ИСТОРИЯ ГОРНОГО ДЕЛА


Федеральное государственное бюджетное образовательное учереждение
Высшего профессионального образования
<<СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ>>

[ИСТОРИЯ ГОРНОГО ДЕЛА]
В данной работе рассматривается научно-технический прогресса в обогащении полезных
ископаемых с точки зрения литературных трудов XV-начала XX вв., а также изучается вклад И.Н.
Плаксина в развитие данной науки.История горного дела
2
Содержание
Введение ..............................................................................................................................................3
Научно-технический прогресс в обогащении полезных ископаемых ............................................4
И.Н. Плаксин - выдающийся учёный в области обогащения полезных ископаемых..................12
Заключение ........................................................................................................................................21История горного дела
3
Введение
В данной работе рассматривается научно-технический прогресса в обогащении
полезных ископаемых с точки зрения литературных трудов XV-начала XX вв., а
также изучается вклад И.Н. Плаксина в развитие данной науки.
Обогащение руд как самостоятельная отрасль горно-металлургического
производства осуществляется методами механической обработки, не связанной с
химическими превращениями минералов. Химический состав минералов при этом
остается неизменным; изменяются лишь количественные соотношения между
содержаниями ценных минералов и пустой породы в исходном сырье и продуктах
обогащения.
Принципиально к обогатительным процессам можно отнести также процессы
первичной металлургической переработки рудного сырья, направленной на
выделение из него ценного компонента в самостоятельный продукт методами
химических воздействий.
Многочисленные способы механического обогащения основаны на
использовании различия в физических свойствах минералов: плотности,
крупности, формы, цвета и блеска, смачиваемости, магнитной восприимчивости и
др.История горного дела
4
Научно-технический прогресс в обогащении полезных
ископаемых
Первые печатные источники по горному делу, в которые по традиции на
протяжении ХVI-ХIХ вв. включалось и обогащение полезных ископаемых,
появились в эпоху Возрождения и связаны с именами Ванноччо Бирннгуччо,
Себастиана Мюнстера и Георгия Агриколы.
Создание трудов этих ученых именно в середине ХVI в. не было случайным.
Чтобы объяснить закономерный характер их появления, необходимо хотя бы в
общих чертах обрисовать состояние науки, техники, производства и рассмотреть
задачи, которые стояли перед учеными в этот период времени.
Развитие техники первой половины ХVI в. характеризуется началом
распространения мануфактур в Западной Европе. Этот процесс коснулся и горного
дела. Цеховая организация ремесла, сыгравшая положительную роль в период
развитого феодализма, стала тормозить дальнейшее развитие горного дела.
Поэтому стали появляться мануфактурные предприятия, явившиеся одной из
начальных форм капиталистического производства.
Характерной чертой развития техники в рассматриваемый период явилось
широкое применение таких крупных изобретений как порох, бумага,
книгопечатание, компас и т.д. Открытие пороха положило начало огнестрельной
артиллерии, которая вызвала подлинную революцию в военном деле и предъявила
особые требования к горно-металлургической промышленности, в том числе и к
обогащению полезных ископаемых. Огромную роль в развитии науки, техники и
культуры в целом сыграло книгопечатание.
На развитие горной промышленности Западной Европы оказали влияние и
географические открытия. Например, введение в эксплуатацию богатых
месторождений золота и серебра в Америке привело к некоторому упадку горного
дела в Западной Европе, где разработка месторождений осуществлялась на более
глубоких горизонтах, что значительно затрудняло и удорожало ведение работ.
В связи с общим ростом потребления металлов исключительное развитие
получило обогащение руд. В мануфактурный период стали широко применяться
основные, известные еще с древних времен, операции обогащения: обжиг, История горного дела
5
дробление, ручная сортировка, грохочение, измельчение, промывка и
амальгамация. Получило развитие в качестве основного метода гравитационное
обогащение.
К одному из деятелей эпохи Возрождения, чьи труды были посвящены горному
делу и металлургии, относится Ванноччо Бирингуччо (1480-1539) - итальянский
ученый и инженер. В течение долгого времени он изучал горнозаводское дело в
Италии, Чехии, Германии и Австрии. В 1540 г. вшила его книга "Пиротехния",
которая являлась своего рода технической энциклопедией того времени .
Сообщаемые автором сведения основывались на его собственных наблюдениях.
"Пиротехния" состоит из десяти книг (глав). Наибольший интерес для
обогащения полезных ископаемых представляют первые три книги. В них автор
рассматривает вопросы, связанные со свойствами золота, серебра, свинца, дает
описание различных полезных ископаемых, касается опробования руд и их
обработки.
Вслед за книгой Ванноччо Бирингуччо в 1544 г. появился обширный труд
"Космография" немецкого ученого Себастиана Мюнстера (1489-1552).
"Космография" содержит описание известных в ХVI в. стран. Этот труд в
течение ста лет выдержал более 45 изданий на немецком, латинском, французском,
итальянском, английском и чешских языках. Среди прочих сведений автор
приводит много данных по горному делу, в том числе и по обогащению полезных
ископаемых.
Интерес Мюнстера к вопросам горного дела и обогащения полезных
ископаемых, правда, занимающим в "Космографии" сравнительно незначительное
место, не случаен. Конец ХV и первая половина ХVI в. - это период роста горной
промышленности, являющейся одной из передовых отраслей промышленности
Германии.
Не являясь сам специалистом в области горного дела, Мюнстер опирался в
основном на труды античных авторов и своих современников, в том числе на
ранние сочинения Агриколы, относящиеся к 1530-1546 гг.
Однако кроме трудов Агриколы, Мюнстер использовал материалы, даже
неизвестные Агриколе и представляющие интерес как наиболее ранние сведения
по горному делу и обогащению. История горного дела
6
Материалы монографии Мюнстера знакомят читателя со следующими
обогатительными процессами: дроблением - ручным и при помощи пестов,
приводимых в движение от наливного колеса; ручной рудоразборкой; мокрым
обогащением (гравитационным), осуществляемым промывкой руды в корыте и в
текущей по наклонной плоскости воде.
Значение работы Мюнстера "Космография" для разработки вопросов, связанных
с обогащением полезных ископаемых, состоит в том, что она являлась одной из
первых публикаций, в которой были освещены накопившиеся к середине ХVI в.
фактические данные по развитию этой области.
Особое место среди литературных памятников по горному делу и обогащению
полезных ископаемых занимает фундаментальный труд "De re metaiiica, libre XII"
("О горном деле и металлургии в 12 книгах"), изданный в 1556. Автор его -
немецкий ученый Георг (Георгий) Агрикола (1494-1555).
Г.Агрикола родился в Саксонии в г.Глаухау, получил образование в
университетах Лейпцига и Болоньи. Работал врачом в г.Хемнице (Саксония), но
заинтересовавшись минералогией переехал в г.Яхимов (Чехия) -крупнейший центр
горнорудной промышленности. Занятия горным делом в стране, являвшейся на
протяжении многих веков центром горнорудной промышленности Европы, дали
богатейший материал для его трудов.
Первая работа Агриколы в области горного дела была напечатана в 1530 г. в
Базеле и называлась "Берманиус или диалог о металлургии". В 1546 г. вышла целая
серия его работ; "О происхождении и причинах того, что находится под землей",
"О природе того, что вытекает из земли", "О природе ископаемых" и "О древних и
новых металлах". Основной свой труд "О горном деле и металлургии в 12 книгах"
Агрикола закончил в 1550 г. (опубликован был посмертно в 1556 г.). Работа над
этой книгой продолжалась около 20 лет.
Сочинение это носит энциклопедический характер. Отличительной чертой эпохи
как раз и являлось создание подобных трудов применительно к различным
областям науки и техники. Горное дело, обогащение полезных ископаемых,
металлургия того времени, когда работал Г. Агрикола, переживали период
быстрого развития и настоятельно требовали обобщения накопленного в течение
многих веков опыта, систематизации знаний. Именно эти задачи впервые поставил История горного дела
7
и успешно разрешил Г. Агрикола, создав такую энциклопедию горнорудного дела,
обогащения полезных ископаемых и металлургии, которой пользовались в течение
длительного времени.
Труд Агриколы сыграл важную, прогрессивную роль не только как
энциклопедия горно-металлургических знаний, но и при борьбе с противниками
горного дела, которых было не мало в эпоху Возрождения. Несмотря на то, что в
начале ХVI в. горное дело, обогащение полезных ископаемых и металлургия
находились в Европе уже на достаточно высоком уровне, взгляды на
необходимость их развития, в значительной степени унаследованные еще от
феодализма, содержали пренебрежительное отношение к металлам, и, особенно,
золоту. Представители таких воззрений доказывали нецелесообразность и даже
вредность занятий в этих областях. Агрикола же ревностно отстаивал мысль, что
горное дело полезно и необходимо человечеству, так как без применения металлов
не обходится ни одна область человеческой деятельности.
Прогресс в горном деле, обогащении полезных ископаемых и металлургии
вызвал появление новых трудов. К ним относятся сочинения: В.И. Геннина
(1734 г.), директора заводов Нижнего Гарца Шлютера (1738 г.) и позднее М.В.
Ломоносова (1763 г.) и И.А. Шлаттера (1760 г.).
За период, отделяющий энциклопедию Агриколы от книг И.А. Шлаттера и М.В.
Ломоносова, в развитии горного дела России произошли серьезные изменения. В
течение ХVI-ХVII вв. было открыто большое количество медных, серебряных и
железных месторождений, начата их систематическая разработка. Во второй
половине ХVII в. был создан металлургический центр в районе Тулы, снабжавший
всю страну железом. Накопленный вековой народный опыт обобщался и
передавался в рукописных руководствах.
Для расширения добычи и переработки полезных ископаемых для
использования мирового опыта горного дела в Россию приглашались из других
стран соответствующие специалисты. Особенно много их было приглашено во
времена Петра Первого. В 1700 г. он учредил в Москве Приказ рудокопных дел, а в
1719 г. для руководства всей горной промышленностью была организована Берг-
коллегия и провозглашена Берг-привилегия.История горного дела
8
Возглавлял Берг-коллегию крупный ученый и государственный деятель
Я.В.Брюс (1670-1735). Его деятельность стимулировала прогресс в добыче и
переработке руд в стране. Под его руководством была создана прекрасная
лаборатория для исследования и опробования руд и металлов.
Таким образом, в России создались благоприятные условия для /развития
горного дела и обогащения. В первой половине ХУШ в. на территории России
широко велась разведка полезных ископаемых. Были открыты основные угольные
месторождения в Донецком, Подмосковном и Кузнецком бассейнах, начата
разработка железных, медных и других руд на Урале.
Все это способствовало быстрому совершенствованию приемов и методов
горного дела и обогащения полезных ископаемых в России. С трудами Агриколы
русские хорошо были знакомы. Однако их не только изучали, но и дальше
развивали, решали те вопросы, которые Агриколой были только поставлены, или
совершенно не затронуты.
Первым печатным трудом явилась книга И.А. Шлаттера "Обстоятельное
наставление рудному делу", опубликованная в 1760 г., представляющий первый
печатный учебник, непосредственно посвященный горному делу и обогащению
полезных ископаемых. Само его появление, учитывая, что автор рассматривал
горное дело без металлургии и геологии, свидетельствовало о начавшейся
дифференциации горной науки.
В книге сосредоточен обширный комплекс сведений по горно-обогатительной
технике, достигнутой к середине ХVIII в. во всех странах мира. Шлаттер собрал и
систематизировал большое количество практических данных, благодаря его
сочинению русские горные специалисты смогли познакомиться с зарубежными
новинками в оборудовании. Именно здесь впервые на русском языке было
приведено описание паровой машины, сыгравшей выдающуюся роль в развитии
многих отраслей техники, в том числе и горно-обогатительной.
Несмотря на определенные достоинства, книга Шлаттера не содержала
существенных обобщений и анализа новых теоретических воззрений, а также
достаточно глубоких оценок описываемых производственных процессов.История горного дела
9
Совершенно особое место в истории всей горной науки, в том числе и
обогащения полезных ископаемых занимает труд великого русского ученого
М.В.Ломоносова "Первые основания металлургии, или рудных дел" (1763 г.).
М.В.Ломоносов смотрел на обогащение руд не только с точки зрения
повышения в них содержания металлов, но и с точки зрения улучшения
качественных показателей дальнейшей металлургической переработки, например
снижение потерь при плавке в результате удаления летучих компонентов.
Пятая часть труда посвящена отделению металлов и минералов из руд. В ней
последовательно изложены способы дробления, рудоразборки, измельчения,
мокрого обогащения, преимущественно шлюзового, а также отмучивания в чанах.
Исходя из их описания, можно составить схему обогащения.
Многие ценные положения были изложены М.В.Ломоносовым и в других его
работах, относящихся к горному делу, геологии и написанных им в период I741-
I763 гг. Исключительное значение для истории обогащения полезных ископаемых
имеет второе прибавление к "Первым основаниям металлургии" - трактат "О слоях
земных". В высказанных здесь суждениях Ломоносов не отрывает одни явления
природы от других, а рассматривает их как единое целое, связывая образование
минералов и горных пород с геологическими процессами. Такой подход ученого
полностью отвечает современным взглядам на эти вопросы.
На рубеже ХVIII-XIX вв. был опубликован трехтомный труд И.Ф.Германа
"Сочинения о сибирских рудниках и заводах" (1797-1807 гг.). Он содержал
описание и горнотехнические характеристики наиболее важных районов добычи и
переработки золота, серебра, меди и других металлов, особенно в Сибири.
Обогащение сводилось к следующим операциям: дробление, измельчение,
промывка на ручных и машинных вашгердах. В работе подробно рассказано о
постройке и действии вашгердов, ведении промывки.
На протяжении нескольких десятилетий отечественная горно-техническая
литература не пополнилась сколько-нибудь значительными произведениями. Для
объяснения причин такого явления, необходимо хотя бы вкратце охарактеризовать
социально-экономическое положение, которое сложилось в первой половине XIX
в. и оценить его влияние на горно-металлургическое производство.История горного дела
10
Начиная со второй четверти XIX в., в промышленности России стал все больше
применяться вольнонаемный труд. Экономические потребности страны,
строительство железных дорог, наконец, потребности в военных материалах
вызывали настоятельную необходимость в качественном усовершенствовании
добывающей и перерабатывающей промышленностях.
Произошли перемены и в технической реконструкции горно-обогатительных
предприятий. Одним из основных достижений явилось внедрение в 30-е гг. XIX в.
Ефимом Черепановым паровых машин, построенных впервые на Урале на Нижне-
Тагильском,а затем на Кыштымском заводах. Россия была богата талантливыми
изобретателями, которые часто были простыми самоучками. Однако применение
новых изобретений, и вообще технический прогресс не находили должного
развития в условиях крепостного хозяйства.
Несмотря на неблагоприятные условия, горнозаводская техника все же добилась
известных успехов. Русский металл высоко ценился за границей. Превосходство
качества русского железа послужило, например, даже поводом к подделке
иностранными заводчиками русского клейма. При покупке русскому железу, хотя
оно и стоило дороже, отдавалось предпочтение.
Рост потребления металлов требовал развития горно-перерабатывающей
промышленности. Для освоения и усовершенствования горной техники
необходимы были специальные кадры, а также соответствующие учебники и книги
по горному делу.
В этих условиях в 1841 г. был опубликован трехтомный Горный словарь"
Григория Ивановича Спасского (1783-1864).
Реформа 1861 г. способствовала развитию новых общественно-экономических
отношений во всех областях русской промышленности, включая и горную. Во
второй половине XIX в. по сравнению с первой, значительно возросла добыча
золотых, железных руд и каменного угля. Сдвиги в горной промышленности,
наблюдающиеся в России в конце XIX в. стимулировали развитие всей горной
науки, в том числе и обогащения полезных ископаемых. [1]
Перед обогащением руду, как правило, приводят в такое состояние, при котором
содержащиеся в ней минералы будут как можно полнее освобождены от сростков
друг с другом. Это достигается при дроблении и измельчении руды и сортировкой История горного дела
11
измельченного материала по крупности грохочением или классификацией. В свою
очередь полученный концентрат необходимо подготовить к металлургической
переработке путем его обезвоживания.
Таким образом, процесс обогащения слагается из подготовки руды к
обогащению, собственно обогащения и первичной подготовки концентрата к
металлургической переработке.
Дробление и измельчение, сортировку по крупности и обезвоживание широко
используют также непосредственно и в металлургическом производстве в качестве
подготовительных и вспомогательных операций.
Большинство операций обогатительной технологии проводят в водной среде.
Механическая смесь твердых материалов с жидкостью, обладающая текучестью,
называется пульпой. Содержание воды в пульпах может быть сколь угодно
большим.
Предварительное обогащение рудного сырья значительно более дешевыми
методами по сравнению с металлургическими обеспечивает следующее:
1) повышает комплексность использования исходного сырья за счет выделения
ценных компонентов в отдельные концентраты, пригодные для дальнейшей
самостоятельной металлургической переработки;
2) удешевляет стоимость последующих металлургических операций и снижает
себестоимость получаемых металлов в первую очередь за счет сокращения объема
перерабатываемых материалов;
3) позволяет перерабатывать бедные руды, непригодные для прямой
металлургической переработки.
[2]История горного дела
12
И.Н. Плаксин - выдающийся учёный в области
обогащения полезных ископаемых
Игорь Николаевич Плаксин родился 8 октября 1900 г. в семье интеллигентов в г.
Уфе. В 1918 г. окончил Уфимское реальное училище и поступил в Омский
политехнический институт на химический факультет. С самого детства Игорь
интересовался многими вещами, но больше всего книгами - страстную любовь к
ним он сохранил на всю жизнь.
В 1920 г. И.Н.Плаксин поступил на горнозаводское отделение Дальневосточного
политехнического института (вскоре преобразованного в Дальневосточный
государственный университет) в г. Владивостоке и в мае 1926 г. окончил его,
получив звание горного инженера. Темы, выбранные Игорем Николаевичем для
диплома, были связаны с обогащением полезных ископаемых и
гидрометаллургией. Этой тематике он остался верен до конца своих дней.
Уже в годы студенчества у И.Н.Плаксина появилась тяга к научным
исследованиям. Без отрыва от учебы он работал ответственным лаборантом-
исследователем и аналитиком в химико-металлургической лаборатории. В 1923 г.
И.Н.Плаксина избирают научным сотрудником по кафедре общей и
неорганической химии. Кроме того, он ведет занятия по физической и технической
химии. О возрастающем авторитете И.Н.Плаксина среди научной общественности
университета свидетельствует и его избрание ученым секретарем
Дальневосточного филиала русского физико-химического общества и Научно-
технического общества при университете.
В дальнейшем большую роль в формировании И.Н.Плаксина как ученого сыграл
Институт химии АН СССР в Ленинграде, куда он был направлен для продолжения
и завершения исследования по металлургии золота. В 1927 г. уже работал в
лаборатории, возглавляемой директором института академиком Н.С.Курнаковым.
Используя созданные Курнаковым методы физико-химического анализа, Плаксин
впервые в гидрометаллургии детально изучил систему золото-ртуть, являющуюся
теоретической основой амальгамации – одного из важных методов в те годы
извлечения золота из руд. Результаты исследований он доложил на V
Менделеевском съезде в 1928 г. В личном деле И.Н.Плаксина сохранился История горного дела
13
документ, подписанный академиком А.А. Скочинским, где дана весьма высокая
оценка этих работ Плаксина.
В 1928 г. И.Н.Плаксина пригласили работать в Московскую горную академию.
Именно здесь завершилось формирование Плаксина как крупного ученого и
организатора. Он постепенно становится одним из ведущих ученых страны,
умелым руководителем больших научных коллективов. В 1930 г. из состава
Московской горной академии выделился ряд самостоятельных институтов, среди
которых - Московский институт цветных металлов и золота. В этом институте
была создана кафедра металлургии благородных металлов, которую возглавил 30-
летний профессор И.Н.Плаксин.
Даже сейчас, в период быстрого роста научной молодежи, профессор в 30 лет -
большая редкость. В 30-е годы такой молодой профессор, да еще руководитель
кафедры - явление исключительное. Это подтверждает яркие способности
И.Н.Плаксина как ученого и организатора науки. Поэтому неудивительно, что уже
в 1932 г. Игорь Николаевич становится заместителем директора Московского
института цветных металлов и золота по научной и учебной работе. В эти же годы
он является научным руководителем НИС Золото и консультантом Гипрозолото. В
1937 г. И.Н.Плаксин защитил докторскую диссертацию по гидрометаллургии
золота, которая затем вошла во все учебники и стала классической.
Суммируя вклад И.Н.Плаксина в гидрометаллургию, следует констатировать,
что он разработал физико-химические основы амальгамации и выщелачивания,
исследовал систему "золото-ртуть" детально изучил явление “утомляемости”
цианистых растворов, кинетику растворения металлов и образование на их
поверхности пассивирующих пленок, предложил методы интенсификации
цианирования в автоклавах с применением кислорода и озона, новые растворители
золота и др. За фундаментальный труд "Гидрометаллургия" (1951 г.) И.Н.Плаксин
совместно с Д.М. Юхтановым были удостоены Государственной премии СССР.
Книга впитала все наиболее существенное, что сделали в гидрометаллургии
И.Н.Плаксин и представители его школы, особенно в области теоретических основ.
Как известно, гидрометаллургия и обогащение полезных ископаемых - области
во многом смежные. Компетентность И.Н.Плаксина в вопросах обогащения
полезных ископаемых сослужила большую службу нашей промышленности еще в История горного дела
14
годы Великой Отечественной войны. По заданию Наркома цветной металлургии
И.Н.Плаксин совместно с К.Л. Пожарицким делал научно-технические экспертизы
для уральских и сибирских заводов цветной металлургии.
Изучая научное наследие И.Н.Плаксина, невольно обращаешь внимание на его
стремление к обобщениям и на его прозорливость. Эти черты ярко проявились уже
в 30-е годы, когда были опубликованы такие известные работы И.Н.Плаксина как
"Обработка золотых руд" (1932 г.), "Металлургия золота, серебра и платины", ч.1.
Физико-химические основы" (1935 г.); Взаимодействие сплавов и самородного
золота с ртутью и цианистыми растворами " (1937 г.) и, наконец, в 1937 г. - вторая
часть учебника «Металлургия золота, серебра и платины». С выходом в свет этих
работ отечественная металлургия получила самую передовую и совершенную
теоретическую базу производства благородных металлов.
В своих работах независимо от того, носили ли они преимущественно
теоретический или технологический характер, И.Н.Плаксин всегда выступал как
ученый и инженер. Его теоретические исследования отличались практической
целенаправленностью, а технологические - выполнялись на высоком
теоретическом уровне. Этим и объясняется, что все работы И.Н.Плаксина -
теоретически обоснованы и практически актуальны.
Неудивительно, что Плаксина всегда интересовала проблема интенсификации
технологических процессов. К их числу относятся: электроамальгамация, активная
амальгамация платины, цианирование под давлением воздуха, цианирование в
атмосфере кислорода, цианирование с применением озона, осаждение золота из
пульпы цинковой амальгамой. Игорь Николаевич впервые выдвинул вопрос о
важности для гидрометаллургии и обогащения форм нахождения благородных
металлов в рудах и продуктах их переработки; выполненные в этой области
исследования имеют принципиальное значение.
Совместно с сотрудниками им изучены формы нахождения золота в кварцевых и
сульфидных рудах, разработаны методы изучения тонкодисперсного золота,
установлены формы потерь золота с хвостами амальгамации, цианирования и
флотации. Обширные исследования были проведены по изучению форм
нахождения некоторых цветных металлов в рудах Норильского месторождения. История горного дела
15
Найденные новые решения в области гидрометаллургии и обогащения полезных
ископаемых выдвинули отечественную науку на передовые рубежи.
Проблемами обогащения полезных ископаемых И.Н.Плаксин заинтересовался
еще при решении теоретических и практических задач в области
гидрометаллургии. Уже тогда он ясно увидел технологическую близость этих двух
процессов и высокую эффективность в ряде случаев их совместного применения
для обеспечения достаточно высокого извлечения и комплексного использования
минерального сырья.
Однако до Великой Отечественной войны ученый не проводил специальных
исследований, посвященных изучению собственно обогатительных проблем.
Начало было положено в 1943 г., когда И.Н.Плаксин стал научным руководителем
крупного научно-исследовательского института по обогащению полезных
ископаемых Механобра, эвакуированного из Ленинграда в Свердловск. Число
работ, которые выполняет ученый в области обогащения, резко увеличивается.
В 1946 г. И.Н.Плаксин избирается членом-корреспондентом АН СССР и быстро
становится признанным и наиболее авторитетным ученым в области обогащения
полезных ископаемых. Созданный им в Институте горного дела АН СССР отдел
обогащения полезных ископаемых охватывает по тематике работ все наиболее
важные направления обогатительной науки и техники. В отделе выросли такие
известные ученые как проф. Р.Ш. Шафеев, Л.П. Старчик, Ю.Б. Рубинштейн, Г.Д.
Краснов, академик В.А. Чантурия. Исследованиям в области обогащения полезных
ископаемых И.Н. Плаксин посвятил 25 лет своей жизни. За это время он внес в эту
область поистине огромный вклад.
В 40-50-е годы основным направлением исследований И.Н.Плаксина явилось
изучение взаимодействия кислорода с сульфидами, а затем и несульфидными
минералами и влияние этого взаимодействия на последующую флотацию
минералов.
И.Н.Плаксин был первым из ученых, кто указал на принципиально важное
положение о том, что характер связи в кристаллической решетке влияет на условия
образования поверхностных соединений при окислении минерала.
В 1949 г. в ДАН СССР И.Н.Плаксин публикует работу "О причинах
возникновения естественной гидрофобности сульфидных минералов в условиях История горного дела
16
флотации", в которой был сделан первый шаг на пути к объяснению причин так
называемой естественной флотации минералов. Обобщенные исследования,
проведенные в этом направлении, ученый изложил в докладе "Роль реагентов и
газов во флотационных взаимодействиях", доложенным на II Международном
конгрессе по поверхностной активности в Лондоне в 1956 г.
Эффективность проведенных И.Н.Плаксиным работ объясняется глубокими
знаниями в области фундаментальных наук и тем, что он умело привлекал методы
исследований из различных областей к разрабатываемым проблемам обогащения
полезных ископаемых. Этот подход стал характерным для всей Плаксинской
школы.
Разработку или выбор метода ученый никогда не рассматривал как самоцель, он
всегда стремился предугадать какие результаты и решение каких задач может
обеспечить тот или иной метод. И.Н.Плаксин и сам был создателем многих новых
прогрессивных методов исследования. Это особенно хорошо видно на примере
использования методов меченых атомов (радиометрии и микроавторадиографии),
инфракрасной спектроскопии и электрофизических методов. Данные методы
оказались наиболее результативными при изучении взаимодействия минералов с
реагентами в процессах флотации. И.Н.Плаксин с сотрудниками разработали
несколько разновидностей микроавторадиографии.
Характерной чертой творчества Игоря Николаевича было стремление впитать
все новое и прогрессивное и внедрить в свои работы. Особенно наглядно эта черта
прослеживается на примере развития ядерно-физических методов исследования
вещественного состава. Следует учесть, что им в соавторстве, главным образом, с
его учеником доктором технических наук Л.П. Старчиком опубликовано по этим
вопросам более 100 работ. В них полно и четко изложены основы более чем 20
разработанных им с сотрудниками методов ядерно-физического контроля.
Известный специалист в области радиометрического обогащения полезных
ископаемых профессор В.А.Мокроусов в своих воспоминаниях об И.Н.Плаксине
отмечал: "Из всех замечательных черт Игоря Николаевича на меня особенно
большое впечатление производило исключительно развитое у него чувство нового.
Игорь Николаевич был первым, кто в полной мере оценил, большие возможности
использования в процессах рудоподготовки полезных ископаемых различных История горного дела
17
видов излучения. И это было в то время, когда большинство специалистов не
видели здесь больших перспектив".
Чувство нового помогало И.Н.Плаксину обосновывать и ставить крупные
научные задачи, сочетающиеся с государственным подходом к их решению. Так,
идея комплексного использования минерального сырья, привлекающая Игоря
Николаевича еще в ранний период его творчества получила дальнейшее развитие.
Он выпустил две монографии (в соавторстве), целиком посвященные данной
проблеме, сыгравшие важную роль в ее решении: "Комплексное использование
свинцово-цинкового сырья" (1963 г.); "Комплексное использование молибденовых
руд" (1965 г.). По этой крупной проблеме Игорь Николаевич часто выступал. 3
июня 1966 г. ученый опубликовал в "Правде" статью "Комплексно использовать
руды", вызвавшую многочисленные отклики.
Обобщенный анализ научных трудов И.Н.Плаксина в области обогащения
полезных ископаемых, позволяет сделать вывод об огромном вкладе, который внес
этот ученый в развитие ее научно-технических основ. Комплекс фундаментальных
исследований проведенных И.Н.Плаксиным и созданной им школой с
использованием ряда новых прецизионных методик, дал возможность впервые
перейти от качественного описания механизма флотации к количественному.
Всестороннее изучение процесса взаимодействия реагентов с сульфидными
минералами, базирующееся на последних достижениях кристаллохимии и
кристаллофизики, физикохимии и физики полупроводников, позволило открыть
ряд принципиально новых положений в механизме сорбции ксантогената на
сульфидных минералах и, как следствие, разработать и внедрить новые технологии
при обогащении полиметаллических руд. Возникли новые направления повышения
контрастности свойств минералов. Неоценима его заслуга в разработке теории и
создании ряда комбинированных методов обогащения - флотоотсадки,
флотогравитации на столах. За создание и внедрение последнего И.Н.Плаксин в
1952 г. был удостоен Государственной премии СССР.
Труды И.Н.Плаксина в области гидрометаллургии и обогащения полезных
ископаемых получили всемирную известность. Однако есть и другая область
знаний, в которую он внес большой вклад. Это - история науки и техники: ученый
выполнил свыше 30 оригинальных работ в этой области. Среди них можно назвать История горного дела
18
"Зарождение основ благородных металлов" (1948 г.); "История развития
пробирного анализа. К 250-летию учреждения пробирного надзора в России" (1950
г.); "О трудах Георгия Агриколы в области обогащения руд, металлургии и
пробирного анализа" (1955 г.).
Большой заслугой Игоря Николаевича была организация при АН СССР
Научного совета по физико-химическим проблемам обогащения полезных
ископаемых, в состав которого вошли все ведущие ученые в области обогащения
полезных ископаемых и крупные деятели промышленности. Под руководством
И.Н. Плаксина Научный совет проделал большую работу по координации научных
исследований по приоритетным направлениям в области обогащения полезных
ископаемых и до настоящего времени - высокоавторитетный общественный орган
обогатительной науки, содействующий высокому уровню развития обогащения
полезных ископаемых в России.
Признание высокого научного авторитета И.Н. Плаксина за рубежом
подтверждается многочисленными приглашениями, которые он получал для
выступлений с лекциями в Колумбийском, Лондонском университетах, институтах
Китая, Италии, США, Канады и других стран; его лекции, прочитанные им в 1957,
1958, 1965, 1966 гг., способствовали укреплению позиций советской науки за
рубежом и пропаганде ее наиболее крупных достижений.
Советское Правительство высоко оценило заслуги Игоря Николаевича перед
наукой и Родиной и наградило его орденом Ленина, орденом Трудового Красного
Знамени и медалями. И.Н.Плаксин дважды удостоен Государственной премии
СССР. Кроме того, И.Н. Плаксин был награжден значками «Отличник цветной
металлургии» и «Отличник металлургической промышленности» (1940, 1950 гг.),
знаком Шахтерская слава I степени (1958 г.) и II степени (1962 г.).
Глава советской научной школы в области первичной переработки
минерального сырья И.Н. Плаксин внес наибольший вклад в развитие теории
процесса флотации. Комплекс фундаментальных исследований, проведенный
членом-корреспондентом АН СССР И.Н. Плаксиным и его школой с
использованием ряда новых прецизионных методов, дал возможность впервые
перейти от качественного описания механизма флотации сульфидов к
количественному. Всестороннее изучение процесса взаимодействия История горного дела
19
сульфгидрильных реагентов с минералами, базирующееся на последних
достижениях кристаллохимии и кристаллофизики, физикохимии, квантовой химии
и физики полупроводников, применение прогрессивных математических и
экспериментальных методов исследования процесса флотации на макро- и микро
уровне - от термодинамического анализа ионно-молекулярного состава жидкой
фазы до использования меченых атомов, микроавторадиографических,
электрохимических и электрофизических методик исследования поверхностных
физико-химических и флотационных свойств сульфидов, позволило ряд
принципиально новых положений в механизме сорбции ксантогената на
сульфидах.
Впервые была обоснована стадиальность процесса сорбции кислорода, изучены
ее кинетические особенности, выявлены ряд электрохимической активности
сульфидов и ее роль в неоднородности закрепления собирателя на минералах,
количество и формы закрепления ксантогената в зависимости от типа
проводимости и соотношения концентрации носителей электронного и дырочного
типа. Последующие наши и зарубежные исследования подтвердили данную
закономерность для всех минералов, обладающих полупроводниковыми
свойствами.
Выводы И.Н. Плаксина и его школы о механизме взаимодействия
сульфгидрильных собирателей с сульфидами, послужили основой для обоснования
новых приоритетных направлений в области фундаментальных исследований
процесса флотации и разработки прогрессивных методов интенсификации и
разделения минеральных компонентов.
Начиная с 70-х годов школой И.Н.Плаксина были проведены комплексные
исследования по изучению фазового состава сульфидов, кинетики протекания
электрохимических реакций, сорбционных и флотационных свойств минералов в
процессе электрохимической поляризации минеральных суспензий, что позволило
вскрыть механизм адсорбционно-десорбционных процессов, протекающих на
сульфидах, и научно обосновать режимы электрохимической обработки пульп для
различных видов минерального сырья, обеспечивающих повышение контрастности
технологических свойств минералов. Реализация новой технологии на ряде горно-История горного дела
20
обогатительных комбинатов позволила повысить производительность процесса в
1,2 — 1,3 раза, извлечение металлов и качество концентратов на 2% - 5%.
Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена эффективность
электрохимического метода водоподготовки за счет регулирования ионно-
молекулярного состава, физико-химических и окислительно-восстановительных
свойств жидкой фазы. Экологически безопасный метод апробирован при
флотационном обогащении полиметаллических, шеелитовых, апатит-
фосфоритовых руд и реализован на предприятиях АК «АЛРОСА» при обогащении
алмазосодержащих кимберлитов.
Научно и экспериментально подтверждена высокая эффективность
энергетических методов воздействия на минеральные комплексы (энергия
ускоренных электронов, мощные электромагнитные импульсы), позволяющих
направленно регулировать соотношение концентрации носителей электрического
заряда, создание дополнительных дефектов, микротрещин и каналов пробоя в
кристаллической структуре минералов, сорбционные и технологические свойства
минералов, что позволяет не только снизить расход электроэнергии на процессы
дезинтеграции и вскрытия минеральных комплексов, но и повысить
технологические показатели извлечения ценных компонентов из руд.
Таким образом, на основе теоретических и экспериментальных исследований
выполненных членом-корреспондентом АН СССР И.Н. Плаксиным и его школой,
была создана стройная, единая теория процесса флотации, которая послужила
фундаментом принципиально новых направлений, как в теории, так и технологии
флотационного процесса.
[3]История горного дела
21
Заключение
В работе рассмотрены основные труды в области развития обогащения полезных
ископаемых в XV-XX вв, а так же основы обогатительных методов, применяемы в
настоящее время, исследован вклад И.Н.Плаксина в становление науки
обогащения.
Имя Игоря Николаевича Плаксина по праву занимает одно из самых почетных
мест в истории развития не только отечественной, но и мировой науки и техники.
Игорь Николаевич Плаксин - один из основоположников современной теории
гидрометаллургии благородных металлов и обогащения полезных ископаемых. Его
деятельность очень многогранна. Она плодотворно развивалась в научном,
инженерном, педагогическом и общественном направлениях, при этом результаты
исследований внедрялись на предприятиях и приносили технический и
экономический эффект.
Важнейшие исследования провел И.Н. Плаксин в области теории и технологии
флотационного обогащения руд и углей, имеющего очень большое промышленное
значение. Десятки миллионов тонн руд цветных и редких металлов,
горнохимического сырья и углей перерабатываются этим способом.
И.Н. Плаксин не ограничивался исследованиями только в области флотации и
гидрометаллургии. Им проведен ряд весьма существенных работ по теории
гравитационных и других методов обогащения полезных ископаемых. Его перу
принадлежит более тридцати работ по истории металлургии и обогащения
полезных ископаемых.
В мировой истории горного дела И.Н. Плаксин значится как «обогатитель номер
один».
Ежегодно проводятся «Плаксинские чтения», посвященные состоянию горной
науки и техники.История горного дела
22
Список литературы
1. Возникновение и развитие гравитационных методов обогащения
полезных ископаемых/ Г.В. Глембоцкая - М.: Наука, 1991. - 256 с.
2. Производство цветных металлов. Н.И. Уткин. — М.: "Интермет
Инжиниринг". 2000. — 442 с.
3. В.А.Чантурия, Т.В. Глембоцкая. Творческий портрет ученого (к 100-
летию со дня рождения члена-корреспондента И.Н.Плаксина) // Вестник
ОГГГГН РАН, № 4(14) 2000 // http://www.scgis.ru/russian/cp1251/h_dgggms/4-
2000/plaksin-100.htm#begin

Приложенные файлы

  • docx 14397261
    Размер файла: 39 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий