История горного дела
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.
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
Страницы: 1, 2
|