Техника - молодёжи 1959-02, страница 4

Бывает, что давным-давно известные человеку вещи вдруг предстают перед ним в новом свете, начинают жить новой жизнью, открывают перед человеком будущее поистине фантастическое. Так случилось >и с металлургией — одной из древнейших отраслей народного хозяйства.

Золото, серебро, медь, олово, свинец, железо и ртуть добываются уже свыше шести тысяч лет. Значение некоторых из этих металлов в прошлом было настолько большим, что они определяли направление в развитии общества, были одним из главнейших строительных материалов, стали как бы знаменем целых исторических эпох. Вспомните бронзовый и железный века. А ведь добыча металлов была тогда совсем незначительна, <в сотни и тысячи раз меньше современной.

В наше время значение «древних» металлов стало еще более важным, добыча их непрерывно увеличивается, области применения расширяются, но они не могут удовлетворить разнообразных потребностей техники. Все шире стали использоваться новые цветные и редкие металлы, радиоактивные, благородные, легкие и рассеянные элементы.

Из 102 элементов периодической системы на долю металлов приходится 80 элементов, из них в технике используется не менее 50. Условия добычи металлов различны. Например, железо добывается из руд, в которых содержание металла колеблется от 30 до 60%. Медь извлекается из руд, где ее от 0,2% до нескольких процентов, свинец — не менее 0,3% и цинк —около 2%. Добыча рассыпного золота считается рентабельной при содержании его около 0,1 грамма на тонну руды или 0,00001%. Но такие сравнительно богатые руды быстро вырабатываются, и в дальнейшем эти металлы неизбежно придется получать из более бедных

ВМЕСТО ОГНЯ—ЖИДКОСТЬ * РАСТЕНИЯ, ПЛОДОНОСЯ ЩИЕ МЕТАЛЛАМИ. * АТОМ НЫЙ РЕАКТОР ИЛИ ЗАВО/ РЕДКИХ ЭЛЕМЕНТОВ?

производства, будет появляться здесь же, в самом процессе производства. Получается законченный, замкнутый цикл, где все необходимое производится на месте, за счет всестороннего использования исходного сырья.

Гидрометаллургия будущего будет выщелачивать все, что надо, из руд <не только на заводах, в автоклавах при высокой температуре или в гигантских чанах, но и непосредственно под землей, как это делается очень часто при добыче поваренной соли, серы и некоторых других легкорастворимых или легкоплавких соединений. Почему бы, например, не получать таким образом концентрированные растворы солей калия, магния, меди, железа и многих других металлов, залегающих на больших глубинах? Ведь нечто аналогичное происходит в огромных размерах в природе, в почвах тропиков, где легкорастворимые соединения бы-

¹ I ЗЁ

руд. Эту особенность металлургии будущего уже сейчас невозможно не учитывать.

Будет ли использование таких бадных руд экономически выгодно? Бесспорно, ибо техника настолько быстро развивается, что позволит не только увеличить их добычу, но и значительно снизить себестоимость.

Редкие и рассеянные элементы, как правило, не образует самостоятельных минералов, не концентрируются в природе и встречаются вместе с тяжелыми металлами в виде изоморфных примесей в составе так называемых полиметаллических руд. Поэтому подавляющее большинство металлов получается попутно с другими металлами. Отсюда вторая особенность металлургии будущего — комплексное использование минерального сырья. Задача выглядит так: получить как можно больше металлов из руд и как можно меньше отбросов производства.

Переработка руд с небольшим содержанием металла вызовет существенное изменение технологии производства, направленной прежде всего на усовершенствование процессов обогащения руд и на замену пирометаллургических (то есть высокотемпературных) процессов обработки руд процессами гидрометаллургическими. Это означает, что в качестве растворителей здесь используются вода, серная кислота, растворы соды и щелочей, некото-рмх хлоридов и сульфатов и т. д. Так как растворители нужны в огромных количествах, то они должны быть дешевы и вполне доступны. Этого можно добиться только в том случае, если все, что нужно для

стро вымываются, а в почве становится все больше соеди-нении малорастворимых (двуокись кремния, окись алюминия и т. д.).

Металлурги сейчас почти совершенно не кооперируются с биологами, хотя польза такого кооперирования очевидна. Не все знают, что соли Йода, «находящиеся в морской воде в рассеянном состоянии, концентрируются морской капустой, а та служит сырьем для получения свободного йода. Но разве другие элементы, » том числе и металлы, не концентрируются растениями, водорослями и моллюсками? Зола каменных углей, например, — сырье для получения германия. Значит, какие-то растения прошлого концентрировали германий. Эти процессы осуществляются и сейчас, но они недостаточно изучены и не находят практического применения; если же их изучить подробнее, «использовать се-

Заманчивые объекты для биометаллур-гии титана! Из всех растений наибольшим содержанием титана отличается водоросль Кладофора (0,032%), а ил животных — обыкновенный навозный жук (0,0049%).

Зачем добывать хром и вводить его в сталь при легиррвании (слева)? Me-таллургия будущего сможет получать легирующие добавки в самом металле, воздействуя на его атомы излиянием, получаемым в реакторах или Щсорителях.

\ 0,032% % *

f/Lr У/ m)

0,0049Ж

\ts~-. n /

rtmsj