Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Г. Г. Винберг. 4 страница






Лит.: Лебедев П. Н., О нормах стока, в кн.: Труды Первого Всероссийского гидрологического съезда, Л., 1925; Кочерин Д. И., Вопросы инженерной гидрологии, М. -Л., 1932; Львович М. И., Элементы водного режима рек земного шара, Свердловск - М., 1945 (Тр. науч.-исследовательских учреждений ГУ ГМС СССР. Серия 4, в. 18); Троицкий В. А., Гидрологическое районирование СССР, М. -Л., 1948; Тихоцкий К. Г., Методы картографирования пространственного распределения среднего стока, Изв. Забайкальского филиала Географического общества СССР, 1968, т. 4, в. 2. К. Г. Тихоцкий.

ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОГНОЗЫ, научные (с различной заблаговремен-ностью) предсказания развития того или иного процесса, происходящего в реке, озере или водохранилище. По характеру предсказываемых элементов режима Г. п. делят на водные и ледовые. К водным Г. п. относятся прогнозы объёма сезонного и паводочного стока, макс, расходов воды и уровня половодья или паводка, ср. расходов воды за различные календарные периоды, времени наступления максимума половодья и др.; к ледовым Г. п.- прогнозы сроков вскрытия и замерзания рек, озёр, водохранилищ, толщины льда и др. Г. п. бывают краткосрочные - на срок до 15 супг и долгосрочные - на срок от 15 сут до неск. месяцев. По целевому назначению различают прогнозы для гидроэнергетики (приток воды в водохранилища гидроэлектростанций), для водного транспорта (прогнозы уровня воды по су дох. рекам), для ирригации (прогнозы стока рек за период вегетации). Г. п. - один из основных разделов прикладной гидрологии. А. И. Чеботарёв.

ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ, раздел инженерной гидрологии, занимающийся разработкой методов, позволяющих рассчитать величины, характеризующие гидрологич. режим. Результаты расчёта обычно даются в виде ср. значений и величин различной вероятности их повторений. Задачи, решаемые в процессе Г. р., можно разделить на следующие осн. группы: 1) расчёты стока воды, в том числе нормы годового стока, макс, расходов половодий и паводков, внутригодового распределения стока, миним. расходов воды, продолжительности бессточного периода (перемерзания и пересыхания рек), гидрографов половодий и паводков; 2) расчёты гидрометеорологич. водных объектов, в т. ч. испарения с поверхности воды и суши, атм. осадков; 3) расчёты водного баланса отд. водных объектов; 4) расчёты стока наносов, переформирования берегов и заиления водохранилищ; 5) расчёты динамики водных масс, в т. ч. элементов ветрового волнения, сгонно-нагонных денивеляций (см. Денивеляция водной поверхности), течений; 6) расчёты характеристик термич. режима, в т. ч. сроков замерзания и вскрытия водоёмов, толщины льда и снега, темп-ры воды; 7) расчёты гидрохимич. характеристик, в частности минерализации воды водоёмов и содержания в ней отд. компонентов. Решение всех этих задач достигается неск. методами, основными из к-рых являются балансовый и метод математич. статистики.

Лит: Поляков Б. В., Гидрологический анализ и расчёты, Л., 1946; Соколовский Д. Л., Речной сток. Л., 1968.

А. И. Чеботарёв.

ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ГОД, годичный цикл развития гидрологич. процессов. За начало этого цикла, в отличие от обычного календарного года, в условиях умеренного климата (напр., в СССР) условно принимается 1'окт. или 1 нояб.; гидрологич. зимнее полугодие считается с 1 окт. (1 нояб.) по 31 марта (30 апр.), летнее полугодие - с 1 апр. (1 мая) по 30 сект. (31 окт.). Г. г. вводится с целью получения лучшего соответствия между стоком и осадками, т. к. при календарном счёте времени сток и осадки не соответствуют друг другу. Запасы грунтовых вод на осн. части терр. СССР меньше в конце зимы, в это время значительны запасы снега. Стандартная обработка и публикация гидрологич. материалов в СССР ведётся по календарным годам. А. И. Чеботарёв.

" ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ЕЖЕГОДНИК", издание Гидрометеорологич. службы СССР. Содержит сведения о гидрологич. режиме рек, водохранилищ и озёр, полученные гидрологическими станциями и постами (уровень и расходы воды, расходы взвешенных наносов, крупность взвешенных наносов и донных отложений, темп-pa воды и толщина льда, хим. анализ воды), а также справочные сведения о постах и станциях. Г. е. издаётся с 1936; до этого (1872-1935) результаты гидрологич. наблюдений публиковались в Сведениях об уровнях воды и Материалах по режиму рек СССР. Г. е.-продолжение этих изданий.

Е. М. Старостина.

ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ государственный (ГГИ), центральное н.-и. учреждение, осн. задачей к-рого является изучение гидрологического режима вод суши (рек, озёр, водохранилищ, болот). Находится в Ленинграде. Образован в 1919 по инициативе АН, в 1930 передан в ведение Гидрометеорологической службы СССР. Большая роль в создании и развитии ГГИ принадлежит В. Г. Глушкову и В. А. Урываеву. В ГГИ работали Л. С. Берг, Ю. М. Шокальский, Н. Н. Павловский, С. А. Христианович, М. А. Великанов и др. учёные. Ведёт исследования в области методики произ-ва гидрометрич. работ, теоретич. и экспериментальные исследования процессов формирования стока и водного баланса, деформации речных русел, динамики водных масс, гидрологич. режима рек, озёр, водохранилищ и болот. Теоретич. исследования сочетаются с полевыми и лабораторными экспериментами. ГГИ имеет полевую н.-и. Валдайскую лабораторию и экспериментальную базу в р-не Зеленогор-ска, к-рая включает лаборатории: русловую, ледотермич., гидрометрич. и аэро-гидрометрич. ГГИ имеет очную и заочную аспирантуру. Издаёт Труды... (с 1936). Награждён орденом Трудового Красного Знамени (1944). А. И. Чеботарёв.

ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ, закономерные изменения состояния водного объекта во времени: уровня и расхода воды, ледовых явлений, темп-ры воды, количества и состава переносимых потоком наносов, изменений русла реки, состава и концентрации растворённых веществ и т. д. Г. р. обусловлен физико-географич. свойствами бассейна и в первую очередь его климатич. условиями.

ГИДРОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕСЯТИЛЕТИЕ международное, см. Международное гидрологическое десятилетие.

ГИДРОЛОГИЯ (от гидро... и ...логия), наука, занимающаяся изучением природных вод, явлений и процессов, в' них протекающих. Г., являясь наукой геофизической, тесно соприкасается с науками географич., геологич. и биологич. циклов. Предмет изучения Г.- водные объекты: океаны, моря, реки, озёра, водохранилища, болота, скопления влаги в виде снежного покрова, ледников, почвенных и подземных вод. Осн. проблемы совр. Г.: исследования круговорота воды в природе, влияния на него деятельности человека и управление режимом водных объектов и водным режимом территорий; пространственно-временной анализ гидрологич. элементов (уровня, расходов, темп-ры воды и др.) для отд. территорий и Земли в целом; выявление закономерностей в колебаниях этих элементов. Основное практич. приложение Г. заключается в оценке совр. состояния водных ресурсов, прогнозе их будущего состояния и в обосновании их рационального использования.

В связи со специфич. особенностями водных объектов и методов их изучения Г. разделяется на океанологию (Г. моря), гидрологию суши, или собственно Г. (точнее, Г. поверхностных вод суши), гидрогеологию (Г. подземных вод).

Первоначально Г. развивалась как отрасль физич. географии, гидротехники, геологии, навигации и как система науч. знаний оформилась только в начале 20 в. Определение Г. как науки дал В. Г. Глушков (1915). В формировании Г. большую роль сыграло учреждение в 1919 Гидрологического института государственного. Совр. Г. широко пользуется методами, применяемыми в географии, физике и др. науках, всё больше возрастает роль математич. методов.

Лит.: Глушков В. Г., Вопросы теории и методы гидрологических исследований, М., 1961; Калинин Г. П., Проблемы глобальной гидрологии, Л., 1968; С о-колов А. А., Чеботарев А. И., Очерки развития гидрологии в СССР, Л., 1970; Чеботарев А. И., Общая гидрология (воды суши), Л., I960.

А. А. Соколов, А. И. Чеботарёв.

ГИДРОЛОГИЯ СУШИ, раздел гидрологии, изучающий поверхностные воды суши - реки, озёра (водохранилища), болота и ледники; соответственно Г. с. подразделяется на потамологию (учение о реках), лимнологию (озероведение), болотоведение, гляциологию (учение о ледниках). Г. с. занимается изучением процессов формирования водного баланса и стока, разработкой конструкций гидрологич. приборов, прогнозом гидрологического режима, изучением структуры речных потоков, водообмена внутри озёр, русловых и береговых процессов, термических, ледовых и др. физич. явлений, химич. состава вод и т. д. В Г. с. входят: гидрометрия, гидрологические расчёты и гидрологические прогнозы, гидрофизика, гидрохимия, гидрография.

Осн. метод Г. с.- стационарное изучение гидрологич. режима на опорной сети станций, важное значение имеют экспедиц. исследования отд. территорий и объектов, всё большее значение приобретают лабораторные работы.

Выводами Г. с. в отношении гидрологич. режима водных объектов и территорий пользуются для осуществления водо-хоз. мероприятий (строительства водохранилищ и мелиоративных систем, пром. и бытового водоснабжения, канализации стоков, развития рыбного х-ва, судоходства и др.).

Лит.: Аполлов Б. А., Учение о реках, М., 1963; Богословский Б. Б., Озероведение, М., I960; Великанов М. А., Гидрология суши, 4 изд., Л., 1948; Иванов К. Е., Гидрология болот, Л., 1953; Огиевский А. В., Гидрология суши, М., 1952. К. Г. Тихоцкий.

ГИДРОЛОКАТОР (от гидро... и лат. loco - помещаю), гидролокационная станция, гидроакустическая станция (прибор) для определения положения подводных объектов при помощи звуковых сигналов. Кроме расстояния до погружённого в воду объекта, некоторые Г. определяют также его глубину погружения по наклонной дальности и углу направления на объект в вертикальной плоскости. О методах определения Г. местоположения объекта и о применении Г. см. в ст. Гидролокация.

Работа Г. (рис.) происходит следующим образом. Импульс электрич. напряжения, выработанный генератором, через переключатель приём - передача подаётся к электроакустич. преобразователям (вибраторам), излучающим в воду аку-стич. импульс длительностью 10- 100 мсек в определ. телесном угле или во всех направлениях. По окончании излучения вибраторы подключаются к гетеродинному усилителю для приёма и усиления отражённых от объектов импульсных акустич. сигналов. Затем сигналы поступают на индикаторные приборы: рекордер, электродинамич. громкоговоритель, телефоны, электроннолучевую трубку (ЭЛТ). На рекордере измеряется и регистрируется электрохимич. способом на ленте расстояние (дистанция) до объекта; с помощью телефонов и электродинамич. громкоговорителя принятые сигналы прослушиваются на звуковой частоте и классифицируются, по максимуму звучания определяется пеленг; на ЭЛТ высвечивается сигнал от объекта и измеряется дистанция до него и направление (пеленг). Длительность паузы между соседними посылками импульсов составляет неск. сек.

По способу поиска объекта различают Г. шагового поиска, секторного поиска и кругового обзора. При шаговом поиске и пеленговании по максимуму сигнала акустич. систему поворачивают в горизонтальной плоскости на угол 2, 5-15grad, делают выдержку (паузу), равную времени прохождения импульсом пути от Г. до объекта, находящегося на максимально возможной дальности, и от объекта до Г., а затем производят след, поворот. При пеленговании фазовым методом акустич. систему выполняют в виде двух раздельных систем, переключаемых бесконтактным коммутац. устройством из режима излучения в режим приёма и обратно. Суммарные и разностные сигналы, снятые с двухканального компенсатора, после усиления и сдвига по фазе подводятся к ЭЛТ и рекордеру, где отсчитывается дистанция. Этот способ характеризуется сравнительно высокой точностью пеленгования, большим (неск. мин) временем обследования водного пространства и возможностью слежения лишь за одним объектом. При секторном поиске акустич. энергия излучается одновременно в определ. секторе, а приём и пеленгование отражённых сигналов производятся при быстром сканировании характеристики направленности в пределах этого сектора. При наиболее распространённом круговом обзоре осуществляют ненаправленное (круговое) излучение и направленный (в пределах узкой вращающейся диаграммы направленности) приём, что обеспечивает обнаружение и пеленгование всех окружающих Г. объектов. Акустич. система (антенна) такого Г. выполняется в виде цилиндра или сферы, состоящих из большого количества отд. вибраторов, и размещается в подъёмно-опускном устройстве или в стационарном обтекателе. • К преимуществам этого способа относятся быстрое обследование всего горизонта, возможность обнаруживать и следить за неск. объектами.

Большинство Г. работает в звуковом и ультразвуковом диапазонах частот (4-40 кгц). Это обусловлено необходимостью получения острой направленности антенны (при относительно небольших её размерах) и достижения заданной разрешающей способности. Г. различного назначения обладают дальностью действия от сотен метров до десятков километров и обеспечивают точность пеленгования ок. 1grad. Для уменьшения неблагоприятного влияния гидрологич. факторов (см. Гидроакустика) на дальность действия применяют Г. с акустич. системой, помещённой в контейнер, буксируемый кораблём на глубине неск. десятков м (Г. с переменной глубиной погружения). С. А, Барченков.

ГИДРОЛОКАЦИЯ (от гидро... и лат. locatio - размещение), определение положения подводных объектов при помощи звуковых сигналов, излучаемых самими объектами (пассивная локация) или возникающих в результате отражения от подводных объектов искусственно создаваемых звуковых сигналов (активная локация). Под термином Г. понимают исключительно звуковую локацию, поскольку звуковые волны являются единственным известным в наст, время видом волн, распространяющихся в мор. среде без значит, ослабления. Г. имеет большое значение в навигации для обнаружения невидимых подводных препятствий, при рыбной ловле для обнаружения косяков и отдельных крупных рыб, в океанологии как инструмент исследования фи-зич. свойств океана, картографирования мор. дна, поиска затонувших судов и т. п., а также в воен. целях для обнаружения подводных лодок, надводных кораблей и др. и наблюдения за ними, для определения координат целей при применении торпедного и ракетного оружия.

При пассивной локации (шумо-пеленгации) с помощью шумопеленгатора определяют направление на источник звука (пеленг источника), пользуясь звуковым полем, создаваемым самим источником. При этом применяют различные методы: поворачивают приёмную акустич. антенну с острой направленностью до положения, в к-ром принятый сигнал имеет макс, интенсивность (т. н. макс. метод пеленгования); измеряют разность фаз между сигналами на выходе двух разнесённых в пространстве антенн (фазовый метод); определяют относит, разницу во времени приёма сигналов двумя разнесёнными антеннами посредством измерения взаимной корреляции (корре-ляц. метод), а также путём комбинации этих методов. При пассивной локации расстояние до объекта определяют по двум или неск. пеленгам, полученным неск. приёмными системами, разнесёнными на расстояния, сравнимые с расстоянием до лоцируемого объекта (метод триангуляции); так определяется не только положение шумящего объекта, но и траектория его движения. Системы пассивной Г. применяются гл. обр. для гидроакустич. оснащения подводных лодок и надводных кораблей. Пассивной Г. пользуются также при обнаружении подводных шумящих объектов с помощью распределённых береговых и донных систем звукоприёмников, данные от к-рых по подводному кабелю передаются на береговые системы обработки, а также с помощью системы гидроакустич. радиобуев, информация от к-рых принимается по радиоканалу спец. самолётами, курсирующими в районе плавания буев. Кроме того, пассивное определение направления на шумящий объект является основой действия акустич. самонаводящихся торпед.

Если источник звука излучает короткий звуковой импульс, то положение источника можно определить по разностям времён прихода импульсов, принятых ненаправленными приёмниками в трёх или более разнесённых по пространству пунктах. Таким способом локализации источников пользуются в береговой системе дальнего обнаружения судов, терпящих бедствие в открытом океане (система СОФАР); источником звука при этом служит взрыв заряда, погружаемого на определ. глубину.

Системы активной Г. основаны на явлении звукового эхо (рис.) и различаются методами врем, модуляции посылаемого сигнала и способами обзора пространства. Для определения дальности объекта чаще всего пользуются импульсной, частотной и шумовой модуляциями сигнала. При импульсной модуляции расстояние R до цели находится по времени запаздывания Г0 отражённого импульса: К = с& pound; 0/2, где с - скорость распространения звука в среде. При частотной модуляции частота f излучаемого сигнала меняется со временем t по линейному закону f(t)=fo + yt, где ft, и у - постоянные начальная частота и скорость изменения частоты. Поэтому отражённый сигнал, принятый приёмником, будет отличаться по частоте от сигнала, излучаемого в данный момент, т. к. принятый сигнал представляет собой задержанную на время to копию посланного сигнала, а частота излучаемого сигнала за время to изменилась согласно приведённой формуле. Для неподвижной цели разность частот будет постоянной и равной f_ = = yta. Выделив разностную частоту, определяют расстояние до цели R по формуле R = cf-/2y. Аналогична схема действия гидролокатора с шумовым излучением и корреляц. обработкой сигнала.

Осн. характеристикой гидролокаторов является дальность обнаружения, к-рая зависит от мощности излучаемого сигнала, от уровня акустич. помех и от условий распространения звука в водной среде. Дальность обнаружения обычно определяют по величине т. н. порогового сигнала, т. е. сигнала миним. интенсивности, ещё различимого на фоне помех. Если помеха и сигнал независимы, то пороговый сигнал определяется отношением полной энергии полезного сигнала к мощности помехи в данном частотном интервале. Т. о., дальность обнаружения для систем с различными видами модуляции будет одинаковой, если одинакова их полная энергия излучения. Если осн. помеха - хаотич. отражение сигнала от неоднородностей среды (т. н. ревер-берац. помеха), то пороговый сигнал не зависит от мощности излучаемого сигнала, а определяется исключительно шириной полосы его частот; в этом случае более эффективны системы с частотной модуляцией сигнала и с шумовой посылкой.

Наряду с помехами на дальность обнаружения оказывает влияние рефракция, имеющая место в сложных гидрологич. условиях. Совр. гидролокаторы способны обнаруживать большие отражающие объекты в среднем на расстоянии неск. км.

Лит.: Клюкин И. И., Подводный звук. Л., 1963; Сташкевич А. П., Акустика моря, Л., 1966; Тюрин А. М., Сташкевич А. П., Таранов Э. С.. Основы гидроакустики, Л., 1966.

 

ГИДРОМЕДУЗА (Hydromedusa), 1) род пресмыкающихся сем. змеиношейных черепах. Характеризуются очень длинной шеей, превышающей длину спинного щита, и наличием на передней ноге 4 когтей (рис.). Длина панциря Г. не превышает 30 см. 2 вида; распространены в пресных водоёмах Юж. Америки. Питаются преим. мелкими рыбами. Яйца откладывают на берегу водоёмов. 2) Медузоид-ные особи нек-рых кишечнополостных животных класса гидроидных.

ГидромедузаН. tectifera.

ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫЕ ИНСТИТУТЫ, готовят инженеров для водохо-зяйственных и с.-х. предприятий, учреждений, орг-ций и др. по специальностям гидромелиорация и механизация гидромелиоративных работ. В СССР в 1971 имелось 5 Г. и.: Джамбулский строительный (осн. в 1961), Московский гид-ромелиоратицный институт (1930), Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт (1930), Ташкентский ин-т инженеров ирригации и механизации с. х-ва (1934), Украинский ин-т инженеров водного х-ва (1930, осн. как Киевский инженерно-мелиоративный ин-т, в 1959 был переведён в Ровно и получил совр. название). Во всех Г. и. имеются дневные и заочные ф-ты (в Украинском ин-те, кроме того, вечернее отделение и общетехнич. ф-т), аспирантура. Московскому и Новочеркасскому Г. и. предоставлено право приёма к защите кандидатских и докторских диссертаций, Ташкентскому и Украинскому - кандидатских. Срок обучения в Г. и. 4 года 10 мес. Выпускники Г. и. защищают дипломные проекты и получают квалификацию инженера-гидротехника и инженера-механика. Б. А. Васильев.

ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЯ (от гидро... и металлургия), извлечение металлов из руд, концентратов и отходов различных произ-в водными растворами хим. реагентов с последующим выделением металлов из растворов.

На возможность применения гидроме-таллургич. процессов для извлечения металлов из руд указывал М. В. Ломоносов (1763). Значит, вклад в развитие Г. внёс русский учёный П. Р. Багратион, создавший теорию цианирования золота (1843). В нач. 20 в. пром. значение приобрела Г. меди. Позднее были разработаны гидрометаллургич. способы получения мн. др. металлов.

Г. включает ряд осн. технологич. операций, выполняемых в определённой последовательности. Механич. обработка руды - дробление и измельчение с целью полного или частичного раскрытия зёрен минералов, содержащих извлекаемый металл. Изменение хим. состава руды или концентрата для подготовки их к выщелачиванию- хлорирующий, окислит., сульфатизирующий или восстановит, обжиг, спекание. Цель - разложение хим. соединений извлекаемого металла и перевод их в растворимую форму. Выщелачивание - перевод извлекаемого металла в водный раствор. Эта операция иногда осуществляется попутно в процессе мокрого измельчения (в мельницах, классификаторах) или в спец. аппаратуре (чаны для выщелачивания, автоклавы). Отделение металлосодержащего раствора от измельчённого материала обезвоживанием и промывкой в сгустителях, на фильтрах. Подготовка растворов к выделению из них соединений или металлов отделением взвешенных частиц (осветление) или хим. осаждением сопутствующих металлов и примесей. Осаждение металлов или их соединений из растворов электролизом (медь, цинк и др.), восстановлением более электроотрицат. металлом - цементацией (медь, серебро, золото и др.), сорбцией ионообменными смолами или углем, жидкостной экстракцией соединений металла орга-нич. растворителями с последующей ре-экстракцией в водный раствор и осаждением из него чистого металла или хим. соединения. Переработка осадка с целью дальнейшей очистки выделенного соединения или чернового металла или непосредств. получение готового товарного металла может осуществляться: перекристаллизацией, возгонкой, прокаливанием, переплавкой, электролизом из водных или расплавленных сред.

При хим. взаимодействии металла с растворителем нейтральный атом металла переходит в ионное состояние, образуя растворимое соединение. Растворение происходит легко в случае выщелачивания руд или концентратов, в к-рых металл присутствует в окисленной (ионной) форме. Примером могут служить окисленные медные и урановые руды, обожжённые цинковые концентраты, продукты хлорирующего обжига. В нек-рых случаях для извлечения металла растворителем необходимо предварит, окисление кислородом или др. окислителем (напр., при содовом выщелачивании руд, содержащих 4-валентный уран, для перевода последнего в 6-валентный). При растворении металлов (самородных или восстановленных) неизбежно окисление их для перехода в ионное состояние. Окисление металла с одноврем. ионизацией окислителя (напр., растворённого в воде молекулярного кислорода) в случае более благородных металлов термодинамически возможно лишь при затрате энергии, к-рая, напр., может быть получена при образовании комплексного иона (цианирование золота и серебра, аммиачное выщелачивание металлич. меди, никеля).

Растворение минералов с различными видами хим. связи в кристаллич. решётке (ковалентная, металлическая, ионная) характерно для выщелачивания сульфидов, арсенидов, селенидов, теллуридов. Растворение этих минералов, если предварительно не проведён окислит, обжиг, в большинстве случаев также требует окисления в пульпе, напр, при аммиачном выщелачивании медно-никелевых сульфидных руд в автоклаве под давлением кислорода или воздуха. Перенос растворителя и удаление продуктов реакции происходит в объёме раствора конвекцией (турбулентной диффузией), а в слое на границе с минералом - молекулярной (тепловой) диффузией. Обычно реакция, происходящая при гидрометаллургич. извлечении, находится в диффузионной области; определяющим фактором является скорость диффузии вещества, лимитирующая течение реакции. Возрастание скорости растворения минерала происходит при увеличении его относит, поверхности (т. е. степени измельчения), при ускорении перемешивания и при повышении темп-ры.

Форма поверхности и размер частиц растворяемого минерала определяют функциональную зависимость количества растворившегося металла от времени контакта с раствором; поэтому они влияют на степень извлечения и на объём аппаратов для выщелачивания.

Растворителями для выщелачивания соединений является преим. серная к-та (ванадий, медь, цинк), сода (ванадий в карбонатных рудах, молибден, вольфрам), едкий натр (глинозём, вольфрам), аммиак (медь, никель), цианистые соли (золото, серебро), сернистый натрий (сурьма, ртуть), растворы хлора и хлоридов (благородные металлы, свинец, редкие металлы), тиосульфаты (золото, серебро).

Для жидкостной экстракции применяют различные соединения (напр., раствор трибутилфосфата и ди-2-этилгексилфосфата в керосине и др.). После экстракции очищенное соединение металла извлекается из органич. растворителя водным раствором, часто с добавкой к-ты или др. реагента. Из раствора металлы осаждаются методом цементации или углем, или водородом под давлением. Применяются также аниониты или катиониты. После сорбции соединение металла снимается растворителем с ионита и последний подвергается регенерации.

При больших масштабах гидрометаллургич. произ-ва (напр., при выщелачивании меди из окисленных крупнокусковых руд) обработка иногда осуществляется орошением штабелей руды слабыми растворами серной к-ты. Медьсодержащие растворы дренируются в сборные резервуары, а затем в цементаторы. Для дроблёных и рассортированных Песковых фракций руд (напр., золотых) применяется просачивание раствора в чанах через слой хорошо фильтрующей загрузки.

Для интенсификации этого процесса раствор иногда предварительно насыщают воздухом, создают вакуум под фильтрующим днищем. Для выщелачивания тонкоизмельчённого материала применяют чаны для перемешивания (механич., пневматич. и пневмомеханич.) пульпы. Для непрерывного выщелачивания обычно их соединяют последовательно.

Иногда возможны комбиниров. схемы выщелачивания: зернистого классифици-ров. материала - просачиванием, отделённого мелкого материала (шлама) - перемешиванием. В отд. случаях возможно и другое аппаратурное оформление выщелачивания, например в автоклавах непрерывного и периодического действия. Выщелачивание кислыми растворами производится в стальной гуммированной, керамич. или др. кислотоупорной аппаратуре; для щелочных растворов пригодна стальная, иногда деревянная аппаратура. Методы жидкостной экстракции или дополняют выщелачивание, или применяются для непосредств. извлечения соединений металлов из руд. Экстракция производится по принципу противотока в экстракционных колонках (экстракт и отходящий раствор непрерывно удаляют в разных направлениях). Обезвоживание и промывка производятся в сгустителях (греоковые с центральным и периферич. приводом, многоярусные) и фильтрах (вакуум-фильтры и фильтр-прессы непрерывного и периодич. действия). Осаждение из растворов производится в аппаратах, конструкция к-рых зависит от осадителя. Для химических (растворимых) осадителей применяют реакторы и фильтры. Порошкообразные осадители (цинковая, алюминиевая пыль) вводятся в смесители с раствором, осаждение затем может продолжаться внутри перекачивающего насоса, в трубопроводе и через слой осадителя на фильтре. Можно осаждать металл или его соединения в самой пульпе (напр., погружением в пульпу сетчатых корзин с ионитом). Порошковые осадители после контакта с раствором можно выделять флотацией. Осаждение кусковыми осадителями (железо для меди, цинковая стружка или уголь для золота) производят в желобах или ящиках с перегородками для зигзагообразного движения раствора вверх и вниз через слой осадителя. Возможно выделение примесей (напр., железа) гидролизом из очищенного раствора с последующим получением основного металла (напр., цинка) осаждением на катоде электролизом с нерастворимыми анодами. См. также Благородные металлы.

Лит.: Основы металлургии, т. 1 - 5, М., 1961 - 68; Автоклавные процессы в цветной металлургии, М., 1969; В ur kin A. R., The chemistry of hydrometallurgical processes, L., 1966; H abas hi F., Principles of extractive metallurgy, v. 1-2, N. Y. -L. -P., 1969-70.

ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ, научно-технич. издательство в системе Гл. управления Гидрометеорологической службы при Сов. Мин. СССР. Находится в Ленинграде, имеет отделение в Москве. Осн. в 1934 как редакционно-издательский отдел Центр, управления единой Гидро-метслужбы СССР; с 1936 - Г. Выпускает научно-техническую, справочную, прикладную, учебную и научно-популярную литературу по метеорологии, гидрологии, океанологии. Издаёт сборники трудов н.-и. ин-тов и др. учреждений Гидрометслужбы, методич. пособия (Наставления, Руководства, Указания) по проведению гидрометеорологич. измерений и их обработке, спец. карты, атласы и др. К фундаментальным справочным изданиям относятся: Ресурсы поверхностных вод СССР (с 1965), Справочник по климату СССР (3-е изд., с 1964). Г. издаёт также ежемесячный научно-технич. журнал Метеорология и гидрология (с 1935), научно-популярный ежегодник Человек и стихия (с 1962), Бюллетень Всемирной метеорологической организации (с 1968). Объём издательской продукции Г. в 1970 составил 20 млн. печатных листов-оттисков. А. Н. Михайлов.


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.011 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал