Литература -->  Производство газовых тканей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 [ 87 ] 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

вследствие чего/9 сводится к незначительной величине в несколько процентов. На фиг. 3 изображена средняя кривая месячных колебаний , построенная на основании многолетних наблюдений в средней Европе.

Величина внутреннего стока, отнесенная к единице длины реки, м.б. определена путем гидрометрическ. измерений. Определив в двух пунктах реки А и В, находящихся на расстоянии L один от другого, количество протекшей за время Т воды и Qq, а также количество впадающей на этом участке за то же время воды от притоков реки получим внутренний сток па единицу длины в единицу времени по

Qn - Q л - 1п формуле: = -~-~ Определение

расхода воды в пункте В должно при этом производиться позлее, чем в пункте А, на

время Т = , где v-средняя скорость течения реки. До сих пор наблюдения над внутренним стоком еще немногочисленны, все они, однако, говорят о значительном

90 80 70 60 SO . iO 30 20 W О

h 1

Ф M

и и

Фиг. 3.

участии в общем стоке рек подземного питания или внутреннего стока. Оппоков считает внутренний сток для Днепра в 33%, Гравелнус для верховьев Неккара-в G4%.

Особенное значение для практических целей имеет изучение паводков, или подъемов воды в реке, проходящих в виде волны сверху вниз по течению под влиянием таяния снегов или долодей. Высота и время паводков зависят от условий питания реки и распо.т10лсеиия ее водосборного бассейна. Горные реки, берущие свое начало в районах вечного снега, имеют обычно более поздние и интенсивные паводки,чем равнинные реки.

По рекам, кроме воды, стекают также и твердые вещества во взвешенном состоянии или в виде раствора. Постоянно размывая дно в одних местах и откладывая наносы в других, подмывая берега, меняя свои изгибы, реки существенно влияют на конфигурацию суши. О количестве проносимых реками наносов молено судить хотя бы по наблюдениям над Миссисипи, которая ежегодно проносит до 113 млн. w наносов, т. е. такое количество их, которое, будучи равномерно распределено на весь бассейн реки, понизило бы его на 1 ж в 75 ООО лет.

В вопросах образования речных долин и русла Г. тесно соприкасается с геологией. Фауна же и флора вод соприкасает Г. с биологией и ботаникой. Гидрология стала развиваться, как особая наука, позднее других отраслей геофизики. Однако, ее крупное

значение для правильной постановки водного жозя,мсги,ва (см.) заставляет обращать на нее все, большее внимание. В настоящее время во всех цивилизованных странах ги-дрологическ. проблемы систематически изучаются нравительственнымн организациями, ведающими одновременно гидрометрией и гидрографией. В СССР общее руководство гидрологич. работами сосредоточено в Российском гидрологич. ин-те, издающем свои Известия и ряд научных трудов.

Лит.: В е л и i: а н о в Л1., Гидрология суши, Москва, 1925; Тру фанов А. А., Речная гидрология, Москва, 1923; Брикнер Э. А., Баланс круговорота воды на земле, пер. с нем., Почвоведение , СПБ, 1905, 3; Гейнц Е. А., Водоносиость верховьев Оки в свпзи с осадками, СПБ, 1903; Кузнецов, Влияние леса на водный режим страны, М., 1920; Оппоков Е. В., К вопросу о многолетних колебаниях стока па больших речных бассейнах в свпзи с ко.чебанйями метеорологическ. элементов, СПБ, 1 906; о т о ц к и й П. В., Грунтовые воды, их пропсхожде-ппе, жизнь и распределение, СПБ, 1 905;Вопросы речного быта, СПБ, 1908; Handbuch der Ingenleurwissen-.schaften, Т. Ill-Der Wasserbau, B. 1-Die Gewiisser-kunde, 5 Auflage, Lpz., 1923; En gels II., Handbuch des Wasserbaues, B. 1, 3 Auflage, Leipzig, 1923; P e n с к A., Untersuchungen uber Verdunslung und Abfluss von grosseren Landfliichen (Geographische Ab-handlungen,B.5, И. V)Wieu, 1896; G r a v e I i u s H., Grundriss der gesamten Gewasserkunde, B. 1-Flnss-kunde, Berlin, 1914. A. Эссен.

ГИДРОМАССА, торфяная масса, размытая водяной струей высокого давления (13- 17 afm). Содерлсание воды в гидромассе около 95-96%. При гидравлическом способе добычи торфа (гидроторф) подготовка Г. является существеннейшим моментом производства. См. Аккумулятор торфяной и Ги-др.я.шческий способ добычи торфа.

ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЯ МЕДИ, извлечение меди мокрым путем-путем обработки руд и побочных заводских продуктов, содер-л-сащих медь, водными растворами различных химических реактивов. В настоящее время существует ряд мощных предприятий, получающих медь по дешевой цене, применяя мокрый способ обработки руд.

Существенными моментами гидрометаллургической обработки являются: 1) перевод меди в раствор (выщелачивание) и 2) последующее выделение меди из раствора. Первая из указанных операций имеет своей задачей концентрацию меди в сравнительно небольшом объеме, в виде водных растворов селей меди, в значительной мере лишенных посторонних примесей. Выщелачивание на практике м. б. проведено различными способами, в зависимости как от характера руды, так и от применяемого для растворения меди химического реактива. В одних случаях перевод меди в раствор м. б. осуществлен непосредственным выщелачиванием сырой руды, в других-руда (или иной какой-нибудь содержащий медь продукт)должна 6i.iTb той или иной операцией подготовлена к выщелачиванию. В виду этого способы вын1,е-лачиванпя молено классифицировать по химическому характеру применяемого реактива или по характеру перерабатываемого материала; второй классификации присущи некоторые практические преимущества.

Классификация п) реактивам. Растворителями, применяемыми при выщелачивании, служат водные растворы различных химических реактивов, которые могут быть нейтральными, кислотными или щелочными.



I. Нейтральные растворители. Сюда относятся: вода и водные растворы солей Ре2(804)з, FeCla, FeC, CuCla и KCN. Вода как растворитель применяется лишь в исключительных случаях, так как медь очень редко находится в руде в виде растворимых в воде соединений. Таким соединением является лишь халкантит CUSO4.5H2O. Из нейтральных растворителей наибольшим распростране/гаем пользуется Fe2(864)3, водные растворы которого растворяют самородную медь, ее кислородные, а равно и сернистые соединения, по реакциям:

Си + Fe, fSOi), -> CUSO4 + 2 FeSO, 3CuO+ Fes(SOi). + 3 НгО 3 CUSO4 + 2 FefOH), Cu2S-l-2Fe2 (SO,), - 2 CuSOt -f 4 FeSO, + S.

Полная регенерация Ре2(804)з из железного купороса, образующегося в результате выщелачивания, м. б. нрои.зведена обработкой последнего воздухом и H2SO4 по ур-ию:

2 FeS04 + HSO, + 0,5 Os-> Fe2(S0 ), + HjO. Помимо этого необходим некоторый добавочный расход H2SO4 для перевода в раствор образующихся при выщелачивании гидратов окислов железа и основных сернокислых солей# к-рые, выпадая в виде осадков, затрудняют нормальный ход выщелачивания. В виду этого к растворам Fe2(S04)g, поступающим на выщелачивание, почти всегда прибавляют нек-рое количество H2SO4.

Выщелачивание растворами FeClg применяется в процессе Гента-Дугласа (Hnnt-Douglas) для обработки руд, содержащих СиО. Растворение идет по реакции:

3 СиО + 2 FeCU CU2CI2 + CuCls + Fe,0,.

в случае присутствия в руде СиО последняя д. б. переведена в СиО. Получающийся раствор долнеи быть богат хлоридами для перевода в раствор CugCIg (нерастворимой в Н2О), для чего к первоначальному раствору прибавляют NaCl.

В процессе Дёча (Doetsch) для растворе-Ш1Я сульфидов меди применяется раствор FcaCle, при чем растворение идет по реакциям:

CUsS + FeaCle -> CujCls + 2 FeClj + S CujS + 2 FeaClo -> 2 CuCl, + 4 FeClj + S.

Раствор CuCl2 применяется в процессе Гёпфнера(Ноер1пег)для растворения металлических Си и Ag, а равно и их сернистых соединений, но реакциям:

Си + CuClj Cu,Cl. CuS + CuCl,-> CUsCU + S 2 Ag + 2 CuCb -> 2 AgCl + CUjClj.

Для перевода в раствор образующихся CugCla и AgCl, к раствору CuClg прибавляют NaCl.

II. Кислотные растворители. Применение кислотных растворителей на практике имеет место в случае переработки окисленных или предварительно обожженных сернистых руд с кислой пустой породой. В случае основной пустой породы (карбонаты) применение этих растворителей становится неэкономичным вследствие значительного расхода кислоты.

Наибольшим применением прп выщелачивании пользуется Н28О4. При благоприятных условиях выщелачивания (слабые растворы и низкая °) она сравнительно слабо действует на FegOg, всегда присутствующую как,в окисленных, так и обон-акенныХ рудах, вследствие чего растворы, получающиеся от выщелачивания, не содержат значительных

колртчеств солей железа. Помимо этого, при электролитич. выделении из этих растворов меди серная к-та регенерируется и поступает снова на выщелачивание, благодаря чему расход ее незначителен.

Сернистая кислота растворяет окислы меди, образуя растворимую в воде сернистомед-ную соль. Последняя в присутствии окиси меди претерпевает постепенно превращение по реакции:

3 CuSO, + CuO CUaSO, + CuSO, + CuSO,.

Из полученных солей сериистомедная соль закиси меди слабо растворима в воде, в присутствии же сернистой к-ты растворимость ее возрастает. Применение сернистой к-ты для выщелачивания окисленных или обожженных медных руд приобретает большой интерес в связи с вопросом об утилизации сернистых газов металлургических печей. Здесь намечаются два пути: а) практика завода Nevada-Douglas Consol. С -обработка увлажняемой руды сернистьши газами и б) способ и. S. Bureau of Mines-получение слабых растворов серной кислоты пропусканием сернистых газов через раствор Ре2(804)з.

Наиболее редко при выщелачивании руд применяется соляная кислота. Являясь более крепкой кислотой, чем Н SO4 и H2SO3, она заметно действует на соединения железа, заключающиеся в руде; вследствие этого получающиеся от выщелачивания растворы заметно загрязняются солями лелеза. Дальнейшим неудобством пользования соляной кислотой является практическая трудность ее регенерации.

III. Щелочные растворители. К ним принадлежат исключительно растворы аммиака и углекислого аммония. Работа с ними менее удобна, чем с растворами к-т, но применение их неизбежно в случае переработки руд с 0СН0В1ЮЙ пустой породой. Этими растворителями выщелачиваются руды, содержащие самородную медь, кислородные, углекислые и сернистые ее соединения. Происходящие при этом реакции м. б. представлены следующими ур-иями:

Си + 0,5 Ог -Ь п NH, -> СиО п NH,

СиО + (КН4)гС0,->- СиСО, 2 NH, + Н,0.

Классификация по характеру руд. В этом отпошении различают следующие способы:

I. Переработка сульфатных руд: 1) рудничные воды, 2) хвосты обогатительных фабрик и отвалы.

II. Переработка о к и с л е н н ы х р у д.

III. П е р е р а б о т к а сульфидных р уд.

A. Превращение су.тьфидов в сульфаты:

1) выветриванием, 2) сульфатизирующим обжигом и 3) обработкой Fe 2(804)3.

Б. Превращение сульфидов в кислородные соединения о к и сл и т е л ь п ы м о б лг и г о м.

B. Превращение с у .т ь ф и д о в в X .4 о р и ды:

1) действием FezCU, 2) действием CuClg, 3) окислительным обжигом с последующей обработкой растворами, содерлмщими FeClg и CuCl и 4) хлорирующим облсигом.

Примерами указанных способов переработки могут стужить следуюшие.

Извлечение меди из рудничных вод сводится к обработке их металлически.м



лселезом в желобах и в башнях. В Бютте (штат Монтана, С. Ш. А.) этим путем перерабатываются рудничные воды, содержащие 0,05-0,07% Си. Общая длина желобов- 305-610 м. Получаемая цементная медь содержит 60-70% Си. Извлечение меди достигает 90-98%, стоимость извлечения 1 7сг меди составляет 21 к.

Извлечение сульфатов меди из хвостов обогатительных фабрик и отвалов выщелачиванием их водой в чистом виде не применяется, а соединяется одновременно с выщелачиванием растворителем Ре2(804)з.

Выщелачивание окисленных руд посредством H2SO4 применяется в больших размерах в Аджо (Ajo, штат Аризона, С. Ш. А.), на з-де New Cornelia Copper С и вЧукикамата(Чили),на з-де Chil; Copper С°. На первом заводе выщелачивание дробленой руды производится в цементных чанах (площадь поперечного сечения 26,8x26,8 м, высота 5,28 м, вместимость 4 545 т), выложенных внутри свинцовыми листами. Всего имеется 8 чанов, из которых одновременно в работе находится 7 чанов. В сутки перерабатывается 4 545 т руды с содержанием 1,57% Си; извлечение меди ~82%. Содержащаяся в растворах после выщелачивания Fe 2(8 04)3 восстанавливается в башнях в FeSOi сернистым газом от печей Веджа (Wedge), после чего раствор направляется на электролиз, где получается катодная медь с содержанием от 99,15 до 99,85% Си. Растворы, поступающие на электролиз, содержат в %: 2,70 Си, 1,30 Fe , 0,11 Fe *, 0,01 СГ и 2,16 свободной H2SO4. На втором заводе имеется 6 чанов для выщелачивания, размерами 45,7x33,5x5,9 ж и емкостью 9 100 m каждый. Чаны-бетонные, покрыты внутри слоем мастики из 1 части асфальта и 4 частей песка, толщиной 25-33 мм. Выщелачивание длится 4-5 дней; извлечение меди достигает 89,4%.

Выщелачивание хвостов обогатительных ф-к, содержащих 0,45% Си, аммиаком практикуется на заводе Calumet and Hecla С , Lake Linden (штат Мичиган, С. Ш. А.).

Выщелачивание сульфидных руд после превращения сульфидов в сульфаты выветриванием дает наилучшие результаты в применении к переработке пиритньгх руд, содержащих CugS. Классич. примером является кучное выщелачивание пиритов с средним содержанием 2,5% Си и 45-48% S в Рио-Тинто (Испания). Кучи вмещают 100 000 т руды. Вьшетривание достигается периодич. смачиванием куч водой; при этом в присутствии кислорода воздуха происходит окисление сульфидов с образованием сульфатов железа и меди. Прибавление нек-рого количества H2SO4 облегчает перевод сульфидов меди в сульфаты. После того как образование сульфатов произошло в достаточной степени, начинается выщелачивание их растворами, полученными от цементации меди. По истечении 6-7 лет для плотных руд и 3-4 лет для сланцевых руд содержание меди падает до 0,25-0,30%. Получающиеся растворы содержат в литре: 4 г Си, 1г FegOg, 20г РеО, 10 г H2SO4 и 0,3 г As. Аналогичное вы-

щелачивание ведется в Бисби (штат Аризона, С. Ш. А.), где вместимость куч достигает 1 800 ООО т. В последние годы этот же способ с успехом применяется для выщелачивания целых рудников.

Выщелачивание сульфидных руд производ.ится после превращения их в сульфаты сульфати-зирующим обжигом; последний ведется в кучах или печах. Примером обжига в кучах монсет служить практика в Рио-Тинто. Здесь небольшие кучи (диаметром 6-8л1 и высотой Зж), вмещающие 200 w. руды, горят 2 месяца; большие кучи с эллиптическим основанием 17,5 х 10м, высотой 3,35-3,65 м, вмещающие 1 500т руды, горят 6 месяцев. В малых кучах образуется больше CUSO4, чем в больших. В среднем извлечеггае C.i достигает 84%. Обожженная руда выщелачивается затем в чанах. При сульфатизирующем обжиге в печах главное внимание д. б. обращено на поддержание определенной t° в печи. Первоначально обжиг ведется медленно, при невысоких t°: при 480°, а затем при 560°. При этой t° разлагаются сернокисл. соединения железа, но не меди. При сульфатизирующем обжиге медных руд никогда не удается всю медь перевести в CUSO4; в обожженном продукте всегда находится некоторое количество CuO, которое при последующем выщелачивании м. б. переведено в раствор добавлением соответствующего количества H2SO4.

Выщелачивание сульфидных руд растворами, содержащими Fe2(S04)s, очень часто применяется для переработки бедных руд, отвалов обогатительных фабрик и целых рудников; в этих случаях такое выщелачиварше всегда соедизцяется с ранее указанными способами выщелачивания сернистых руд после превращения сульфидов в сульфаты выветриванием.

Выщелачивание сульфидных руд после предварительного окислительного обжига. Окислительный обжиг ведут при сравнительно невысоких t°, как и при сульфатизирующем обжиге. При более высоких ° происходит образование трудно растворимых в кислотах силикатов и ферритов. Этим путем перерабатываются хвосты обогатительных ф-к Анаконда (штат Монтана, С. Ш. А.); хвосты содержат: 0,64% Си, 13,6 г Ag в т, 81% SiO., 3% FeO и ок. 10% AI2O3. Первоначально хвосты обжигаются при 535° в 28 шестипод-ных печах сист. Мак-Дугаля; при этом содержание S падает с 2,2 до 0,6%; Vs оставшейся серы является сульфатной. Выщелачивание ведется в 10 чанах из красного дерева, диаметром 15,2 лг и высотой 4,3 м; емкость чанов-910 т. Извлечение меди~75%.

Переработка сульфидных руд переведением сульфидов в хлориды обработкой FegCle и CuClj. 1) Процесс Дёча, применявшийся одно время в Рио-Тинто и в Тарзисе (Испания), заключался в обработке руды растворителем FejCle, в результате чего образовывались хлориды меди и FeClg; последняя регенерировалась обработкой хлором. 2) Процесс Фрёлиха отличается от предыдущего тем, что обработка производится при температуре



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 [ 87 ] 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152