Михаил Васильев - Металлы и человек

Измельченная руда поступает во флотационное отделение фабрики.

Возьмите виноградинку и опустите ее в стакан газированной воды. Виноградинка сначала утонет — ее удельный вес больше, чем удельный вес воды. Но вот на ней, лежащей на дне, возник первый блестящий, как капелька ртути, пузырек газа. Другой, третий… И уже вся виноградинка словно покрылась серебряным бисером. Она вздрагивает и, увлекаемая пузырьками воздуха, всплывает на поверхность. Таков принцип флотации.

Во флотационном отделении фабрики измельченная руда с водой — эту смесь называют пульпой — попадает в специальные ванны. Сквозь перемешиваемую в них пульпу пропускается воздух. Возникает обильная пена. Бесчисленные пузырьки — величиной с булавочную головку и с голову ребенка — возникают на поверхности пульпы. Но странно, пузырьки эти кажутся металлическими, они поблескивают тусклым свинцовым блеском. Да это и понятно: к поверхностям их прилипают бесчисленные частички руды. Частицы пустой породы не обладают способностью прилипать к воздушным пузырям и осаждаются на дно.

Конечно, процесс этот совсем не так прост, как здесь рассказано. В воду, в которой проходит флотация, добавляют целый ряд химических веществ. Одни из них способствуют образованию пузырьков воздуха, другие — прилипанию частиц руды к этим пузырькам, третьи, наоборот, обеспечивают неприлипание к пузырькам частиц руды. Тончайшие физико-химические процессы происходят перед нами в немудреных на первый взгляд ваннах.

Различны судьбы руды и примесей — пассажиров воздушных пузырьков при флотации .

Сопровождающий нас главный технолог фабрики Николай Александрович Масленицкий — высокий, спокойный и веселый человек — взял металлическую чашку, похожую на суповую ложку, и зачерпнул свинцовую пену. Несколько колебательных движений под струйкой чистой воды— примерно так золотоискатели промывают песок, содержащий золото, — и на дне тускло сверкает металлический порошок. Это и есть концентрат свинцовой руды. Теперь надо отделить его от воды.

Это осуществляется в гигантских чанах-сгустителях, в которых концентрат осаждается на дне, а вода стекает через их края сверху.

Нас поразило отсутствие людей в огромных цехах обогатительной фабрики. Мы переходили с этажа на этаж, спускаясь вслед за рудой по отделениям фабрики. Рабочих почти нет. Один, редко два человека на целое огромное отделение.

— А что здесь делать людям? — ответил вопросом на вопрос инженер. — Все делается автоматически и полуавтоматически. К тому же мы совершенствуем процесс. При пуске этой фабрики, лет пять-шесть назад, по штату было триста пятьдесят рабочих. А сейчас весь штат фабрики — от начальника до уборщицы — составляет около ста человек. И постепенно еще и еще снижается.

…Поздно вечером спустились мы в Чуйскую долину, но электрические огни Буурды долго еще приветливо мигали нам на вершинах гор.

Оттуда приходит свинец.

Флотация, с которой мы только что познакомились, возникла на рубеже XIX и XX веков. Рассказывают, что первооткрывателем ее была жена одного горняка, работавшего в медном руднике. Стирая рубашку, в которой муж работал в забое, она заметила, что все частицы медной руды оказались в мыльной пене, а частицы примесей — на дне корыта.

Имени этой женщины история не сохранила, зато осталось немало имен «открывателей» этого способа, бравших в разные времена в разных странах патенты на свое изобретение.

Сегодня флотация очень широко распространена в обогащении самых различных руд. Меняется состав реагентов, добавляемых в воду, меняется число ступеней обогащения. Нередко осуществляется многоступенчатое обогащение, когда в руде содержится ряд разных ценных металлов, которые надо отделить друг от друга. Но основной принцип остается прежним.

Флотация применяется для обогащения свинцово-цинковых, медных, медно-цинковых, молибденовых сульфидных руд, руд олова, сурьмы и многих других.

Но флотация — отнюдь не единственный из известных сегодня методов обогащения руд. И отнюдь не принадлежит XX веку сама идея обогащения.

В своей книге «О металлах» средневековый немецкий ученый Агрикола рассказывает, как рабочие, перед тем как загрузить ту или иную руду в печь, вручную отбирают из нее куски пустой породы. А ведь это уже один из методов обогащения руды. Но и это не было рождением идеи.

Легким частицам примесей не преодолеть мощного потока.

Магнит сепаратора — «злой разлучник».

Греческий географ и историк Страбон в начале I века нашей эры написал интереснейший труд под названием «География».

Объем этого труда довольно велик — он состоит из 17 книг. В них дано подробное описание по существу всему «кругу Земли» — известной древним части нашей планеты. На страницах, посвященных Кавказу, Страбон, в частности, пишет:

«Рассказывают, что у них потоки сносят золото и что они… собирают его с помощью просверленных корыт и косматых шкур. Отсюда и сложилась, говорят, басня о золотом руне».

А ведь это сообщение еще об одном методе обогащения руд — гравитационном обогащении. Вот, оказывается, как давно оно появилось, так широко применявшееся потом золотоискателями на всех материках нашей планеты! Да и сегодня применяется оно для обогащения железных руд, руд олова, вольфрама и других тяжелых металлов, которые по удельному весу резко отличаются от пустой породы.

Конечно, среди методов обогащения руд не может отсутствовать магнитное обогащение. Ведь, как мы знаем, руды резко отличаются и друг от друга и от пустых пород своими магнитными свойствами.

И действительно, магнитное обогащение распространяется все шире. Оно бывает сухим, когда сравнительно крупные магнитные частицы— крупнее 3–6 мм в поперечнике — отделяются с помощью магнита от таких же частиц пустой породы прямо в воздухе, и мокрым, когда разделяются частицы мельче 6 мм в поперечнике в воде. Аппараты для магнитного обогащения называются сепараторами.

Примером сепаратора для сухого обогащения может служить простой сильный электромагнит, установленный над ленточным транспортером, по которому движется поток немагнитной руды для размола в мельницу. А все металлические предметы, могущие повредить мельнице, — гвозди, болты, обрывки стальной проволоки — притягиваются к магниту и остаются на нем.