Реферат: История горного дела
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;