litceysel.ru
добавить свой файл
1


Общие указания


Данная дисциплина предназначена для формирования знаний об истории развития обогащения полезных ископаемых. Она должна научить понимать взаимосвязь обогащения полезных ископаемых с историческими, культурными, экологическими и экономическими проблемами общества в целом и отдельных стран и регионов в различные исторические эпохи.

В результате изучения дисциплины студент приобретает знания:

о первых печатных источниках в области горного дела, обогащения полезных ископаемых, металлургии;

взаимосвязи развития обогащения полезных ископаемых с развитием науки, техники и культуры;

основных этапах развития обогащения полезных иско-паемых;

возникновении и развитии методов обогащения полезных ископаемых;

основных исторических факторах в горном деле, датах, событиях и именах деятелей в области обогащения полезных ископаемых;

географическом расположении и народнохозяйственном значении основных производителей цветных металлов и золота в России и мире;

истории возникновения и развития ГАЦМиЗ, выпускающей кафедры.

Работа над курсом состоит из следующих этапов: самостоятельного изучения теоретического материала по рекомендуемым в методических указаниях учебникам и другой технической литературе; письменных и устных консультаций по неясным и сложным вопросам; обзорных лекций в академии при проведении учебно-экзаменационных сессий; выполнения контрольной работы.

При изучении курса целесообразно систематически вести конспект, перечерчивать технологические схемы и другие графические материалы. Изучая отдельные разделы, необходимо прежде всего усвоить исторические технологические термины, понятия и их определения.

Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом профессионального высшего образования, утвержденным министерством образования Российской Федерации 14 апреля 2000 г.


На изучение дисциплины (2-й курс) в учебном плане подготовки специалиста отводится 68 ч, из них на лекции – 10 ч, на самостоятельную работу – 58 ч, выполняется одна контрольная работа и сдается зачёт.


Введение




Программа

Роль и значение обогащения полезных ископаемых для развития народного хозяйства. Положение обогащения полезных ископаемых в трехзвенной цепи: горное дело, обогащение, металлургия, особенности истории развития. Цели и задачи дисциплины.


Горный промысел

в докапиталистический

период развития общества


Программа

Первое применение металла. Выплавка меди из руд. Открытие бронзы. Бронзовое литье в Древнем Египте. Разработка золота в странах Древнего Востока, реки Белой, озера Балхаш, Закавказья. Огневой способ добычи руды. Выплавка железа – одно из крупнейших достижений человека.

Простейшие гравитационные методы обогащения в рабовладельческую эпоху и их развитие (промывка, ручная отсадка, амальгамация). Горное дело и обогащение в ХVI–ХVII вв., операции дробления, грохочения, промывки, ручной отсадки. Оригинальные работы о развитии обогащения полезных ископаемых. Эпоха Возрождения – время первых печатных источников по горному делу.

Опробование руды, подготовительные процессы в «Пиротехнии» Ванноччо Бирингуччо и «Космографии» Себастьяна Мюнстера.

Г. Агрикола (1494–1555) и его труды: «О природе ископаемых», «О древних и новых металлах», «О горном деле и металлургии в 12 книгах». В.И. Геннин (1676–1750) – организатор горного производства, учредитель первой в России горнозаводской школы на Олонецком Петровском заводе. «Абрисы» В.И. Геннина и «Обстоятельные наставления по рудному делу» А.И. Шлаттера – первые учебные пособия для преподавания горного дела, обогащения и металлургии.

М.В. Ломоносов и его «Первые основания металлургии, или рудных дел». Первые горнозаводские школы России.



Методические указания

При освоении этой темы студенты знакомятся с историей первого применения металлов, первыми технологиями добычи руд, методами обогащения, выплавки меди, бронзы, железа. Особое внимание следует обратить на оригинальные рукописные и печатные работы по горному делу о развитии обогащения полезных ископаемых.

Литература [1, с. 3–21; 2, с. 3–35].


Вопросы и задания для самопроверки

1. Какими обстоятельствами определяется роль и значение обогащения полезных ископаемых для развития народного хозяйства?

2. В какой период своего развития человечество познакомилось с серебром и золотом?

3. Когда началась добыча и обогащение жильного (рудного) золота?

4. Где на территории нашей страны находились древние разработки золота?

5. Перечислите причины, в силу которых именно Армения стала одной из первых стран, где началась плавка железной руды.

6. Какие установки для обогащения руды были в Мецаморе?

7. Где и когда впервые стали использовать мокрое толче- ние руды?

8. Какое значение имеет работа С. Мюнстера «Космография» для разработки вопросов, связанных с обогащением полезных ископаемых?

9. Дайте характеристику труду Г. Агриколы «О горном деле и металлургии в 12 книгах».

10. Роль А.Г. Геннина в организации горного производства России.

11. Когда и кем написан первый печатный труд – учебник, посвященный горному делу и обогащению полезных ископаемых?

12. Охарактеризуйте труд М.В. Ломоносова «Первые основания металлургии, или рудных дел».

13. За что критиковал М.В. Ломоносов Г. Агриколу?

14. Кто из учёных впервые рассмотрел геометрическую правильность кристаллов не только как признак внешнего их облика, но и как результат внутреннего строения и роста кристаллов?

15. Что такое декрипитация и с какой целью это явление использовали в горном деле?



Обогащение

полезных ископаемых

в период победы

и утверждения капитализма


Программа

Новые требования, предъявляемые к горному делу. Динамика роста мировой горной промышленности с 1801 по 1870 гг.

Роль золота и серебра как валютных металлов. Соотношение стоимости золота в сравнении с железом, цветными металлами в середине XIX в. и в настоящее время. Успехи России в обогащении полезных ископаемых в ХIХ в. Начало добычи россыпного золота и платины на Урале, в западной и восточной Сибири. Заслуги Л.И. Брусницына в добыче россыпного золота. Становление техники отсадки. Поршневые, диафрагмовые, отсадочные машины. Промывочные машины. «Размольно-промывочная» машина для переработки золотоносных песков Е. Китаева. Современные аппараты для обогащения золотосодержащих песков. Начало применения магнитного метода обогащения.

Процесс амальгамации. Машины для амальгамации. Возникновение и развитие научных представлений в области обогащения полезных ископаемых.

М.В. Перноле – первопроходец в создании научных основ гравитационного обогащения. Вклад Х. Борна, П.П. Риттингера в развитие теории гравитационного обогащения.

Горнотехническое образование в России. Учреждение Санкт-Петербургского училища. Роль академии наук в подготовке специалистов по горному делу.


Методические указания

Рассматриваемый период характеризуется быстрым развитием производительных сил, и особенно быстрым ростом крупной машинной промышленности. В ХIХ в. буржуазия создала более грандиозные производительные силы, чем все предшествующие социально-экономические формации, вместе взятые.

При освоении этой темы следует обратить внимание на причины увеличения добычи железных руд, каменного угля. Необходимо рассмотреть становление машинной техники отсадки, промывки, возникновение научных представлений в области обогащения полезных ископаемых.


Литература [1, с. 21–46; 2, с. 121–142; 3, с. 61–80].


Вопросы и задания для самопроверки


1. Почему современные поршневые отсадочные машины называют «гарцевскими»?

2. Кем и когда были изобретены поршневые отсадочные машины с неподвижным решетом?

3. Нарисуйте схему непрерывнодействующей отсадочной машины Берара.

4. Проанализируйте деятельность выдающегося новатора-технолога Л.И. Брусницына.

5. Нарисуйте схему золотопромывальной машины И. Кокшарова. Каковы преимущества этой машины?

6. Кто и когда положил начало цианистому процессу растворения золота?

7. Когда была изобретена дробилка Блека?

8. Расскажите о горнотехническом образовании в России в XVII–XIX вв.

9. Какие закономерности вывел П.П. Риттингер при гравитационном методе обогащения?

10. Равнопадаемые зёрна. Как вы это понимаете?

11. Чем свободное падение зёрен отличается от стеснённого?

12. Расскажите о роли М.Ф. Соймонова в открытии первого технического высшего учебного заведения России.

13. Когда и где была начата добыча золота в Красноярском крае и Хакасии?

14. Когда и где в России были построены первые паровые машины?

15. Поясните выражение «Канкрино искусство». Когда оно возникло?


Обогащение

полезных ископаемых в период

монополистического капитализма


Программа

Общее состояние горного дела и металлургии в конце ХIХ и начале ХХ вв. Развитие цветной металлургии. Дробилки Блека и Доджа. Устройство, достоинства, недостатки. Гирационные дробилки Мак-Кули, Саймонса. Устройство, достоинства, недостатки. Техника гравитационного обогащения в период монополистического капитализма. Совершенствование отсадочных машин. Изобретение гидравлического классификатора с восходящей струей.

Зарождение пенно-флотационного процесса. Развитие масляной и пленочной флотации. Создание ассортиментного минимума растворимых флотационных реагентов определенного химического состава. Возникновение селективной флотации и научных представлений в области флотации. Естественнонаучные предпосылки зарождения теоретических представлений в области флотации. Анализ первых научных работ по флотации. Применение электромагнитов для создания магнитного поля. Магнитные сепараторы Венстрема и Грондаля для обогащения магнетитовой руды. «Горный научный комитет», его роль в развитии горного дела в России. Образование первой кафедры «Обогащение полезных ископаемых (ОПИ)» в России.



Методические указания

За период, начавшийся с 70-х гг. XIX в., капиталистический способ производства претерпел качественные изменения, что не могло не сказаться на развитии как горной техники, так и всей техники в целом. Эти годы ознаменовались крупными техническими сдвигами, ростом промышленности и небывалой ее концентрацией. В промышленности капиталистических стран ведущую роль стала играть тяжелая промышленность, и в первую очередь – горнодобывающая.

При освоении этой темы студенты знакомятся с общим состоянием горного дела, обогащения полезных ископаемых и металлургии в конце XIX в. и начале XX в. Необходимо обратить внимание на усовершенствования отсадочных машин, применение подготовительных операций перед отсадкой, внедрение беспоршневых машин, гидравлических классификаторов с восходящей струей воды, зарождение флотационного процесса.

Литература [1, с. 152–172; 2, с. 174–204; 3, с. 65–101; 4, с. 7–16].


Вопросы и задания для самопроверки

1. Из какого материала и когда начали применять постель в отсадочных машинах?

2. Охарактеризуйте выводы П.Р. Риттингера и Р.Х. Ричердса о соотношении числа ходов, величины хода поршня и размера минерального зерна.

3. Кто выразил математически равнопадаемость зерен минералов?

4. Расскажите о роли и значении книги П.Р. Риттингера «Учебник по обогащению».

5. Охарактеризуйте роль «Горного журнала» в развитии горного дела и обогащении полезных ископаемых.

6. Что лежит в основе флотационного метода обогащения?

7. Нарисуйте принципиальную схему смачивания золота и породного минерала при масляной флотации, о которой упоминал Геродот (V в. до н.э.).

8. Кем и когда получен первый патент на масляную фло-тацию?

9. Какой принцип был заложен братьями Бессель в патенте 1877 г.?

10. Какими способами создавалась газовая фаза согласно патентам, выданным братьям Бессель, С.В. Поттеру, А. Фроменту, Ф.Е. Эль Мору?


11. В чем заключается суть Маккистен-процесса? Каковы его достоинства и недостатки?

12. Охарактеризуйте базисный патент, выданный компании «Минералс Сепарейшен» в 1905 г.

13. Нарисуйте флотационную машину Т.И. Гувера.

14. Охарактеризуйте принцип работы машин Вууда и Маккистена.

15. Где и когда были открыты первые золоторудные месторождения в Енисейской губернии?

16. Какие технологические схемы обогащения (первоначальные) были приняты при переработке руд Сергиевского, Эльдорадинского, Богомдарованного месторождений?

17. В каком году в Енисейской губернии была построена первая драга?

18. Какое количество приисков было заявлено в Енисейской губернии в конце XIX в.?

19. С какого года начинается систематическое изучение обогащения полезных ископаемых в Петербургском горном институте?


Развитие обогащения

полезных ископаемых после 1917 г.

Современные сырьевые ресурсы

и объемы производства

цветных металлов и золота


Программа

Возросшая роль обогащения полезных ископаемых в угольной отрасли. Обогащение руд в тяжелых суспензиях, начало применения гидроциклонов, винтовых сепараторов, магнитного обогащения. Начало использования развитых технологических схем, многостадиального и комбинированного обогащения. Комплексность использования при переработке руд цветных металлов (на примере фабрики «Клаймакс»).

Сырьевые ресурсы России. Современные отрасли ОПИ: цветная и черная металлургия, угольная, химическая, строительная и другие краткие сведенья о ведущих современных обогатительных фабриках по переработке руд цветных металлов и золота. Характеристика фабрики, ее основные структурные элементы.

Методические указания

Особенностью горного дела в рассматриваемый период является электрификация и механизация рудников, переход на широкое использование открытых горных работ, вовлечение в переработку больших масс бедных руд цветных и редких металлов, в связи с чем роль обогащения в горно-металлургических процессах значительно возрастает.


Изучая тему, необходимо обратить внимание на историю развития флотационного и магнитного методов обогащения, на тенденции в развитии технологических схем обогащения, их многооперационности, стадиальности.

При изучении сведений о современных обогатительных фабриках следует предварительно просмотреть и восстановить в памяти основные разделы курса «Основы обогащения полезных ископаемых».

Литература [1, с. 88–152; 4, с. 16–36].

Вопросы и задания для самопроверки

1. Охарактеризуйте роль К. Эверсон в развитии флотационного метода обогащения.

2. Дайте характеристику способу Шеридана-Гризволда.

3. Кем и когда были предложены ксантогенаты для флотации сульфидных руд?

4. Какие реагенты-собиратели вы знаете? Когда они были запатентованы?

5. При флотации какой руды были сделаны первые попытки селективной флотации?

6. Расскажите об Артемовской ЗИФ (история, технологическая схема обогащения руд).

7. охарактеризуйте ОАО «Полюс» (история, современные технологические схемы обогащения руд).

8. Расскажите о Советской ЗИФ (история, технологическая схема обогащения руд).

9. Какие ценные минералы входят в состав руд цветных металлов?

10. Назовите русских ученых, которые сделали серьезный вклад в развитие обогащения полезных ископаемых.

11. Нарисуйте схему гидравлического классификатора Ричардса-Джаннея.

12. Чем отличается шпицкастен от конуса?

13. Когда и где впервые были применены винтовые сепараторы?

14. Расскажите об истории Норильского горно-металлурги-ческого комбината.


История возникновения,

развития ГАЦМиЗ и кафедры ОПИ.

Современная система подготовки

инженера-обогатителя

Роль Московской горной академии и Московского института цветных металлов и золота в организации КИЦМа-ГАЦМиЗ.


Структура академии, ректората и Совет академии. Факультеты, деканаты, кафедры, лаборатории. Структура института металлургии. Современное состояние и перспективы академии, института, кафедры ОПИ.

Организация учебного процесса. Виды учебного процесса. Учебный план специальности. Деятельность выпускников кафедры. Особенности деятельности инженера-обогатителя как инженера-технолога, инженера-исследователя, проектировщика. Места распределения молодых специалистов.


Методические указания

Обогащение полезных ископаемых как самостоятельная наука начала развиваться в Петербургском горном институте с организацией там самостоятельной кафедры, возглавляемой с 1908 г. профессором Г.О. Чечоттом. До октябрьской революции 1917 г. специалисты по обогащению полезных ископаемых совершенно не готовились.

При изучении этой темы следует обратить внимание на историю развития горнотехнического образования в России, историю возникновения и развития ГАЦМиЗ, научно-исследователь-ских институтов, работающих в области обогащения полезных ископаемых.

Литература [3, с. 104–108].


Вопросы и задания для самопроверки


1. Какие научно-исследовательские институты занимаются вопросами обогащения полезных ископаемых?

2. В каких вузах России осуществляется подготовка специалистов-обогатителей?

3. Перечислите основные периодические издания, в ко-торых публикуются материалы по обогащению полезных ископаемых.

4. Расскажите об истории создания Санкт-Петербургского горного института.

5. Какова роль института «Механобр» в развитии обогащения полезных ископаемых?

6. Кто был первым ректором нашего вуза?

7. В каком году была организованна кафедра ОПИ в ГАЦМиЗ?

8. Расскажите о первой заведующей кафедры ОПИ наше- го вуза.

9. Каковы основные научные направления нашей кафедры?

10. Расскажите о структуре академии, ректората.



ЗАДАНИЯ

ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ


Студент выбирает индивидуальное контрольное задание в соответствии с последней цифрой своего шифра (номера зачетной книжки):


Последняя цифра

Примерные названия тем

1

История открытия и добычи золота

2

Жизнь и деятельность горного инженера А.И. Узатиса

3

Вопросы горного дела в «Космографии» Себастьяна Мюнстера

4

Жизнь и деятельность Георгия Агриколы

5

Значение вклада русских ученых в теорию мокрого гравитационного обогащения полезных ископаемых

6

История развития отсадочных машин

7

Развитие масляной флотации

8

Развитие пленочной флотации

9

История развития магнитного метода обогащения

0

Золотопромывальные машины ХIХ в.

После выбора темы желательно, чтобы студент уточнил план будущего реферата с преподавателем. Тем более, если студент хочет предложить свою тему для исследования. Будут приветствоваться темы, связанные с историей становления горного дела и обогащения того региона, предприятия, откуда направлен студент или где он работает.


Общие рекомендации изложения материала по историческим темам даны Бакшеевым А.И. в методических указаниях «История России» для студентов заочной формы обучения [5].

Контрольное задание выполняется в виде реферата объемом 20–25 с.

На обложке пояснительной записки указывается фамилия и инициалы студента, шифр и домашний адрес. На первой странице записки приводятся исходные данные задания, в конце – перечень использованной литературы, дата завершения работы и подпись студента. На каждой странице текста пояснительной записки оставляются поля шириной 3 см, все страницы нумеруются.

Контрольная работа представляется к проверке и защите до зачёта в сроки, установленные учебным графиком.


Библиографический

список


Основной

1. Глембоцкая Т.В. Гравитационные методы обогаще- ния полезных ископаемых. Истоки, современное состояние. М.: ИПКОН РАН, 1998. 220 с.

2. Глембоцкая Т.В. Возникновение и развитие гравитационных методов обогащения полезных ископаемых. М.: Недра, 1991. 256 с.

3. Дядькин Ю.Д. История горной науки и техники. СПб.: Изд-во Санкт-Петербург. гор. ин-та, 1998. 166 с.

4. Глембоцкая Т.В. Возникновение и развитие флотации. М.: Наука, 1983. 110 с.

5. История России (IХ – начало ХХ в): Метод. указания и примерная тематика контрольных работ для студентов заочной формы обучения по курсу «История России» / Сост. А.И. Бакшеев; КИЦМ. Красноярск, 1994.


Дополнительный

1. Томилов В.Д. Краткая характеристика становления развития и технических достижений золотодобывающей промышленности России. Иркутск: Изд-во ИрГИРЕДМЕТа. 1995. 130 с.

2. Арсентьев А.И. Беседы о горной науке / А.И. Арсентьев,. В.А. Падуков. Л.: Наука, 1981. 160 с.

3. Полькин С.И. Обогащение руд цветных металлов / С.И. Полькин, Э.В. Адамов. М.: Недра, 1986. 360 с.

4. Абрамов А.А. Переработка, обогащение и комплексное использование твёрдых полезных ископаемых. М.: Изд-во МГГУ, 2001. 470 с.