История горного дела

• Введение
• Научно-технический прогресс в обогащении полезных ископаемых
• И.Н. Плаксин — выдающийся учёный в области обогащения полезных ископаемых
• Заключение
• Список литературы

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.

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, 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.

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 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. Лоюносова (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.

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.

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.

Начиная со второй четверти XIX в., в промышленности России стал все больше применяться вольно-наемный 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 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.

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 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 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. 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 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 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 «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 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-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.

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.

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