Техника - молодёжи 1987-07, страница 18
тических выводов дальше: адсорбцией реагентов на минералах можно управлять, поляризуя минералы постоянным током. Так в начале семидесятых годов было положено начало работе, результатом которой и стала почти чудодейственная в своих возможностях «бочка». ОДИН МИКРОН «ГРЯЗИ» — Что такое флотационная пульпа? — обратился ко мне с риторическим вопросом заведующий лабораторией Института проблем комплексного освоения недр АН СССР В. А. Чантурия. И сам же, как и ожидалось, на него ответил: — Пульпа — это грязь. Но если в бытовом смысле слова грязь — это всего лишь грязь, то в глазах ученого грязь — это нечто беспорядочное и трудноконтролируемое. Так вот, именно взгляд на наше дело как на «грязное» в свое время надолго задержал развитие работы... В. А. Чантурия и его коллеги перво-наперво обратились к электрохимии — именно в такого рода процессах надо было сразу разобраться. Один из виднейших специалистов-электрохимиков, ознакомившись с постановкой задачи, буквально ужаснулся: да мыслимо ли браться за изучение такой сложной системы, когда вся наша электрохимическая теория разработана в лучшем случае для двух-трехкомпо-нентных смесей!.. В те годы считалось: обогащение — задача исключительно для специалистов по обогащению... Итак, в «грязном» контактном чане с пульпой идут сложнейшие, тончайшие химические и электрохимические процессы. По признанию Валентина Алексеевича, в 70-е годы он и его сотрудники еще не слишком в них разбирались, потому и искали помощи. Пришлось самим постигать многое уже по ходу дела. Трудно было. Доходило и до курьезов. Вспоминают, например, как в первой конструкции лабораторного аппарата для электрохимической обработки пульпы (прообраза того, что мы назвали «бочкой») сделали узкие, чуть ли не сантиметровой толщины, электродные пластины. Результаты выходили совершенно непонятные... Сегодня вспоминают об этом с улыбкой. Теперь каждому ясно: никакого результата ждать при этом не приходилось. Ведь для приобретения необходимого потенциала частицам пульпы надо, образно говоря, пройти над электро дом на бреющем полете — не далее 0,1 мм от него. Мало того, электроды должны по возможности охватывать всю толщу пульпы, которую еще следует непрерывно и самым тщательным образом перемешивать... Специалисты из лаборатории оптимизации процессов обогащения полезных ископаемых при комплексном их использовании (так нелаконично, зато точно называется лаборатория, руководимая В. А. Чантурия), разумеется, учли урок. Фундаментальные науки, 'как и подобает, стали прочным фундаментом их разработок. Сегодня на вооружении лаборатории тончайшая аппаратура для электрохимического и спектрального анализа электронного и парамагнитного резонанса, мес-сбауэровской спектроскопии... Но поскольку никакой научный коллектив не может одинаково хорошо владеть всеми существующими методами исследований, богаты и внешние связи лаборатории: в списке научных учреждений, имеющих договоры о соцсодружестве с героями наших заметок, более десятка институтов. Так в чем суть способа электрохимического обогащения, который разработали московские ученые? Они выяснили: электрический потенциал поверхности минеральных частиц задает степень смачиваемости этой поверхности водой и флотационными реагентами. На практике этот вывод приводит к такому порядку вещей. Узнав, какая сегодня идет руда (из какого месторождения, какой состав и т. д.), заглянул в табличку, высчитал величину оптимального потенциала, повернул регулятор до нужного деления — и можешь быть уверен: ни одна лишняя крупица «твоего» металла не пропадет... Более того, оказалось возможным синтезировать по ходу дела новые, более выгодные для данного конкретного случая соединения, инициируя, когда это нужно, реакции окисления, разложения, полимеризации, меняя направление реакций гидролиза... Скажем, уже знакомый нам реагент — ксантогенат — вещество довольно капризное, в том смысле, что способно существовать в двух формах: молекулярной и ионной. Для каждой обогащаемой руды есть свое оптимальное соотношение этих форм. Так вот, электроокисление ксантогената по методу, разработанному в ИПКОНе, позволяет подавать в любую точку техно логического процесса раствор реагента со строго заданным соотношением ионной и молекулярной форм. Вот фраза из официального отчета, в которой не хочется ничего убавлять или прибавлять. «Результаты промышленных испытаний и внедрения электрохимического окисления раствора ксантогената при флотации полиметаллических руд показали возможность снижения его расхода на 15—25% и повышения извлечения металлов на 2— 4%». Напоминаем, что проценты эти берутся от тысяч и сотен тысяч тонн. Очень весомые проценты. И «БЕДНОСТЬ» — НЕ ПОРОК Мысль о том, чтобы аналогичным образом управлять и обогащением железных руд — магнитной сепарацией,— подспудно созревала у В. А. Чантурия и его сотрудников. С одной стороны, вроде бы задача казалась посложнее: тут ведь не было предшественников, на результаты которых можно было бы опереться. Зато к мысли о «железе» пришли уже не те молодые энтузиасты, что начинали разрабатывать технологию электрохимического обогащения четверть века назад, а многоопытный научный коллектив, вооруженный самыми передовыми научными методами. Как мы уже говорили, главная беда окисленных железистых кварцитов состоит в том, что рудообразую-щие минералы — гематит и мар-тит — содержат недостаточно магнитное трехвалентное железо. А не попробовать ли превратить его в двухвалентное? Или сделать таковым хотя бы часть каждой минеральной частички? В этом и состояла идея ученых ИПКОНа. Проверить электрохимические возможности для такого превращения решили в том же самом аппарате, что служил для отработки технологии обогащения полиметаллических руд. С самого начала было ясно, что на этот раз потенциалом в доли вольта не обойтись, ведь здесь необходимо довести воду до электролиза. Ее молекулы на аноде будут разлагаться на гидроксильные группы и атомарный водород. Этот электролитический водород должен восстанавливать трехвалентное железо до двухвалентного. При этом ферромагнитные домены слегка 16 |
