Пена на службе техники

Опыт плавания стальной иглы и медной монеты на воде имеет сходство с явлением, используемым в горнометаллургической промышленности для "обогащения" руд, т. е. для увеличения содержания в них ценных составных частей. Техника знает много способов обогащения руд; тот, который мы сейчас имеем в виду и который называется "флотацией",- наиболее действительный; он успешно применяется даже в тех случаях, когда все остальные не достигают цели.

Рис. 68. Как происходит флотация

Сущность флотации (то-есть всплывания) состоит в следующем. Тонкая измельчённая руда загружается в чан с водой и с маслянистыми веществами, которые способны обволакивать частицы полезного минерала тончайшими плёнками, не смачиваемыми водой. Смесь энергично перемешивается с воздухом, образуя множество мельчайших пузырьков - пену: При этом частицы полезного минерала, покрытые тонкой маслянистой плёнкой, приходя в соприкосновение с оболочкой воздушного пузырька, пристают к ней и повисают на пузырьке, который и выносит их вверх, как воздушный шар в атмосфере поднимает гондолу (рис. 68). Частицы же пустой породы, не покрытые маслянистым веществом, не пристают к оболочке и остаются в жидкости. Надо заметить, что воздушный пузырёк пены гораздо больше по объёму, нежели минеральная частица, и пловучесть его достаточна для увлечения твёрдой крупинки вверх. В итоге частицы полезного минерала почти все оказываются в пене, покрывающей жидкость. Пену снимают и направляют в дальнейшую обработку - для получения так называемого "концентрата", который в десятки раз богаче полезным минералом, нежели первоначальная руда.

Техника флотации в настоящее время разработана так тщательно, что надлежащим подбором примешиваемых жидкостей можно отделить каждый полезный минерал от пустой породы любого состава. Изготовление необходимых примесей держится зарубежными обогатительными фабриками в секрете. Однако советские химики самостоятельно нашли рецепты изготовления хороших и дешёвых флотационных жидкостей, нисколько не уступающих заграничным. Поставлено в СССР и изготовление соответствующего машинного оборудования.

Несмотря на широкое применение флотации в промышленности, физическая сторона этого процесса выяснена ещё не во всех подробностях. Здесь практика опережает теорию. К самой идее флотации привела не теория, а внимательное наблюдение случайного факта. В конце прошлого века при стирке загрязнённых маслом мешков, в которых хранился раньше медный колчедан, было замечено, что крупинки колчедана всплывают с мыльной пеной. Это и послужило толчком к развитию способа флотации. Успешно применяется он лишь с начала нынешнего века. Аппараты для флотации сравнительно несложны и обслуживаются небольшим числом рабочих.