Книги о профессиях - |Цифровое наследие|История|Архив|Библиотека|
Поиск
Выбрать язык
Анонс статей

Архивы рубрики ‘Книги о профессиях’

postheadericon АПАТИТЫ Профессор Н. М. ФЕДОРОВСКИЙ 1936 год [полный текст книги]

Время чтения статьи, примерно 75 мин.

Проф. Н. М. ФЕДОРОВСКИЙ АПАТИТЫ ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ НАУЧНО ПОПУЛЯРНОЙ И ЮНОШЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СОДЕРЖАНИЕ

Об апатите как минерале «обманщике».

 О физических свойствах апатита и прежде всего о твердости

О кристаллах апатита и их структуре

О минералогии как науке

О формуле апатита

Геохимия фосфора

Три химических элемента, необходимых для повышения урожайности

Как же использовать бедные фосфором агрономические руды Союза           

Апатитовые месторождения в Хибинских тундрах Кольского полуострова

Применение нефелина в промышленности

Первые опыты применения апатитов в промышленности

Обогащение апатитовой руды

Создание апатитовой промышленности

Образование треста «Апатит»

Индустриализация Кольского полуострова

Примечания

Редактор М. Дорф.   Технический редакторы 3. Лившиц и О. Подобедов. Обложка худ. И. Шейман. Сдано в набор 7/Х 1935 г. Авт. л, 4,75. Изд. № 59. Подписано к печати 17/1 1936. Формат бум. 82х110 1/32. Тираж 10000. Бум. л. I5/». Тип. зн. в 1 бум. л. 1293. У ноли. Главлита № В 34462. Заказ № 11 2 я тип. ОНТИ им. Евгении Соколовой. Ленинград, пр. Красных Командиров,

ОБ АПАТИТЕ КАК МИНЕРАЛЕ ОБМАНЩИКЕ

«Апато» по-гречески значит — «обманываю», отсюда и название «апатит». Назвали его так потому, что апатит часто путали с другими минералами. Действительно, апатит бывает всевозможных цветов: зеленый, желтый,

 1

Рис. 1. Из старинной минералогии Агриколы желто-зеленый, оливково-зеленый; довольно часто встречается бурый апатит, значительно реже—красный, белый и др. При неопытности апатит можно спутать с бериллом, так как он также имеет призматическую форму, а иногда — даже с корундом, хотя от обоих минералов, — особенно от последнего, — он значительно отличается по твердости.

Однако, при неопытности можно спутать и десятки других минералов. Мы, например, знаем и другой минерал, называемый фенакитом — от слова «фенаке», точно так же, взятого с греческого и означающего «обманщик». Это название дано потому, что фенакит — прозрачный камень с сильным блеском — смешивают иногда с другими прозрачными, драгоценными камнями.

 2

Рис. 2. Академик В. И. Вернадский

Название апатит может служить примером того, насколько устарела номенклатура современной минералогии. Старые названия давались исследователями иногда по совершенно случайным, нехарактерным признакам. Призматические кристаллы апатита и зернистые его агрегаты все-таки настолько своеобразны, что смешать его с другими минералами, — особенно с такими распространенными, как кварц и др., — почти невозможно. Таким образом, апатиту вовсе нельзя приписать особенно обманчивую наружность.

Номенклатура в минералогии. вообще установлена в достаточной мере произвольно. В доказательство этого можно привести много примеров, иногда очень курьезных. Например, минералу, представляющему собой природную сернистую сурьму, дано название «антимонит». Это название дал ему один средневековый ученый, настоятель монастыря, обычно «исследовавший» действие всевозможных минералов, подмешивая их в пищу подчиненных ему монахов; при подмешивании молотой природной сернистой сурьмы монахи умирали. Исследователю пришла поэтому «блестящая» идея — дать минералу название «антимонит», что значит (от греческого «анти»—против, «монос» — монах) — «противомонашеское средство».

3Рис. 3. Различные формы кристаллов апатита

Целый ряд других наук перешел уже к рациональной номенклатуре: так например, химия употребляет наименования, в которых отражается главным образом химический состав того или другого вещества. Минералогия же оказалась в этом отношении наиболее консервативной наукой. Казалось бы, очень легко дать ряд совершенно рациональных названий, которые частично уже существуют в минералогии, так как, помимо произвольности многих названий, в минералогической номенклатуре уживается очень много синонимов. Например, природное соединение железа и серы называется пиритом и серным колчеданом. Распространенная железная руда называется магнетитом, а также магнитным железняком. Некоторые минералы имеют по три наименования. Таким образом, к каждому курсу минералогии нужно добавлять еще объяснительный словарь синонимов.

Апатит, представляющий соединение фосфора, кальция, кислорода, фтора, мог бы быть назван фтора-кальциевым фосфатом, содержащий хлор — хлор-кальциевым фосфатом (рис. 3). Такая рациональная номенклатура значительно облегчила бы запоминание, многообразных видов минералов.

О ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ АПАТИТА И ПРЕЖДЕ ВСЕГО О ТВЕРДОСТИ

Апатит входит как образец в шкалу твердости минералов. Твердость минералов определяется обычно так называемой шкалою Моса, насчитывающей больше чем 100-летнюю давность. По этой шкале все минеральные виды делятся на 10 групп. В первую группу включаются минералы наименьшей твердости. Характерным минералом этой группы является тальк (1). Во вторую группу включаются минералы, дающие черту (царапающие) на минералах первой группы, но, в свою очередь, царапаемые минералами третьей группы. Характерным минералом второй группы является гипс (2) или каменная соль. Третья группа минералов оставляет черту (царапает) на минералах второй группы и, в свою очередь, чертится минералами следующей группы и т. д. Характерным минералом третьей группы является кальцит (3), четвертой группы — плавиковый шпат (флюорит) (4), пятой — апатит (5); для шестой характерным минералом является ортоклаз (6), для седьмой — кварц (рис. 4). Восьмая группа включает минералы высокой твердости: сюда относятся сравнительно немногие виды минерального царства. Характерным минералом этой группы является топаз (8). Девятая группа в сущности уже ш является группой, так как сюда относится один корунд (9), который чертит все минералы, уступая твердостью (правда, очень значительно) лишь алмазу, самому твердому из природных тел, занимающему в шкале Моса десятое место.

Таким образом мы видим, что «твердость минералов, обозначаемая по Мосу цифрами 1, 2, 3, 4 и т. д., в сущности имеет только порядковое, чисто условное значение.

 4

Рис. 4. Кристаллы кварца

Если мы читаем, что твердость минерала равна 3, то это значит, что он относится к третьей условной группе; истинная же твердость его нам неизвестна. И действительно, как ни странным покажется сто нашим читателям, но мы должны оказать, что твердость минералов до сих пор была совершенно не изучена.

Некоторые более детальные исследования твердости производятся аппаратами, разработанными Мартенсом и изображенными на рис. 5. Здесь мы видим, что то же проведение черты на минерале производится более точно: минералы помещаются на движущемся столике и чертятся алмазным острием под определенным грузом. Величина нагрузки служит мерою твердости. Кроме того, имеется чрезвычайно интересный прибор Макензена (рис. 6), который употребляется в технике для исследования шлифовальных свойств (9) порошков и определения стойкости различных материалов. Мы видим на рисунке, как просто сконструирован этот прибор: струйка песка под определенным давлением действует на пластинку испытываемого минерала или горной породы в течение определенного времени. В результате действия струйки получается небольшое углубление, ямка на испытуемом образце; глубина этой ямки автоматически измеряется в приборе, и показатель на шкале дает отсчет, который и является мерою твердости данного образца.

 5

Рис. 5. Прибор Мартенса

Этот способ измерения твердости кажется нам одним из самых правильных, и автор еще в 1926 г. предложил физической лаборатории Института прикладной минералогии проработать новую шкалу твердости взамен давно устаревших мосовских подразделений. В результате работ над твердостью мы получаем уже совершенно другие цифры.

Для читателей должны быть очень интересны также работы над твердостью проф. Ребиндера, основанные на измерении амплитуды качаний маятника, острие (точка опоры) которого находится на испытуемом минерале. Ясно, что чем минерал мягче, тем величина (амплитуда) колебаний будет меньше, и затухание маятника будет итти быстрее; чем минерал тверже, тем дольше качается маятник и больше размах его колебаний. Работы над твердостью были поставлены впервые проф. Кузнецовым в Томске (рис. 6а) и легли в основу работ, производимых в этой области проф. Ребиндером в Институте прикладной минералогии (ВИМС). В результате этих исследований мы получаем следующие соотношения минералов шкалы Моса. Если тальк принять за единицу, то твердость гипса — 4,2; кальцита—11,8; флюорита —17,7; апатита — 21,2; ортоклаза — 50,9; кварца — 61,1; топаза — 79,4 и корунда—174,7. Таким образом, корунд тверже талька не в девять раз, как по шкале Моса, а в 174,7 раза. Алмаз в Институте не исследовался, но, по близким к нам работам Ауэрбаха, твердость его в 500 раз превышает твердость талька.

5-6аРис. 6. Прибор Макензена. Рис. 6а. Маятник Кузнецова

Задача составления шкалы «истинной» твердости минералов осложняется еще тем обстоятельством, что самое понятие твердости физиками не установлено с достаточной точностью. Нужно иметь в виду, с одной стороны, силу сцепления, с другой — силу упругости; кроме того, мы имеем силу поверхностного натяжения, действующую на поверхностях твердого тела. Совокупность этих различных сил мы объединяем под названием прочности материала. Прочность материала есть понятие довольно хорошо установленное и измеримое. Минерал может быть тверд, но хрупок; минерал может быть мягок, но прочен и упруг (слюда).

Автором была проведена дискуссия о твердости минерала с крупными физиками и физико-химиками, работающими в Институте минерального сырья (б. Институте прикладной минералогии). В результате этой дискуссии понятие твердости минералов было отнесено к силам поверхностного натяжения, т. е. к силам, препятствующим разрушению поверхности данного минерала.

Таким образом, работы, проводящиеся в настоящее время как с прибором, действующим струей песка под давлением, так и с прибором, основанным на качании маятника, дают нам возможность установить, наконец, не только шкалу твердости чисто порядкового характера, как мы имеем в шкале Моса, но и шкалу, дающую все действительные градации твердости сравнительно с образцами, принятыми за единицу меры.

О КРИСТАЛЛАХ АПАТИТА И ИХ СТРУКТУРЕ

Изучая ряд кристаллов апатита различных месторождений, мы можем подметить их одну общую черту: симметрию. Как бы ни была разнообразна внешняя форма этих кристаллов, мы всегда найдем на них одни и те же углы. Сведя результаты многочисленных измерений, легко найти ту законченную, геометрически идеально-правильную форму, к которой стремится кристалл, но почти никогда ее не достигает (рис. .7). Этому мешают условия его роста: неравномерность притока питающего раствора, сила тяжести, присутствие соседних кристаллов, стремящихся перетянуть к себе свободные частицы из раствора.

 7

Рис. 7. Форма кристалла

Тем не менее эта идеальная форма для нас вполне реальна, так как мы можем вывести ее как суммарный результат исследования многих кристаллов. Эта форма имеет для нас большое значение, так как она дает возможность выявить присущую кристаллам данного вещества симметрию. Из рис. 7 мы видим, что верхняя и нижняя половины кристалла одинаковы. Если через центр кристалла, параллельно основанию, сделать разрез, то мы получим две половинки, которые будут относиться друг к другу, как, например, правая и левая рука. Фактически совместить их нельзя, но отразивший в зеркале одну половину кристалла, получим другую. Такая симметрия называется симметрией отражения, а плоскость, по которой мы разрезали кристалл, называется плоскостью симметрии. В нашем случае такой разрез можно сделать только в одном направлении.

Если попробуем сделать его иначе, то двух зеркально равных половин. Из этого заключаем, что в кристалле апатита имеется одна плоскость симметрии. Между тем, рассматривая кристалл, мы видим, что как на верхней, так и на нижней его половине есть равные части. Нельзя ли найти еще какой-нибудь способ совместить эти равные части? Проведем через центры верхней и нижней граней прямую линию и будем вращать кристалл, взявши это направление за ось вращения. Мы заметим при этом, что при поворотах на определенные углы (60°, 120°, 180° и другие, кратные 60°) кристалл будет совмещаться, со своим первоначальным положением. В данном случае, при апатите, мы видим, что угол поворота равен 60°. Разделив полный поворот, т. е. 360°, на это число, получим 6; это и есть наименование оси шестого порядка. Па других кристаллах эти углы могут иметь иные значения, однако далеко не всевозможные. Наоборот, они ограничены всего-навсего четырьмя случаями: 60°, 90°, 120° и 180°; соответственно оси могут быть шестого, четвертого, третьего и второго порядка. Чем объяснить такое ограниченное количество возможных осей симметрии? Причину этого надо искать в особенностях внутреннего строения кристаллов. Дело в том, что материальные частицы, составляющие кристалл, расположены в нем не беспорядочно, а строго определенным образом. Они образуют геометрически правильную основу; эту основу мы называем пространственной решеткой (рис. 8). Мы видим, что она состоит из точек (узлов), правильно расположенных в пространстве. Эти точки образуют ряды, ряды соединяются в плоскости. Всю решетку легко можно представить себе составленной из одинаковых параллелепипедов, прилегающих друг к другу в параллельном положении и выполняющих пространство без промежутков. Эти параллелепипеды могут иметь различную форму (рис. 9), и от этой формы зависит симметрия всего кристалла.

Но каким же образом можем мы узнать размеры и форму этих параллелепипедов, — ведь они бесконечно малы по сравнению с кристаллом и не могут быть обнаружены никакими ультрамикроскопами? Научная мысль прошла долгий и трудный путь, прежде чем ей удалось опытным путем решить этот вопрос. Только в 1912 году,

8Рис. 8. Пространственная решетка применив к исследованию кристаллов рентгеновы лучи, удалось проникнуть в тайны внутреннего строения вещества. Эти лучи представляют собой электромагнитные колебания с исключительно малой длиной волны, примерно в 10 000 раз короче волны видимого света.

9Рис. 9. Разные формы параллелепипедов

Эти лучи легко проникают через различные тела, по самая замечательная особенность ид состоит в том, что, падая на какое-либо тело, эти лучи приводят частицы этого тела в такое состояние, при котором они, в свою очередь, начинают испускать такие же лучи, но несравненно более слабые; эти лучи называются вторичными. Они настолько слабы, что не могли бы быть замечены, если бы путем сложения— интерференции — не усиливали друг друга. Это усиление приводит к тому, что эти вторичные лучи могут быть засняты на фотопластинку.

10 Рис. 10. Апатит и ангидрит

Симметрия, которую мы видели, изучая внешнюю форму кристалла, замечательным образом выявляется на снимках, сделанных при помощи рентгеновых лучей. Так,  рис. 10 показывает ту же ось шестого порядка, которую мы нашли на кристалле апатита. Другие кристаллы ясно показывают плоскости симметрии, например, ангидрит (рис. 10.)

Но этим дело не ограничивается. Применяя методы, разработанные целым рядом исследователей, мы можем дойти, наконец, до полного анализа структуры кристалла. Мы можем определить форму и размеры той ячейки, повторением которой составлена пространственная решетка апатита, можем указать, как в ней расположены разнообразные атомы, входящие в его химическую формулу. Правда, эти исследования весьма сложны и трудны, зато конечный результат их дает нам пространственную модель строения интересующего нас вещества. По ней мы можем понять все его свойства; более того, мы иногда можем предсказать свойства, еще почему-либо незамеченные на практике.

В заключение обратим внимание на следующее замечательное обстоятельство. Мы знаем, что апатит обладает достаточно высокой твердостью (5 по шкале Моса). Изучение структуры различных тел показывает нам, что твердость тем выше, чем ближе лежат между собой составляющие кристаллионы (10) и чем выше валентность составляющих элементов.

По любопытному стечению обстоятельств, все элементы, входящие в состав апатита, находятся в живом организме в виде растворимых солей. Если бы этому организму понадобилось создать из своих тканей вещество с максимальной твердостью и иритом такое, чтобы оно могло выкристаллизоваться из раствора, то он должен был бы притги к созданию апатита. Факты подтверждают это теоретическое предположение: наиболее твердая ткань, входящая в состав высших организмов, — зубная эмаль — имеет состав, почти в точности совпадающий с формулой апатита.

О МИНЕРАЛОГИИ КАК НАУКЕ

Нельзя, однако, описать минерал без связи с наукой, которая его изучает. Надо немного рассказать и о самой науке.

Апатит, как минерал, изучается наукой, называемой минералогией. Однако, содержание, вкладываемое в понятие минералогии, сильно менялось на протяжении ее истории. Если бы мы пустились на «машине времени) в далекое прошлое, — ну, скажем, хотя бы в XVII век, — то присутствовали бы в Европе при начале развита? горного промысла, который в Саксонии, Англии, Норвегии и Италии сосредоточивался, главным образом, на до биче металлических руд. Железо добывалось в Штири) (Штирийская провинция современной Австрии), серебре медь, свинец — в Саксонии, олово — в Корнуэллсе (Англия). Апатит как неметаллическое, «бесполезное» ископаемое не представлял в то время никакого интереса для горной промышленности, и поэтому мы находим в старых минералогиях лишь очень скудные описания этот минерала.

Что же мы видим в этих описаниях? Мы видим, что главное внимание научных исследователей того времен привлекали внешняя форма и строение минералов; с особенным интересом исследовались все оттенки цветов. Ученый Вернер — отец минералогии, работавший в тогдашней Германии, составил даже специальную таблицу цветов с подробнейшими подразделениями. Оттуда, из этой исторической дали, и пришли в современную минералогию такие определения цветов, как луково-зеленый, изумрудно-зеленый, фисташково-зеленый, кошенильно-красный и т. п. Тщательно изучалась внешняя форма, структура. В этом отношении точности и детальности старых описаний могут позавидовать современные минералоги. Относительно форм нахождения минерала в природе мы также находим исключительно внешние описания: минералы залегают в форме пластов (11), линз (12), жил (13), конкреций (14), включений и т. п. Вернером была детально разработана классификация минералов по их формам нахождения в природе. Этот усиленный упор на форму обусловливается тем, что химия еще недостаточно развилась и не могла дать исследователю ключа к пониманию образования минерала и его внутреннего строения. Минералогия того времени давала подробные, сухие описания физических свойств минерала, его внешней формы и структуры и очень краткие указания на его химический состав и химические свойства. Возьмем., как пример, описание апатита из книги «Первые основания минералогии или естественной истории ископаемых тел», «сочинение Василия Совергина, академика и профессора минералогии, изданное в Санкт-Петербурге в 1798 году». Севоргин относит апатит к классу I под названием «Камни и земли». Вот, дословно, страничка из этой старинной книги:

«Вид 14. Апатит. По исследованию Клапрота, содержит он во 100 частях 55 частей извести, 45 фосфорной кисло ты и несколько марганца.

Перед паяльною трубкой сперва несколько трещит и производит иззелена-белый фосфорический свет, а наконец плавится в нечистое белое стекло. Бурою растворяется трудно и без кипения..

Цвет: обыкновенно иззелена-белый, чистый зеленый, оливковый, фиолетовый, либо розовый и гвоздичный. Редко бывает серого, иззелена-серого, голубого, синего и телесного цвета, кои цвета вообще светлы и бледны.

Наружный вид: весьма редко сплошной и вкрапленный, а обыкновенно охрусталованный в виде низких равноугольных 6-ти сторонних столбиков, кои на краях и углах более или менее притуплены. Притупления краев обыкновенно слабее, нежели в боковых краях. Иногда столбики столь низки, что они представляют вид 6-ти сторонних таблиц. Некоторые приводят его также в виде 3-х сторонних столбиков восьмисторонних таблиц, кои, вероятно, от различного притупления из заострения предыдущего кристалла происходят. Впрочем сии кристаллы обыкновенно бывают малы, а редко средней величины; боковые их плоскости частью гладки, частью же вдоль слабо струисты и снаружи светятся.

Внутренний вид: внутри светится с обыкновенным несколько жирным блеском; в поперечном изломе но совершенно прямолистоват с зеркальными плоскостями; а вдоль и в других направлениях имеет вид неровный с мелкой сыпью, а иногда несовершенно раковист. Отломки неопределенные с несколько острыми краями.

Прозрачность: обыкновенно полупрозрачен, иногда бывает совсем прозрачен, либо токмо просвечивает.

Твердость: полутверд, в меньшей степени, нежели плавик, и хрупок.

Осязание: несколько холодное.

Тяжесть: содержится в воде, как 3,218:1000.

Находится в Эренфридерсдорфе в Саксонии, в Ульманштольне, в Шнееберге обыкновенно в зелено-серей слюдистой породе с кварцем, оловянными крупинками и плавиковым шпатом и почитался прежде аквамарином. Через трение получает некоторое электрическое свойство».

Время, к которому относится приведенное описание, характеризуется еще тем, что минералогия охватывала собою изучение не только минералов, но и горных пород, и остатков ископаемых животных, и вопросы происхождения земли. На протяжении последующих столетий из минералогии выросла геология с ее подразделениями — петрографией, палеонтологией, динамической геологией и т. п. Развитию минералогии сильно содействовало коллекционирование, минералов. Коллекции собирались виднейшими учеными, художниками и писателями того времени. Так, при посещении домика знаменитого немецкого писателя Гете в Веймаре (Германия) я видел большую минералогическую коллекцию и отдельные кристаллы минералов, изучением которых Гете усиленно занимался. Создавая образ доктора Фауста, желавшего все знать, Гете и сам был охвачен этой жаждой знаний, о которой свидетельствуют разнообразные кристаллы, лежащие на его письменном столе. Гете серьезно работал в области минералогии и оставил ряд записок с описанием некоторых интересных минералов. Гете работал также и в области физики, и им написан трактат о цветах.

Собрание коллекций служило мощным, толчком к развитию пауки, и многие минералоги получили первую зарядку в этом направлении, от подаренных им когда-то в детстве коллекций минералов./ Так, академик А. Е. Ферсман пишет в своей книге «Занимательная минералогия»:

«Вся моя жизнь и ее работа определились этими детскими забавами: вместо маленькой

личной коллекции, выросли заботы о большом государственном Музее в мировым именем, вместо простого незатейливого определения камня домашними способами — большой научный Институт Академии наук, вместо ползания по скалам у большого шоссе — далекие и трудные экспедиции за полярный круг, в пустыни Средней Азии, в дебри уральской тайги и предгорья Памира».

Начало XIX века особенно характерно своеобразной модой на минералогические коллекции. В это время создались такие замечательные мировые собрания, как коллекция старого магната Кочубея, попавшая впоследствии в Вену и купленная оттуда Российской академией наук; таково знаменитое собрание минералога Германа, послужившее основой для создания в 1919 году Минералогического музея Московской горной академии. В это время особенно усилилось изучение методов определения минералов не только по физическим признакам, но и по их химическому составу. За XIX век вырос и развился метод определения минералов паяльной трубкой, который является в настоящее время верным и надежным средством полевых исследований и определений. Однако, химическое существо минералов в XIX столетии оставалось на заднем плана. Неожиданно выдвинулась и выросла кристаллография; это — наука о формах минералов, как это видно из перевода ее названия — описание кристалл лов. Если посмотреть курсы минералогии тех времен, — как, например, знаменитую русскую минералогию 60х годов Кокшарова,—то мы увидим, что курсы минералогии были в сущности курсами кристаллографии, где разбираются законы симметрии и описываются различные кристаллические грани. Для ученых того времени открытием было найти какой-либо минерал не со знакомой, а с какой-нибудь новой, невиданной до сих пор гранью. Это увлечение кристаллографией, охватившее поголовно всех минералогов, оправдывается в дальнейшем тем, что кристаллография, как один из видов физической науки, пошла по пути Изучения строения вещества. Именно кристаллография подготовила почву для колоссального развития рентгеновского анализа, проникающего в самую природу материи. Строение молекулы, соотношение атомов в молекуле твердого вещества своими крупными успехами в настоящее время обязано тому увлечению кристаллографией, которое одушевляло минералогов минувшего периода.

Только в начале XX века химическое направление в минералогии начало брать верх над увлечением кристаллографией. Крупный немецкий минералог Браунс выпустил свою знаменитую химическую минералогию, послужившую толчком для дальнейших исследований химической природы минералов. Будущий академик, а тогда профессор Московского университета В. И. Вернадский впервые определил минералогию как науку о химии земной коры. Это плодотворное направление позднее привело к ответвлению новой дисциплины, получившей название геохимии. К этому же времени относится детально разработанная классификация и систематика минеральных видов на основе их химического состава. Эта систематика прочно удержалась до настоящего времени, особенно в трактовке американского минералога Дэна. До сих пор раскладывают минералогические коллекции в музеях и учебных заведениях по системе Дэна.

Однако, во все последующие десятилетия до революции минералогия, как наука, все же оставалась в значительной мере наукой описательной. Характерными научными работами считались обычно описания внешнего вида того или другого минерала, тонкости его строения и структуры. Школа Вернадского более детально изучала еще различные примеси к основному химическому составу л указывала на огромное значение всех включений, примесей, интересных как сами по себе, так и по их назначению в истории развития того или другого минерального вида.

Но от самой природы, от естественных ее процессов исследователи были еще далеки. Минерал изучался оторвано от своего месторождения, он был вырван из породившей его среды и перенесен на столик микроскопа. Но уже зрела и создавалась новая минералогия, — минералогия, бравшая в основу изучения образование минерала в земной коре, его происхождение.

Автором еще в 1920 году было выдвинуто на первое место изучение в минералогии вопросов генезиса, образования минералов.

На протяжении последних десятилетий создавалась я развивалась генетическая минералогия. Она отличалась от развившейся приблизительно в это же время геохимии тем, что предметом геохимии является изучение истории химического элемента в земной коре, его блуждания и странствования, а новая, генетическая минералогия берет в основу образование минерала и прослеживает жизнь минерала среди многообразных процессов, идущих в лаборатории природы. Вот перед нами кристалл кварца, покрытый блестящими разнообразными гранями с причудливыми фигурами на их плоскостях, с включением каких-то других минералов, кристаллов, проступающих сквозь прозрачное вещество кристалла. Минералогия старой школы ухватывается за этот кристалл с жадностью исследователя, ищущего новых граней, новых видов срастания, тщательно изучает рисунок на его гранях, тщательно его вычерчивает, измеряет подробно кристалл, заносит его измерение на бумагу, и если найдет новые грани, новые виды рисунков на irx плоскостях, то публикует работу под названием: «Описание кристалла кварца из такогото месторождения».

Для геохимиков кристалл кварца явится только одним моментом в истории кремнезема в земной коре, — ведь кварц это соединение кремнезема и кислорода — SiО2.

Геохимика интересует только кремнезем, окись кремния. Он напишет, что элемент кремний встречается в земной коре также и в кристалле кварца и что кристалл кварца является наиболее прочным соединением кремния в земной коре. Он напишет, что этот прозрачный, сияющий горный хрусталь является своеобразным саркофагом для кремния, так как попавший в эту форму кремний в обычных условиях, без помощи высокой температуры не может освободиться от нее. Нужна огромная температура и воздействие. других химических элементов при этой высокой температуре, чтобы кремний мог выйти из оболочки кварца. Для истории элементов в земной коре кварц интересен, как последний этап этого странствования кремния,— конечно последний относительно (рис. 11).

Совсем иначе подойдет к кристаллу кварца минералог-генетик; он заинтересуется гранями кристаллов, но его будет интересовать такой вопрос: если эти грани отличны от других кристаллов, то чем вызвано это отличие?

 11

Рис. 11. Превращение кварца в кальцит

Если форма кристалла несходна с другими образцами горного хрусталя, то какие причины вызвали это различие в форме? Он будет искать ответа на этот вопрос в истории образования кварца. По мельчайшим включениям в кристалле других минералов он будет определять температурные условия, в которых образовался этот кристалл. Если этих включений недостаточно, то он будет искать ответа, разрешения загадки образования в самом месторождении, где найден этот кристалл, будет изучать другие минералы, которые ему сопутствуют, или, как мы называем в науке, — будет изучать парагенетическое (15) соотношение минералов. В результате появится научная работа о зависимости формы кристаллического кварца от условий его происхождения. Эта работа осветит темные стороны процесса образования минералов в природе и даст в руки другим исследователям возможность проникать глубже в вопросы образования минералов в земной коре.

12Рис. 12. Превращение пирита в лимонит

Точно так же совершенно различно отношение минералогов старой и новой школы к апатиту. Об этом минерале крайне мало найдется материала в старых минералогиях, потому что минералогия старого типа изучала исключительно форму кристаллизации апатита и его физические свойства. В старинных коллекциях апатит занимал довольно почетное место, так как формы кристаллизации его разнообразны, а также разнообразен цвет кристаллов: голубой байкальский мороксит, зеленые призмы норвежских месторождений, белые кристаллы тальк-апатита и т. п. Довольно тщательно изучался химический состав апатита. Вопросы о происхождении тех или других его месторождений, об образовании различных его форм обычно оставались в тени.

Геохимик подходил уже совершенно иначе к апатиту: этот минерал является для него концентратором фосфора в магмах. Неизвестно, в каком виде и как из глубинных очагов расплавленной магмы поднимаются соединения фосфора, — вероятно, в виде водородных соединений. Эти пары быстро вступают в реакцию с содержащимся в расплавленной магме кальцием и, захватывая по дороге фтор или хлор, образуют прочное соединение,—минерал апатит. Таким образом, апатит для геохимика является источником дальнейшей миграции (блуждания) фосфора в земной коре.

Минералог-генетик обращает внимание на то, что апатит встречается не только в расплавленной магме, но и в зернистом известняке, гнейсе, в сланцах, в некоторых металлоносных жилах, особенно в жилах газо-водного происхождения. Минералог-генетик старается разбить различные формы апатита на отдельные группы, в зависимости от его происхождения; он изучает его в изверженных породах, как один из самых ранних продуктов первичной кристаллизации расплавленной магмы ((16). Здесь он замечает, что форма кристаллов совершенно отлична от других генетических циклов его образования. Это большей частью мелкие, микроскопически-мелкие призмы. В пегматитовых жилах (17), залегающих в верхних частях изверженной гранитной магмы, часто связанной с большими газоносными струями, тот же апатит характеризуется крупными большими кристаллами в совместном нахождении с кварцем, полевым шпатом, турмалином (18), слюдой и др.

Минералог-генетик задается тем же вопросом, как и при изучении кристаллов кварца, а именно; отражается ли на форме кристалла апатита история его прошлой жизни в земной коре? Есть ли связь между видом, величиной и формой кристаллов апатита и той генетической зоной, тем или другим участком земной коры, где он образовался?

Исследователь в области генетической минералогии с особым интересом отнесется к минералам, сопутствующим апатиту, потому что, если самый кристалл апатита иной раз и не может рассказать ему о своем происхождении, то спутники иногда рассказывают это очень ярко. Вот перед нами апатит, вросший в крупно зернистый кальцит вместе с зеленым диопсидом (19).

Диопсид, — это соединение кальция, магния, кремния и кислорода,—образуется так часто на местах контакта (.соприкосновения) известняков с изверженными магмами, что мы называем диопсид характерным контактовым минералом. Когда-то толща белого известняка, образовавшегося из мельчайших ракушек бывшего на этом месте моря, была прорвана изверженной силикатной (20) магмой, вырвавшейся из глубины земной коры. Известняк подвергся действию высокой температуры и кристаллизовался в крупнозернистом кальците. Кремнезем в магме (SiО2) на местах соприкосновения с известняком соединился с кальцием, содержащимся в известняке, и дал прочное химическое соединение [CaMg(SiO3)2].

Таким образом мы заключаем, что апатит точно так же образовался в данном случае, как контактовый минерал. Очевидно, известняк содержал в большом количестве фосфор в виде органических остатков, а фтор или хлор выделились из магмы. Кальций же мог перейти в соединение как из известняка, в котором он является главной составной частью, так и из магмы, так как многие изверженные горные породы богаты кальцием. Когда в руках минералога-генетика находится блестящий шарообразный подольский фосфорит, который па расколе обнаруживает великолепное радиально-лучистое строение, то в этом случае он будет интересоваться не столько тем, какой формы это радиально-лучистое строение, какие кристаллы находятся внутри этого желвака; минералога-генетика, кроме общих вопросов концентрации фосфора в осадочных породах, заинтересуют те выводы, на которые указывает окатанная форма и блестящая поверхность фосфоритового шара. Она свидетельствует, что минерал пережил две исторические эпохи своего существования, — первую, когда в виде неправильных фосфорных конкреций он образовался в прибрежной полосе, где остатки органического вещества служили центром для кристаллизации фосфорно-кальциевых солей, и другую — когда плотные массы осадочных пород, образовавшихся на месте бывших мелководных морей, поднятые вверх силами тектонических (21) процессов, постепенно разрушались водою и ветром, смывались вниз в долины, и желваки фосфорита неслись ручьями и речками, окатывались, принимая шарообразную форму, и вновь откладывались слоями по руслам бывших Когда-то рек и ручьев.

О ФОРМУЛЕ АПАТИТА

К экзаменам в высшей школе, как известно, готовились в старое время обычно за месяц-полтора до начала. Студенты ходили на лекции только особенно интересно читавших профессоров. Лекционная система в старое время выродилась и превратилась в собственную противоположность: лекции, вместо живого слова профессора, в значительной мере представляли собою граммофонную передачу, где ежекурсно ставилась одна и та же пластинка. Я вспоминаю, как «умирали от тоски» на лекциях минералогии. У некоторых слушателей курса лекций имелись записки предыдущих годов, и наиболее дотошные студенты тщательно сверяли записки с ходом речи профессоров, с торжеством отмечая иногда — за часовую или двухчасовую лекцию — три-четыре новых слова, не встречавшихся в старых записках. Особенно скучными были лекции потому, что они в значительной мере заполнялись материалом кристаллографического характера. Учебники точно так же были чрезвычайно сухи. В лучшей минералогии того времени, проф. Лебедева, можно было найти об апатитах самое полное описание в классической форме старой описательной минералогии.

Приведем его в сокращенном виде.

«Апатит. Общий вид кристаллов апатита б. ч. коротко (редко длинно) столбчатый, иногда же они являются в форме толстых таблиц; грани призм обыкновенно бывают покрыты вертикальными штрихами.

Излом — раковистый до неровного и занозистого. Хрупок. Тв. = 5. Уд. в. = 3,16 – 3,22. Бесцветен или белого цвета, но обыкновенно бывает окрашен в светлые оттенки зеленого, голубого, фиолетового, красного и серого цвета. Спаржево-зеленые разновидности апатита называются спаржевыми камнями, а темные голубовато-зеленые — морокситами. Блеск па наружных гранях кристаллов — стеклянный, а на спайных плоскостях и на поверхностях излома — жирный. Прозрачен, а иногда только просвечивает в краях.

Что касается химического состава апатитов, то среди них надо различать два основных соединения, являющиеся в изоморфных смешениях: хлорапатит и фтор-апатит. (По новейшим исследованиям изоморфные смеси фтор и хлорапатита встречаются сравнительно редко. Гораздо более распространена изоморфная смесь фтор-апатита со щелочным апатитом: 3Са3 (РО4)3*NaF.

В некоторых случаях апатит содержит включения жидкой угольной кислоты или вростки других минералов,— например, монацита; встречаются также апатиты, которые содержат церий. При выветривании апатиты поглощают углекислоту и воду (гидроапатит).

Апатит легко растворяется в расплавленной поваренной соли. Этой реакцией можно пользоваться для обнаруживания во многих горных породах  незначительного содержания фосфорной кислоты. Растворяется в соляной и азотной кислоте.

Апатит встречается в виде совершенно образованных кристаллов, частью — наросших, а частью — вросших. Последние обыкновенно имеют форму длинных призм или тонких игол и отличаются простою комбинацией; первые же представляются большей частью в форме толстых таблиц, часто обнаруживая весьма сложные комбинации. Широкое распространение имеет апатит в виде сплошных зернистых, жилковатых и плотных агрегатов часто гроздевидной или почковидной наружности, а также в виде землистых масс или отдельных почек. Кристаллы апатита и различимые простым глазом кристаллически-зернистые его агрегаты называются собственно апатитами, а жилковатые и землистые разновидности носят названия фосфорита, стаффелита, остеолита и пр.

Собственно апатит, являясь вросшим в силикатовые породы различного рода и всякого возраста, имеет широкое распространение и обусловливает постоянное присутствие небольшого количества фосфорной (кислоты как в породах изверженных, так и в кристаллических сланцах. В этих породах он образует примесь, б. ч. в виде микроскопически-мелких призм, но нередко и в виде призматических кристаллов, ясно различаемых вооруженным глазом. Сильное преломление лучей света дает возможность отличить апатит от окружающих минералов, равно как и от нефелина, который хотя так же кристаллизуется, по имеет Другой показатель преломления.

Широкое распространение имеет апатит в кристаллических известняках, как залегающих среди кристаллических сланцев (22), так и в поясах соприкосновения пород. Он находится здесь в сплошных массах, иногда значительного объема, и в хорошо образованных кристаллах, которые имеют в этих случаях блестящую, округленную, так называемую «оплавленную» поверхность и особые цвета: черновато-синий, синевато-зеленый, красный, бурый и пр., и часто весьма значительную величину.

В России лучшие кристаллы апатита, по отчетливости образования и сложности комбинаций, происходят из оставленного Кирябинского медного рудника в южном Урале. Крупные, иногда совершенно прозрачные, кристаллы, находятся в слюдяном сланце Изумрудных копей; до нескольких фунтов веса кристалы апатита (мороксита) известны по берегам речки Слюдянки, впадающей в оз. Байкал. В толщах зернистого известняка апатит встречается во многих местах Финляндии, например, в Кирхшпиле, Паргас. и в Ильменских горах на Урале, где они находятся также и в граните. В незначительном количестве апатит встречается вместе с магнитным железняком на горе Благодати.

Фосфорит есть тонко-жилковатый, плотный или землистый апатит, часто с скорлуповатым сложением и с почковидною или гроздевидною наружностью, большей частью с значительной примесью СаСО3, окрашенный водною окисью железа в бурый цвет и лишившийся, вследствие выветривания, содержания фтора и хлора. Обыкновенно он еще довольно сильно фосфоресцирует. Фосфорит образует пласты и жилы и является продуктом отложения источников, которые получили необходимые вещества из горных пород, содержащих апатит, и вновь отложили фосфорнокислый кальций на своем пути, преимущественно среди известняков и доломитов (23). В больших количествах фосфорит встречается по нижнему течению Лана, близ Вейльбурга, Лимбурга и Штаффеля, где залежи его имеют связь с диабазами (24). Нечистые бурые массы нередко бывают покрыты чистыми почти бесцветными почковидными и гроздевидными корами, имеющими внутри жилковатое сложение, которые, с своей стороны, оканчиваются иногда ясными кристалликами апатита. Эти чистые части фосфорита носят название штаффелита. Штаффелит содержит в виде примеси до 9% СаС03».

Из этого описания мною выключено большое количество кристаллографических и оптических определений п примеров. В таком же приблизительно духе описательной науки читались и лекции.

Из всей группы минералогов выделялись два профессора: проф. Вернадский, будущий академик, читавший лекции в Московском университете, и проф. Самойлов, читавший лекции в Сельскохозяйственной академии в Петровско-Разумовском, под Москвой. Владимир Иванович Вернадский читал свои лекции с исключительной глубиной; он выкладывал перед слушателями все достижения современных знаний по затронутому вопросу, причем он не был популяризатором. Его лекции имели характер собеседований крупного ученого со слушателями о современных проблемах в минералогии. Такой подход, конечно, чрезвычайно ограничивал число его слушателей, но зато для глубоко интересовавшихся наукой его лекции представляли исключительный интерес.

Покойный Яков Владимирович Самойлов (рис. 13) в педагогическом отношении был полной противоположностью В. И. Вернадскому. Это был поэт в образе профессора. Когда он говорил о минералах, он весь преображался и, казалось, переживал, вместе с бездушным куском образца в его руках всю историю его сложной, бурной и подчас загадочной жизни. Самую сухую геометрическую науку — кристаллографию — он умел подать занимательно и увлекательно. Я. В. Самойлов был профессором, имевшим наибольшее количество слушателей: его ходили слушать даже с других факультетов.

В остальном же, повторяю, картина была довольно безотрадная. На лекциях киевского профессора минералогии Армашевского студенты обычно высыпались, а иногда случалось, что и сам профессор подремывал во время занятий. В других высших школах студенты просто не посещали лекций, а выделяли дежурного для присутствования. Старая минералогическая школа так засушила интересную науку о камнях, что у всех учившихся в это время осталось представление о минералогии, как об одном из самых скучных предметов.

В большинстве лекционных курсов крайне скупо рассказывалось о самом интересном,— о происхождении минералов. В сущности минералогия, современная минералогия или как мы ее могли бы назвать, новая минералогия представляет собою историю минералов в земной коре. Жизнь большинства минералов начинается в глубиенных расплавленных массах, застывающих на глубине врывающихся наружу в виде излияний и вулканических извержений. Так происходит первое рождение минерала. Эти условия менее всего изучены; потребовалась огромная работа металлурга-минералога, норвежского ученого Фогта, чтобы разъяснить нам те процессы, которые протекают в расплавленной магме, застывающей в горней породы во внешней оболочке нашей планеты. Чтобы понять эти процессы, нужно изучить химию высоких температур. В промышленности, в технологии аналогичные химические превращения происходят при плавке стекла на стекольных заводах, при выплавке металла на металлургических заводах, в домнах (25), мартенах (26). Однако наука была очень далека от жизни. Из старых ученых лишь Морозевич много лет работал на стекольном завод изучая процессы образования стекла и делая выводы относительно образования минералов из расплавленных сред.

13

Рис. 13. Я. В. Самойлов

Только теперь возрождается в СССР новая минералогия, изучающая процессы самого образования минерального вещества.

Трудность изучения и преподавания минералоги в школе заключается прежде всего в том, что для овладения этой наукой надо предварительно хорошо изучить химию. Минерал является прежде всего химическим соединением элементов (реже — элементом), образовавшимся в земной коре и являющимся составной частью той или другой горной породы.

Я вспоминаю, как после образования в Москве новой горной школы — Горной академии — проходили у нас занятия и экзамены по минералогии. Первой трудностью, первым камнем преткновения как раз была область химии. Обычно на вопрос: «что такое минерал?» — студент не отвечал прямо и свободно, а начинал задумываться, как будто он в первый раз поставил сам перед собой этот, казалось бы, само собою разумеющийся вопрос.

— Что такое минерал? Минерал — это химическое соединение.

— Позвольте, — возражал профессор, — но сахар — тоже химическое соединение.

— Да, тоже…

— Что же, сахар, по-вашему, минерал?

— Нет, сахар — искусственный продукт.

— Так, так… Что же такое минерал?

— Минерал — это химическое соединение природное, не сделанное руками человека.

— Ах, так,—улыбался обычно экзаминатор, — но скажите пожалуйста, лошадь — это тоже соединение элементов, не сделанное руками человека? ..

— Да, — смущенно отвечал студент, — правильно, но лошадь — это, так сказать, органическое соединение, а минерал — это неорганическое.

Очень хорошо, — неорганическое, но в таком случае вот перед вами стоит чернильница, она — стеклянная; по вашему определению выходит, что это — соединение элементов, не так ли? Во-вторых, эта чернильница — неорганического происхождения, следовательно — это минерал? смущенный юноша окончательно запутывался.

Таким образом готовясь в течение месяца-полтора по минералогии он не отдавал себе отчета в том, что собственно он изучает. Это было отрыжкой старого, формального подхода к науке, к предмету.

Дальше предстояли еще большие трудности, когда подходили конкретно к тому или другому минералу. Прежде всего эти трудности заключались в изучении формулы минерала. Здесь казалось бы, нужна была чистая зубрежка. Однако, вызубренные формулы легко расшифровывались на экзаменах, как заученные без понимания предмета.

Минерал апатит был одним из таких интересных экзаменационных минералов. Формула фтор — апатит пишется так: Ca5F(PO4)3. На первый взгляд это казалось незнакомому с химией юноше абракадаброй, а в сущности, совершенно достаточно было бы запомнить только, что апатит состоит из кальция, фосфора и кислорода. В дальнейшем, для большего уточнения, можно было бы сказать, что фтор-апатит состоит из фосфора, кальция, фтора и кислорода.

Что же такое фосфор, кислород, кальций, как они объединяются в вышеприведенную формулу? Мы знаем, что при прокаливании фосфорных соединений, как конечный продукт мы получим фосфорный ангидрид Р2О3 наиболее устойчивое соединение фосфора. Присоединением воды 3Н2О к этому соединению, называемому фосфорным ангидридом, мы получим фосфорную кислоту 2Н3РО4, из которой обычно образуется природная кальциевая соль. Таким образом, мы имеем, с одной стороны, кальций, с другой стороны —1 фосфорную кислоту и, наконец, фтор.

Для того, чтобы понять, каким образом образуется формула того или другого минерала, необходимо хорошо разбираться в так называемой атомности или валентности элементов. Тот, кто незнаком с этим вопросом, никогда не сможет понять ни одной формулы. По общей химии мы знаем, что водород в кислотах легко замещается металлом. Так, соляная кислота — НСl, действуя на элемент натрия, образует NaCl, обыкновенную поваренную соль, при этом один атом натрия замещает один атом водорода. Если мы возьмем элемент кальций, то оказывается, что он замещает две частицы водорода, и нужно уравнение химической реакции написать таким образом: Са + 2НС1 = СаС12 + Н2. Если мы возьмем алюминий, то алюминий замещает три атома водорода, и мы можем написать: А1 + 3НС1 = АlС13 + Н3. На этих примерах мы ясно видим, что число, показывающее, с каким числом атомов водорода (или другого равновалентного ему элемента) способен соединяться атом данного элемента, или сколько атомов водорода он может заместить, обозначает атомность или валентность данного элемента. По вышеприведенным примерам ясно, что натрий одновалентен, кальций — двухвалентен, алюминий — трехвалентен. Валентность часто обозначается черточками в структурных формулах; по образному выражению, элемент как бы имеет одну, две, три или четыре руки, которыми он схватывается с другими элементами. Так, если написать формулу воды Н2О структурно с обозначением валентности кислорода, мы должны написать:

13-1

 

Элемент в различных соединениях иногда бывает разновалентным. Интересующий нас один из главных элементов, составляющих апатит, фосфор — трехвалентен, и соединение его с хлором можно написать так: РС13; но в то же время он встречается в соединении РС15, — здесь он будет пятивалентен. Из элементов, входящих в состав апатита, фосфор является пятивалентным, кальций — двухвалентным, кислород — двухвалентным и фтор—одновалентным.

Таким образом, чтобы вести формулу апатита путем замещения водорода фосфорной и фтористо-водородной кислот кальцием, нам нужно представить дело так, что мы имеем три частицы фосфорной кислоты — 3Н3РО4 и одну частицу фтористо-водородной кислоты HF. Мы можем написать их одно под другим

2РО4

HF

Всего водорода мы имеем, таким образом, 10 атомов; сколько же нужно атомов кальция, чтобы заменить эти 10 атомов водорода? Поскольку кальций — двухвалентен, его потребуется 5 атомов. Таким образом, присоединяя сюда 5 атомов кальция, мы получим CasF(PO4), или, на писав структурно, мы будем иметь такой вид:

 13-2

Обычно путало на экзамене то, что последний, пятый, атом кальция как бы одной рукой схватывается за молекулу фосфорной кислоты, а другой рукой держится за фтор. Но если внимательно прочтем все вышенаписанное, мы поймем, что такое построение формулы апатита зависит от того, что кальций является элементом двухвалентным и, таким образом, замещает 10 атомов водорода, из которых 9 атомов он замещает в фосфорной кислоте и один атом во фтористо-водородной кислоте.

ГЕОХИМИЯ ФОСФОРА

В год объявления войны мне пришлось участвовать в минералогической экспедиции Академии наук в Восточную Сибирь для поисков радиоактивных минералов. Руководителем экспедиции был академик Вернадский, — как мы видели выше, ученый, создавший новое химическое направление в минералогии и особенно пропагандировавший важное значение и роль редких элементов в земной коре и практической жизни. Ему удалось получить большую сумму денег на поиски радия, и на основе этого он организовал ряд экспедиций для изучения наиболее интересных минералогических районов.

Первая остановка экспедиции была на Слюдянке (рис. 14). Станция Слюдянка лежит на самом берегу озера Байкал, — этого глубочайшего в мире высокогорного озера-моря. Озеро расположено среди огромных горных хребтов, и станция Слюдянка, Забайкальской ж. д., лежит в небольшой долине, образуемой речками, стекающими с горных склонов. Из этих речек особенно интересна речушка Похабиха, вблизи которой расположены выходы слюдяных жил и минералов с редкими элементами.

По приезде в Слюдянку мы отправились на слюдяные копи под руководством знатока минералов, крестьянина Якунина, страстного любителя и искателя камней. Слюда добывалась в больших количествах кустарным способом из небольших копушек, неглубоких ям, сплошь покрытых блестящими листками и пластинками добываемой слюды. Слюда-флогопит, которая добывалась в этих ямках, обладает чрезвычайно важным свойством — не пропускать электрического тока. Это изоляционное свойство слюды очень ценно для электротехники, и слюда применяется в больших количествах в различных электротехнических приборах и аппаратах. По химическому составу эта слюда представляет собою соединение кремния, магния, фтора и кислорода. Чрезвычайно важно отсутствие железа, так как железо, являясь прекрасным проводником электричества, в самой небольшой примеси понижает электронепроницаемость слюды.

14Рис. 14. Слюдянка

Копаясь в этих ямках, я натолкнулся на друзу—сросток призматических кристаллов прекрасного голубого цвета. Академик Вернадский очень заинтересовался принесенным ему образцом и указал нам, что грани кристалла были как бы сплавлены, закруглены, свидетельствуя о том, что кристаллы после образования подвергались энергичному действию паров или растворов, сгладивших их грани и давших на некоторых плоскостях своеобразные фигуры разъедания. — «Сам же минерал вам хорошо известен сказал академик, — хотя эти кристаллы не являются типичными кристаллами этого минерала, называемого апатитом; это — своеобразная голубая разновидность апатита, типичная только для Байкала, имеющая свое собственное название — «мороксит».

Голубые кристаллы апатита почти всюду сопутствовали слюдяным жилам. Особенно хорошо образованные кристаллы находились в крупно зернистом мраморе, соприкасавшемся местами с слюдяными жилами. Этот мрамор образовался из обыкновенного осадочного известняка, превращенного в мелкокристаллическую массу действием горячих растворов, несущих из глубин земли минеральные вещества. Эти горячие растворы дали начало образованию слюдяных залежей и многочисленных кристаллов апатита и других минералов. Месторождение, как объяснил нам академик, было типично контактово-метаморфическим, т. е. образовалось на месте соприкосновения осадочных пород с поднявшейся из земных глубин расплавленной магмой. На месте встречи и соприкосновения осадочных известняков и глин с насыщенным газами расплавом образовались мрамор и кристаллические сланцы. Таким образом, апатит в Слюдянском месторождении является минералом контактово-метаморфического происхождения. Несравненно чаще мы встречаем его в различных изверженных породах в виде мелких рассеянных зерен. Среднее содержание этого минерала в изверженных породах — от 0,07 до 1%. Это — небольшие цифры; но если принять в соображение, какие колоссальные пространства занимают на земной поверхности изверженные породы (граниты, диориты, базальты и др.), мы легко представим себе те громадные количества фосфора, которые в них содержатся в виде мелких кристалликов апатита.

Мы знаем, что на земной поверхности изверженные горные породы довольно быстро «выветриваются» — разрушаются механически и химически. Вспомним, какая огромная масса воды низвергается в виде дождя, выпадает в виде снега на протяжении года. Эта вода растворяет различные кислоты, главным образом, углекислоту, которая в большом количестве содержится в воздухе. Эта вода называется метеорной водой. Проникая по трещи; нам в изверженные породы, она растворяет различный минералы, в том числе и апатит и фосфор, который в виде растворимых фосфорнокислых солей уносится водами, в реки и в конце концов скапливается в огромном количестве в водных бассейнах. Так, в морской воде считается фосфорного ангидрида (Р2О5) от 20 до 150 мг на куб. метр, причем это содержание фосфора значительна повышается с глубиной, доходя на глубине нескольких километров от 500 до 1000 мг на куб. метр. В океанах j морях большое количество растворимых фосфорных солей усваивается морскими растительными и животными организмами, являющимися энергичными концентраторами фосфора. Многочисленная фауна водных бассейнов поглощает фосфорнокислый кальций и вновь выделяет его как при жизни, — в виде отбросов, так и после гибели — в виде остатков. Сложные процессы переотложения приводят к местным скоплениям фосфорно-кальциевого вещества в виде желваков или конкреций, иногда значительных размеров. Мы находим такие желваки, вместе, с остатками животных, главным образом, улиткообразных аммонитов, — в юрских глинах и сланцах; мы находим шарообразные конкреции этой же породы среди известняков и мелов, значительно реже — среди песчаников. Эти осадочные образования носят название фосфоритов. Минеральное вещество фосфорита имеет не сколько другой состав, чем апатит, — в основе лежит трехкальциевая соль фосфора, однако в смеси с углекислым кальцием и окисью кальция.

С внешней стороны фосфориты представляют большей частью небольшие желваки, распределенные неравномерно в осадочной породе, или же пластообразную массу той или другой осадочной породы, сцементированную фосфатом. Цвет фосфоритов разнообразен, — темный, светлый, коричневый, — в зависимости от различных примесей, железа, органических остатков, глины и т. п. Крупнейшие месторождения фосфорита образовались в местах массовой гибели микроорганизмов, содержащих фосфор. Эта массовая гибель зависит от резких изменений морского режима,— например, встречи теплого и холодного течения и т. и. Такие огромные скопления органических веществ служили источником фосфорнокислого кальция. Геологическое поднятие морского дна выносило наружу фосфороносные осадочные слои, которые подвергались, в свою очередь, размывающему действию поверхностных вод, образовывали новые осадки, где фосфоритные желваки часто получали окатанную форму (подольские фосфориты) и

Уносились уже дальше от их первоначального залегания.

Таков в кратких чертах круговорот фосфора в природе или история фосфора в земной коре.

Значение фосфора в развитии жизни на земле исключительно велико. В живых организмах содержится большое количество фосфора. В приведенных ниже табличках видна роль фосфора в живом веществе земной коры:

Содержание фосфора в семенах трех различных семейств растений

14-1

ТРИ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТА, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ

Элемент калий — легкий металл, который мы мало знаем в его элементарном виде, потому что даже на открытом воздухе он очень быстро окисляется. В лабораториях сохраняют металлический калий в керосине, предохраняя его этим путем от окружающего воздуха

Соединения же калия широко известны; из них больше всего известен поташ (углекислый калий).

Калий — один из важнейших биоэлементов, т. е. тех элементов, из которых строятся организмы, главным образом, растения. Клетчатка растений состоит в значительной мере, кроме углерода и кислорода, из калия. И в самом деле, кустарный способ приготовления поташа состоит в извлечении его из золы растений. Так, на юге добывающие поташ заводы получают его, сжигая стебли подсолнуха. Калий извлекается растениями из земли, так как калийные соли в большинстве случаев хорошо растворимы в воде, особенно углекислая соль калия, которая вытягивается корнями растений из почвы. Каждый гектар пшеницы вытягивает за лето из почвы несколько килограммов калия. Отсюда понятно, что по истечении нескольких лет почва обычно истощается, и калийные соли должны быть принесены откуда-то извне в виде так называемых удобрений.

Калийные соли в природе встречаются очень редко,— главным образом, вместе с каменной солью в виде соединений хлора и калия, — хлористого калия, по минералогической номенклатуре называемого сильвином. Смесь от 30 до 50% сильвина с каменной солью называется сильвинитом.

Кроме того, известен ряд других калийных солей более сложного состава.

Мировым центром добычи калийных солей была Германия, где около Магдебурга, в так называемом Стассфуртском месторождении, залегают сотни миллионов тонн калийных солей.

Второе крупное месторождение находится в Эльзасе, во Франции.

Земледельческие районы СССР должны были удовлетворять свои потребности в калийных удобрениях исключительно ввозом из-за границы. В 1926 году геологу П.И. Преображенскому удалось после настойчивых, упорных поисков открыть грандиозное месторождение калийных солей на Урале, близ Соликамска. Это месторождение

представляет собой погребенное огромное калийно- соляное озеро более 25 км2 в диаметре, с пластами сальвинита и других калийных солей доходящими до 70 м мощности. С этого момента СССР оказался обладателем таких запасов калийных солей, которых хватит на сотни лет не только для СССР, но и для всего земного шара. Таким образом, нужда в калийных солях была удовлетворена организацией грандиозного калийного предприятия близ Соликамска. С тех пор калийный германский синдикат, бывший монополистом по торговле калийными солями, сделался одним из самых яростных врагов советской власти.

Второй элемент, необходимый почве, это — азот.

Азот, как мы знаем, входит в состав белкового вещества, того основного вещества жизни, ив которого состоит клетчатка организмов, как растительных, так и животных. Азотные удобрения вносились обычно в почву в старое время в виде навоза, а в больших хозяйствах — в виде азотнокислого натра или селитры, — этого ценного, содержащего азот, минерала. В мире существует одно крупное месторождение селитры в Южной Америке, в Чили, где она залегает неглубоко, почти выходя местами на поверхность мощными слоями. Происхождение азотнокислого натра или так называемой натровой селитры до сих пор еще не выяснено.

Обычно в небольших количествах селитру добывают повсюду ив селитровых ям, т. е. из ям, куда сваливаются навоз и всевозможные отбросы. В этих ямах собирают кристаллизовавшуюся селитру, растворяют ее в воде, выпаривают и получают ценный продукт — калийную селитру, которая, между прочим, идет на изготовление пороха. Однако, в больших количествах селитра как минерал известна только в Чили, где она не связана непосредственно с выделением из органических остатков. Таким образом, весь мир потреблял в течение уже почти полустолетия селитру исключительно из чилийских месторождений.

Во время войны, когда Германия была отрезана от источников азота, — от чилийской селитры — и крайне нуждалась в ней, известный химик Габер нашел способ получения азотных соединений прямо из воздуха. Известно, что воздух состоит из 1/5 кислорода и 4/5 азота, таким образом, неистощимым месторождением азота является наша атмосфера.

Разрешив эту задачу во время войны, Габер дал возможность немецкой армии получать азотную кислой в неограниченном количестве, и производство бездымной пороха, в котором главным участником является азотная кислота, не только не остановилось, но усилилось.

Любопытна судьба Габера, который не поладил с фашистами. Несмотря на его громадную услугу германскому милитаризму, ему пришлось уйти из руководимого им института; он умер почти в ссылке. Огромнейшие заводы Леона Верке, объединяющие более 20 000 рабочих, работают сейчас в Германии, производя всевозможные азотистые соединения по способу Габера.

В СССР потребность земледелия н азоте покрывалась исключительно навозными удобрениями. Однако, усилиями советских химиков удалось построить крупные заводы по получению азота из воздуха и таким образом удовлетворить огромную нужду в азотистых удобрениях.

Третьим элементом, необходимым растениям, является фосфор. Фосфор входит в состав важнейших злаков — пшеницы, ржи, овса и т. п. Каждый гектар этих хлебных растений потребляет довольно много фосфора. Как мы видели выше, фосфор входит главной составной частью в кости животных, и даже первое выделение и открытие фосфора были сделаны в связи с химическим исследованием костей. В старое время по дворам бесчисленных городов, деревень и местечек России ходили жалкие, одетые в отрепья старики и старухи, собирая по дворам старые кости, а иногда скупая их за гроши у ребят и прислуги. Эти кости сдавались ими за деньги крупным скупщикам, которые, в свою очередь, продавали огромные массы костей на костеобрабатывающие заводы; эти костеобрабатывающие заводы делали из костей в значительной мере фосфорные удобрения. Такой сложный путь проделал этот элемент. Попадая в тело животных в виде хлеба, овса, пшеницы, он принимал энергичное участие в строении костного вещества. С его участием образовывался прочный твердый скелет этих животных. После смерти животных кости скелетов, собранные скупщиками, шли на заводы, откуда костяная мука поступала опять на поля, на которых взращивались пшеница, рожь, овес. Таков был своеобразный круговорот этого элемента. Однако при крупном земледелии и интенсивном хозяйстве, фосфора из костей разумеется, недостаточно для удобрений; необходимо было искать новые источники его получения. Таким источником являлись до последнего времени фосфориты, которые, как мы видели выше, содержат фосфор в значительном количестве. Мировые месторождения фосфоритов расположены в Марокко, Тунисе, и Алжире. Африканские фосфориты отличаются от всех других высоким содержанием фосфора.

Сколько ежегодно выносится из почвы фосфора, калия и азота показывает следующая таблица

14-2     

Что касается СССР, то фосфориты известны во многих местах нашей обширной равнины, сложенной из осадочных пород. Среди глин и сланцев юрской (27) геологической системы, среди меловых (28) отложений, среди осадочных третичных (29) толщ, — повсюду встречается этот характерный минерал в виде желваков, конкреций, включений. Мощные фосфоритовые толщи залегают недалеко от Москвы, и на них построен один из крупных фосфоритных рудников в Союзе, так называемый Егорьевский  рудник. Однако, фосфориты Союза в своем огромное большинство представляют низкопроцентное фосфорное сырье. Так P2O5 содержится в этих фосфоритах всего лишь от 12 до 18 %, причем высокий процент является исключением, а как правило, фосфориты содержат не более 12% фосфорного ангидрида.

 15Рис. 15 Рост посевов пшеницы Каралеты в зависимости от удобрений

Таким образом, создавая крупнейшее индустриальное земледелие, применяя невероятные усилия для повышения урожайности полей Союза, правительство столкнулось с огромной недостачей фосфора как удобрительного вещества. Конечно, мы ввозили большое количество марокканских фосфоритов на наши химические заводы для переработки их в фосфорнокислые удобрения, однако ввоз этот не покрывал фосфорного голода, ощущавшегося страной.

На рис. 15 мы ясно видим, какое огромное значение имеет фосфор для повышения урожайности. Здесь представлено значение всех трех элементов, — калия, азота и фосфора, которые даются зачастую в смешанном виде, в виде так называемых комбинированных удобрений.

КАК ЖЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ БЕДНЫЕ ФОСФОРОМ АГРОНОМИЧЕСКИЕ РУДЫ СОЮЗА

Научно-техническая мысль искала разрешения этого вопроса на пути использования наших бедных фосфоритных руд. Обычная обработка фосфоритных руд серной кислотой здесь экономически чрезвычайно невыгодна, так как влечет за собой огромную потерю этого ценного материала.

Одному из наших ученых, академику Брицке, директору Института по удобрениям, пришло в голову добывать фосфор из фосфоритов, загружая их в домну. Домна, как мы знаем, обычно используется для плавки железных руд. Мысль Брицке пошла по этому пути. Он рассчитал, что под влиянием высокой температуры в домне (выше 1 400°), идет полностью восстановление фосфора из фосфорита. Процесс в основном протекает по такой схеме: фосфорнокислый кальций [Са3(РО4)2], содержащийся в фосфоритах, накаливается в смеси с кварцевым песком, который точно так же содержится в большом количестве в составе наших бедных фосфорных руд, в присутствии углерода, который вводится в виде угля. При нагревании окись кальция й кремнезем (из песка) дают соединение кальция, кремнезема и кислорода (CaSiO)3, причем излишний кислород поглощается углеродом и выходит в виде газа (СО) в воздух, а чистый фосфор выделяется в газообразном состоянии, улавливается и, охлаждаясь вместо с водяным паром, образуя с водою фосфорную кислоту в жидком виде. Она сама уже может служить прекрасным удобрительным средством. Что же касается отходящих газов, то они состоят, с одной стороны, из окиси углерода (СО), с другой стороны, из водорода (Н). Это газ имеет значительную ценность и служит тем горючим, который подогревает всю систему.

 16

Рис. 16. Схема электротермического способа производства фосфорной кислоты

1. Электрическая печь трехфазного тока.

2. Камера сжигания (окисления) газов.

4. Башня для охлаждения и гидратации P2О5 в газах.

6. Камера дожигания газов.

5. Напорный бак для орошающей жидкости.

6.  Электрофильтр.

7.  Приемники фосфорной кислоты.

8.  Высокое напряжение.

9.  Отсос газа.

Процесс проходит четыре стадии. 1. Восстановление и возгонка фосфора в электрических печах.

2. Конденсация (30) фосфора под водой или водяным паром, с целью рациональной утилизации теплотворной способности газа, богатого окисью углерода, и, с другой стороны получение элементарного фосфора. Или же, соответственно схеме, — сжигание фосфора до ангидрида.

В установках малой производительности теплотворная способность паза не утилизируется.

3. Соединение фосфорного ангидрида с. водой для р овация туманно-образной фосфорной кислоты.

4. Осаждение и конденсация фосфорной кислоты.

Электровозгонка производится в электропечи трехфазного тока. Принцип работы ее основан на преобразовании электрической энергии в тепловую путем включения в цепь проводника, плохо проводящего электрическую энергию.

Электрический ток подводится угольными электродами. Развивающаяся в аппарате температура — порядка 1 400— 2 000°.

Загрузка шихты (31), состоящей из фосфоритов, кварцевого щебня и угля, производится через специальный загрузочный бункер (32), расположенный в верхнем основании печи. В результате протекающих в аппарате реакций образуется жидкий шлак (33), состоящий в основном из силикатов кальция и незначительного количества фосфидов железа. Жидкий шлак при температуре 1 400° выводится через специальное шлаковое отверстие.

Газ состоит из паров элементарного фосфора (20%), окиси углерода (70%), небольших количеств фосфористого водорода, получающегося в результате взаимодействия летучих углеводородов и паров воды с фосфором, и незначительных количеств фтора, содержащегося в руде.

В таком составе газ поступает в систему конденсации фосфора или же окисления его до фосфорного ангидрида. Окисление газа производится кислородом воздуха в специальных камерах сжигания, представляющих свободный объем, рассчитанный на соответствующую скорость реакции окисления фосфора.

Для полноты окисления, для дожигания фосфора предусматривается вторая камера, значительно меньших размеров.

Далее газ, содержащий фосфорный ангидрид, поступает в оросительную башню, орошаемую водой. В этом аппарате происходит реакция взаимодействия фосфорного ангидрида и воды, которые при температуре около 200° и выше дают метафосфорную кислоту (НРО3). При дальнейшем охлаждении газа к молекуле НР03 присоединяется одна молекула Н2О с образованием тумано-образной фосфорной кислоты (Н3Р04).

Для осаждения последней применяются электрические камеры Коттрелля, работающие по принципу ионизаций (34) газа электронами, исходящими из проводника, заряженного постоянным током высокого напряжения порядка 300000—500 000 вольт.

Технология метода электровозгонки фосфора из бедных фосфорных руд разработана в Научно-исследовательском институте по изучению удобрений (НИУ).

Процесс термической возгонки фосфора из низкокачественных руд по методу акад. Брицке значительно отличается от метода электровозгонки Термическая возгонка фосфора производится в установках, близких к доменным заводам и состоящих из следующих аппаратов: печь типа домны, система очистки газа от пыли, воздухонагреватели системы Каупера с одновременным окислением фосфоро-содержащих газов до фосфорного ангидрида, осаждение фосфорной кислоты из увлажненного газа в меловой камере или аппарате Коттрелля, воздуходувка и станция высокого напряжения.

Доменная печь представляет собой шахту высотою 20 – 25 м, сложенную из огнеупорного кирпича и стянутую железным кожухом.

Рабочее пространство печи имеет форму 2-х усеченных конусов, своими основаниями наложенных друг на друга.

Нижняя часть — цилиндрическая — является горнилом и металлоприемником, верхнее загрузочное отверстие — колошником (35).

Воздух, предварительно нагретый до температуры 600—800°Ц, поступает через сопла (36) (фурмы).

Шихта в данном случае состоит из фосфоритов, кремнезема в виде песка, угля-восстановителя и угля-горючего в соотношении, определяемом расчетом.

В условиях Советского Союза, обладающего большими запасами руд, бедных фосфором, и при огромном росте потребности в удобрениях, метод, разработанный в НИУ и

Уже освоенный в опытно-заводской установке, имеет решающее значение.

Однако, к сожалению, этот метод слишком задержался своей реализации; он до сих пор остается еще научным достижением не вышедшим из стадии опытов. Поэтому при создании нашей фосфато-туковой промышленности пришлось строить ее на существующих крупных месторождениях бедных фосфоритов обычными способами, получая сравнительно дорогие суперфосфатные удобрения.

Пытались выйти из положения, перемалывая фосфориты в фосфорную муку, фосфор из которой точно так же усваивается растениями сравнительно легко. Так, фосфоритные мельницы были поставлены в большом количестве в сельскохозяйственных районах и оказали некоторое влияние на смягчение фосфорного голода. Однако, голод все-таки рос и грозил принять катастрофические размеры. Как раз в это время на сцену выдвинулся апатит.

 АПАТИТОВЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ В ХИБИНСКИХ ТУНДРАХ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА

Хибинские тундры лежат в центре Кольского полуострова и занимают площадь 1145 км2. С запада они граничат с большим озером Имандрой (рис. 17), а с востока —

 17

Рис. 17. Восточный берег оз. Имандра

с озером Умпъявр. Оба озера вытянуты с севера па юг; по западному подножию Хибин проходит линия Кировской ж. д. с тремя станциями: северная — Имандра, средняя — Хибины и южная — разъезд Белый. Хибинская тундра — это горная страна; средняя высота гор колеблется от 900 до 1 200 л над уровнем моря. Окружающая местность покрыта болотами, озерами, заросла еловым лесом: по долинам рек лес поднимается в гору в среднем до высоты 200 м. Если взглянуть сверху, с аэроплана, то мы увидим подковообразную горную систему, открытую к востоку. Горы изрезаны глубокими долинами и ущельями со сверкающими внизу горными речками. Ё конце ущелий и долин виднеется провал в виде цирков с обрывистыми, иногда отвесными стенами. Каменные осыпи с хаотическими нагромождениями глыб покрывают склоны долин. Вершины гор представляют собою равнины, покрытые каменистыми россыпями.

Хибинские тундры мало привлекательны для путешественников: они расположены за полярным кругом; это значит, что солнце освещает эту северную часть круга лишь в летние месяцы; в остальное время года стоит полярная ночь. 200 дней в году лежит снег; только в половине мая начинается таяние снеговых покровов. На вершинах тундры снег остается до половины и даже до конца июня, а в затененных от солнца долинах сохраняется круглый год. Первый снег выпадает в конце сентября, последний проносится над тундрой еще в мае и нередко в начале июня (в горных частях). Во время работ известного ученого-исследователя этих заброшенных мест Рамзая (1891 г.), первый снег наблюдался 8 августа. В горах и низинах, покрытых почти метровой толщей снегов, замирает всякая жизнь. Несмотря на то, что Кольский полуостров омывается сравнительно близкими к Хибинам водами Баренцова моря с ответвлениями теплого морского течения Гольфштре ма Хибинские тундры славятся суровыми морозами. Усгройчивые морозы продолжаются от октября до апреля без перерыва, за редкими исключениями. Эти массы холодного полярного воздуха окончательно душат все живое.

Почти полвека назад Рамзай объехал район Хибинских тундр, и установил, что горные хребты состоят, главным образом, из изверженной горной породы гранитного типа (рис. 18). Обычный гранит, как мы знаем, состоит из кварца, слюды и полевого шпата. Здесь же порода содержит полевой шпат, частично слюду, а вместо кварца в ее состав входит дымчатый полупрозрачный минерал жирного блеска, называемый нефелином, и вся порода называется нефелиновым сиенитом. Это сухое название как будто ничего не говорит неискушенному в минералогической науке человеку. Но минералогу, особенно любителю минералогических коллекций, известно, что нефелиновый сиенит — изверженная порода, поднявшаяся из глубин земли и застывшая близ поверхности, — отличается от многих других изверженных пород тем интересным свойством, что является хранителем редких и ценных химических элементов. Мы знаем, что такие элементы, как, например, цирконий, очень редко встречается в природе, между тем с колоссальным развитием техники в последние 2—3 десятилетия, этот малоизвестный элемент приобрел огромное значение, — главным образом, в металлургии и химии, — как один из исключительно тугоплавких элементов. Еще более тугоплавка окись циркония, т. е. соединения циркония с кислородом, или так называемая цирконовая земля.

18Рис. 18. Склон хибинитовой горы

С давних пор драгоценный металл — платина — считался самым тугоплавким металлом; из него приготовляют платиновую посуду, необходимую в каждой лаборатории, так как температура плавления платины 1 700°. Но температура плавления цирконовой земли — 2 000°; следовательно, в тиглях, сделанных из цирконовой земли, можно плавить платину. Другой редкий элемент — ванадий—стал применяться в качестве присадки к стали; оказалось, что незначительная, всего в долях процента, примесь ванадия делает сталь твердой и хорошо сопротивляющейся резкому сотрясению и удару; именно благодаря ванадию, сталь наших автомашин не ломается на первом ухабе. Ванадиевая сталь употребляется, как панцирь, для сверхдредноутов, для защиты от снарядов. Мы не собираемся перечислять редкие элементы, так ценимые техникой нашего времени; нам хотелось бы только указать, что нефелиновые сиениты в различных частях земного шара включают минералы, содержащие редкие элементы. Знаменитые Ильменские горы Южного Урала, близ Миасса (между Челябинском и Златоустом), представляют сравнительно небольшие горные кряжи, состоящие из нефелиновых сиенитов, среди которых там и здесь в различных направлениях разбросаны скопления разнообразных редких минералов, содержащих редкие элементы. Здесь мы видим циркон, содержащий цирконий, сфен, содержащий титан, колумбит, содержащий ниобий. Всего насчитывается более 100 различных минеральных видов, рассеянных на площадке в 30—50 кв. км. К сожалению, в Ильменских горах эти минералы рассеяны довольно равномерно во всей массе изверженной породы и не дают больших отдельных скоплений; поэтому практически эти ценные, минералы пока не могут быть использованы. Ильменские горы издавна пользуются славой природного музея редчайших минералов. Этот музей привлекает внимание минералогов всего мира своей замечательной коллекцией, собранной самой природой. Совершенно ясно поэтому, что когда наш талантливейший минералог академик А. Е. Ферсман (рис. 19) познакомился с работами Рамзая на Кольском полуострове, у него блеснула идея: а не представляет ли Кольский полуостров по распространению нефелинового сиенита некоторого подобия Ильменских гор; не найдем ли мы там редких элементов? И вот, начиная с 1921 г., Минералогический музей Академии наук, при поддержке ряда других учреждений, отправляет минералогические партии для изучения хибинских тундр. В поиски за редкими минералами, содержащими ценные редкие элементы, интересные как для науки, так и для практической жизни! — таков был лозунг, под которым шли первые отряды.

В полярных условиях хибинских тундр эта работа исследователей прокладывающих новые пути, была поистине героической работой; минералогические отряды продвигались без всяких дорог, путешествуя по компасу, составляя по пути маршрутные карты и ища выходов крупнозернистого нефелинового сиенита, несущего в себе редкие минералы. В каждом склоне, на дне мощных цирков, исследователи осматривали прежде всего осыпи. Мощные глыбы, раздробленные в процессе падения самой природой, служили великолепным материалом для поисков.

19Рис. 19. А. Е. Ферсман

Самым ужасным бичом исследователей были не горные, трудно проходимые ущелья, не холодные реки и озера, а комары и мошкара. Несметные тучи насекомых вились летом над палатками минералогов (рис. 20). Лопарские селения, встречавшиеся иногда по пути, жили в сплошном дыму, окуривая свои чумы кострами смолистых веток> иначе от комаров и мошкары погибали дети и бесились олени. Оленьи стада, предоставленные самим себе, забрались на самые высокие скалы, где обычно стояли с подветренной стороны, так что непрерывно дующие ветры отгоняли насекомых. Но эти невероятные труды и лишения первых пионеров хибинских тундр были вознаграждены находками интереснейших новых минералов с редким элементами. Это были огромные розовые кристаллы эвдиалита, — минерала, содержащего цирконий; среди сиенитов пестрели звезды астрофиллита. Был открыт совершенно новый минерал, названный «ловчоррит», содержащий элементы титан и церий.

20Рис. 20. Партия разведчиков бредет по лесу

Мы часто носим у себя в кармане, церий, не подозревая этого, так как в состав «камня», или «кремня», всевозможного типа зажигалок, входит в большом количестве церий. Сплав железа с церием дает ту массу, которая при трении о сталь сильно искрится. Этот же церий прибавляется к различным составам светящегося вещества электрических ламп (лампы Нернста, употребляемые в лабораториях, и др.). Описание этих открытий — одно может со ставить целую книгу.

Интересующий нас апатит был впервые встречен геологами летом 1923 г. На вершине южного Расвумчорра отряд экспедиции, проходя по вершине горы, натолкнулся на россыпи из глыб, содержащих в себе боль количество апатита. Как мы знаем, апатит нигде не применялся как промышленный минерал. Сознание практической его бесполезности прочно укоренилось в умах минералогов; поэтому отряд только констатировал наличие здесь этого минерала и отправился дальше на разведки за редкими металлами. Однако, геологи заинтересовались апатитовых россыпей. В 1925 г. небольшая экспедиция опираясь на поддержку А. Е. Ферсмана, ведшего обширные работы на Кольском полуострове, осмотрела плато Южного Расвумчорра и нашла под россыпями нефелиновой породы ее коренное месторождение. Такого масштаба выходов нефелиновой породы до сих пор еще нигде на всем земном шаре не было встречено.

Вот как описывается это месторождение:

«Гора Расвумчорр расположена в юго-восточной части хибинских тундр, в 26—28 км от разъезда Белый, Мурманской (теперь — Кировской ж. д.) ж. д. Наиболее удобный путь к ней от разъезда Белый идет левым берегом реки Белой, сначала на восток, а затем, следуя течению реки, на северо-восток и на север от истока ее из озера Большой Вуд-явр, затем восточным берегом этого озера и далее на северо-восток вверх по течению реки Юкспориок, впадающей в озеро Большой Вуд-явр.

Апатитовые месторождения Расвумчорра представляют собой две части одной большой пластовой залежи нефелиноапатитовой породы: 1) восточная — большая часть залежи расположена на платообразной , вершине перемычки, соединяющей горы Расвумчорр и Ловчорр, пересекая эту перемычку с востока на запад; высота перемычки 850 м над оз. Имандра; 2) западная часть залежи, являясь продолжением восточной ее части, расположена на платообразной вершине западного отрога вышеупомянутой перемычки. Высота этого отрога, названного «Апатитовым», 800 м над оз. Имандра.

Восточная часть залежи ограничена с востока цирком Расвумчорра и с запада — апатитовым цирком; оба цирка имеют обрывистые, почти отвесные стены; с севера к залежи примыкает мелкозернистый нефелиновый сиенит, а с юга — крупнозернистая разность хибинит. Размеры восточной части залежи—около 320 м длины и 140 — 200 м ширины.

2) Западная часть залежи с востока, севера и запада ограничена апатитовым цирком, а с юга к ней примыкают: хибинит — с юго-востока и мелкозернистый нефелиновый сиенит — с юго-запада. По форме поверхность западной залежи представляет собой трапецию, длинные боковые, стороны которой (северная и южная) тянутся на протяжении около 450 м каждая; восточная —15 м и западная — 60 м.

Площади, занимаемые обеими частями залежи, следующие: восточной — 38 400 кв. м; западной — 16 875 кв. м, а всего 55 275 кв. м.

Округлив эту цифру в 50 000 кв. м и приняв глубину залегания в. 20 м, получаем невероятные запасы нефелиноапатитовой породы 50 000 х 20 = 1 000 000 куб. м, или около 3 000 000 тонн, считая куб. метр породы равным 3 тоннам.

21Рис. 21. Место, где теперь выстроены рабочие поселки

Залежь представляет собой слоистую нефелиноапатитовую породу, состоящую, по произведенным средним пробам, из 50—60% апатита, 35—45% нефелина и около 5% второстепенных минералов: титано-магнетита, сфена, эгирина или роговой обманки. Слоистость идет горизонтально». (А. Лабунцов. Апатитовые месторождения в хибинских тундрах Кольского полуострова и возможность их практического пользования. «Горн. журн.». 1926 г., № 12)

«Химически апатит Расвумчорра является фтор-апатитом с содержанием, по предварительным анализам Р2О5, 40 – 42%. Весьма интересно, что апатит Расвумчорра, как и большинство апатитов из других более мелких месторождений хибинских тундр, содержит также и редкие земли церовой группы в количестве около 0,8%.

 22

Рис. 22. Берег о. Чупы

Для окончательного суждения о возможности практического использования хибинского апатита, естественно, еще необходимо произвести детальное изучение и разведку месторождений». (там же.)

«Таким образом, — пишет автор, — хотя мы до сих пор не знали подобных крупных месторождений апатита, и нигде еще использование их не производилось, возможность этого как будто намечается совершенно определенно, тем более, что при обогащении породы на апатит и химической переработки его намечаются еще и возможности использования, помимо апатита, и других составляющих породу компонентов: нефелина, титаномагнетита и редких земель». (там же.)

23Рис. 23. Разведочный лагерь у г. Кукисвумчорр

Статья однако не произвела должного впечатления. Она была прочитана лишь немногими специалистами, да и те отнеслись с большим сомнением к возможности использования хибинских апатитов в нашей промышленности. В самом деле, нигде в мире апатит не используется в значительном масштабе, как промышленное сырье.

Апатитовые жилы были известны в Норвегии, на юго-восточном побережье, между заливом Лангезундом и Лилнезандом, на площади около 1 000 кв. км. Но добыча апатита имела там лишь местное значение. То же самое в Канаде, где апатитовые жилы известны в провинции Квебек, в бассейне реки Оттавы, на площади около 800 кв. км, в провинции Онтарио. Жилы залегают в гнейсах, кристаллических сланцах, кварцитах, и связаны, точно так же, как и в Норвегии, с зеленокаменными породами. Лет 60 назад апатит здесь добывался, правда, в незначительном количестве, главным образом, для местных нужд, но с открытием мощных залежей фосфоритов в Флориде, и эта небольшая добыча прекратилась. В сводках мировой фосфатной промышленности апатит не фигурирует, и даже такого названия в торговых марках не существует. Этим в значительной мере объясняется тот факт, что находка геологами крупных залежей апатита и статья в «Горном журнале» не встретили соответствующего отклика. Апатит, как промышленное сырье, встречал всеобщее недоверие.

Более других заинтересовался месторождением Колонизационный отдел Мурманской ж. д., искавшей места, которые можно было бы заселить и оживить таким образом работу железной дороги. Колонизационный отдел отпустил в распоряжение Института Севера 1000 рублей, на которые в течение 43 дней поисково-разведочный отряд Лабунцова с тремя студентами Ленинградского института, без рабочих, подробно обследовал • апатитонефелиновое месторождение Кукисвумчорр и ряд других, а также сделал необходимые съемки пути к озеру Большой Вудъявр и подступов к месторождению. 43 дня упорной, тяжелой работы, где минералоги были в одно и то же время горнорабочими, носильщиками, погонщиками оленей, топографами и охотниками, дали новые блестящие результаты. Были установлены сплошные выходы нефелиново-аппатитовой  породы по юго-западному склону Кукисвумчорра, на протяжении свыше 500 м и по юго-восточному склону на протяжении 270 м. Подсчет запасов дал следующие цифры: 500 (длина), умноженная на 250 (ширина) и умноженная на 30 (глубина). Хотя вертикальная мощность выходов была определена в 50 л, запасы подсчитывались лишь на 30 м. Итог выражается в 3 900 000 куб. м или, считая 1 куб. м за три тонны руды, весовой запас ее определялся в 11 7.00 000 тонн.

Месторождение Юкспорра, также обследованное, представлялось в следующем виде: «главный выход апатитонефелиновой породы расположен на вершине горы, протягиваясь с юго-запада на северо-восток около 300 м, причем юго-западная граница с хибинитом довольно ясна, тогда как северо-восточная граница, вследствие постепенного поднятия горы к северо-востоку и надвигания на апатитонефелиновую породу молита (также разновидности нефелинового сиенита не так резко выражена. Мощность этого главного выхода, на основании естественного разреза, каковым является обрыв в небольшой цирк северо-западного склона, принималась в 30 м, условно считая нижнею границею переход более богатой разновидности в бедную, содержащую лишь незначительное количество мелких линзовидных выделений апатита в уртите (Уртит, нолит — разновидности нефелинового сиенита).

Юго-восточная градина и мощность на ней главного выхода на юго-восточном склоне определены быть не могли из-за большого количества россыпей. Кроме главного выхода, расположенного на вершине горы, были найдены еще значительные коренные выходы апатитонефелиновой породы на ее склонах: 1) большой выход на северо-западном склоне (обследованный С. П. Соловьевым), лежащий метров на 200 ниже и северо-западнее главного выхода, и 2) несколько выходов на юго-восточном склоне, ниже и восточнее главного выхода.

24Рис. 24. Палатки разведочных партий в горах

Форма залегания месторождения Юкспорра, считая и его боковые выходы, на основании работ 1927 г. не могла быть точно выяснена, поэтому подсчет запасов этого месторождения был произведен лишь для главного выхода на вершине горы, не принимая во внимание его боковых вы ходов на склонах. Эти запасы были подсчитаны в размере около 4 000 000 тонн.

Минералогические и химические исследования проб апатитонефелиновой породы, доставленной в результате работ 1927 г., показали, что мелкозернистая разность верхнего горизонта месторождения Кукисвумчорра содержит от 70 до 80% апатита, около 15—20% нефелина и 5—10% второстепенных минералов; порода нижнего горизонта Кукисвумчорра содержит в среднем около 40% апатита, 40—50% нефелина и 10—12% второстепенных минералов, в числе которых весьма существенное значение имеет титаномагнетит; порода Юкспорра в среднем содержит около 30% апатита, имея лишь незначительные колебания в верхних и нижних горизонтах 30метровой толщи главного выхода на вершине горы».1

Таковы были итоги разведки 1927 г., сделанной на 1 000 рублей Колонизационного отдела Мурманской ж. д.

Поисковые работы 1928 г. велись под руководством В. Н. Влодавца, и не только подтвердили данные А. Н. Лабунцова, но дали такие астрономические цифры запасов нефелиноапатитовой породы, что правительством были ассигнованы средства Научному институту по удобрениям для проведения уже промышленных разведок.

8 июня 1929 г. в горы вышел первый отряд из 18 человек, с грузом на плечах, с вьючными лошадьми. Разведки требуют применения бурильных станков, которыми просверливаются в каменных породах так называемые скважины. Бур представляет собою полую трубу, оканчивающуюся бурильною коронкой, состоящей из стальных зубьев Если бурение производится в очень твердой горной породе, то в края коронки вставляются алмазы, дающие наибольший эффект при бурении. С помощью мотора, обычно двигателя внутреннего сгорания, через зубчатую передачу коронке придают вращательное движение, и она врезается в породу. По мере углубления коронки, на основание трубки навинчиваются следующие трубки, называемые обсадными трубами, и таким образом из породы высверливается так называемый керн, т. е. столбик, по которому можно видеть, по каким породам проходит бур.

 25

Рис. 25. Оз. Вудявр

 26

Рис. 26. Оз. Вудявр в июле

 

Вполне понятно, что снаряжение такой промышленной разведочной партии значительно отличается от снаряжения обычных поисковых партий: если поисковая партия требует для своего оборудования только геологического молотка, зубила, в редких случаях небольшого количества динамитных патронов, а в остальном все снаряжение ограничивается необходимыми запасами продовольствия и упаковочного материала для образцов, то разведочная промышленная партия должна перебросить предварительно на место, где она будет вести разведку, сложное оборудование, двигатель внутреннего сгорания, трубы, часто крепежный лес для буровых вышек, масло, топливо (керосин или бензин). Все это оборудование было на оленях заброшено в Хибины еще в конце апреля 1928 г. Несмотря на то, что партия вышла 8 июня, по склонам гор, окружающих озеро Вудъявр (рис. 25 и 26), дорогу прокладывали по глубокому снегу. Партия должна была поселиться в шалашах, сложенных из досок, которые были завезены для постройки рабочих бараков. Почти везде работу приходилось начинать с расчистки снега. Снежные вьюги в течение ряда дней страшно осложняли и иногда прерывали работу. Продовольствие подвозилось на лошадях, а одно время грузы завозили на лодках по озеру, и затем 2 км подтаскивали по болоту на собственных спинах.

Пришлось прокладывать примитивные вьючные тропы по краям болота. 25 км расстояния от железной дороги до лагеря лошади проходили в течение. 6 часов. Одновременно с работами партии Колонизационный отд. Мурманской ж. д. начал постройку автомобильной грунтовой дороги к месторождению; к 1 августа на 14 км уже было установлено автомобильное движение, которое было открыто 8 октября по всей дороге на протяжении 27,16 км, от разъезда Белого до места погрузки апатита. Дорога на этом небольшом участке имела 4,5 км гатей и 60 мостов.

Разведочные работы велись в крупном масштабе, как и полагается для мирового месторождения. 163 человека рабочих и технического персонала заселили построенные дощатые бараки, которые на зиму были утеплены путем обшивки стен толем, войлоком и вторым рядом досок.

Разведки такого месторождения — дело очень серьезное: требуется большое количество взрывных материалов. Партия занялась сооружением динамитных складов. Были построены кузница, конюшня, баня, караульное помещение и др. Партия рыла канавы для определения выходов апатитовой породы, копала шурфы в глубину для определения мощности залегания, прибегая также к алмазному бурению. Канавы проходились рядами на расстоянии 200 м по крутому склону Кукисвум Чорра, вкрест предполагаемому простиранию апатитонефелинового рудного тела. Глубина канав была от 2 до 2,5 м. Вкрест всего предполагаемого рудного тела закладывались шурфы и буровые скважины для опробования; создавались опытные карьеры. Чрезвычайно интересна была скважина № 1, пройденная алмазным бурением.

27Рис. 27. Оленьи запряжки

Здесь мы сделаем небольшое отступление, чтобы поговорить об алмазе.

Как мы говорили выше, алмаз является замечательным минералом, состоящим из твердого кристаллического углерода. Мы знаем углерод в природе в трех наиболее распространенных его видах, а именно: аморфный углерод в виде каменного угля, происходящего от перегнивших остатков растений (деревьев, водорослей). Основой залежей каменного угля послужили остатки грандиозных зарослей деревьев в геологическую эпоху, называемую каменноугольной. Влажный климат этого геологического периода способствовал колоссальному развитию растительности на земном шаре.

28+Рис. 28. Гужевая дорога

В дальнейшем эта растительность, погребенная огромными речными наносами в бухтах, по мелководным берегам морей, была покрыта мощными пластами различных осадочных отложений и в глубинах земной коры претерпела превращения, образуя каменный уголь.

Кроме того, углерод нам известен в Повседневной жизни в виде сажи, состоящей на 99,9% из чистого углерода.

Второй вид углерода в природе — это графит, хорошо известный нам в виде так называемого карандашного графита. Нередко графит образуется из пластов каменного угля, подверженного влиянию высоких температур, или высокого давления, господствующего в глубинах земной коры.

И наконец, третий вид углерода — алмаз, который резко отличается от двух предыдущих. Этот вид углерода кристаллизуется в виде кубов или октаэдров из расплавленных магм, причем для его кристаллизации нужно одновременное действие исключительно громадного давления и высокой температуры. Условия такого колоссального давления наблюдаются нами в так называемых вулканических воронках взрыва. Если расплавленная, жидкая масса, идущая из глубин земной коры, содержащая в себе углерод, попадает в условия, где она не может вырваться сразу на поверхность, то мы наблюдаем колоссальное возрастание давления. Расплавленная, жидкая масса как бы выпирает вверх, но лежащие вверху твердые, застывшие слои земной коры мешают этому движению. Давление все увеличивается, напор возрастает, и, наконец, расплавленная масса через прорванный ею покров с грохотом, пламенем и дымом вырывается на поверхность земли. В этот момент, в условиях начинающегося охлаждения и огромного давления, внутри этой массы кристаллизуется алмаз. Вскоре вся порода застывает как твердая вулканическая лава с кристаллами различных минералов, в том числе и алмазов. Такой страной мощных вулканических очагов является Южная Африка. Надо сказать, что такие вулканические области рассеяны, конечно, во многих местах земного шара, но для кристаллизации алмаза нужно чтобы расплавленная масса содержала большое количество углерода и одновременно находилась в условиях повышенного давления в начальный момент ее охлаждения. Это возможно только тогда, когда расплавленная магма проникает на поверхность сквозь сравнительно узкие трещины (трубки) в породах данного участка земной коры и начинает охлаждаться в момент, когда сила давления еще не перестала действовать. В противном случае, если даже углерод и растворен в магме, он образует скопления графита, но не алмаза. Такие крупные месторождения графита, образованные магматическими парами, мы имеем на о. Цейлоне.

29Алмаз хорошо известен, как замечательный ювелирный камень первого ранга. Однако, для нас он гораздо более интересен как технический камень, как камень, отличающийся необычайной твердостью, далеко превосходящей твердость всех остальных минералов. Благодаря этому, его применяют для просверливания скважин в твердых горных породах. Конечно, алмаз при этом также истирается. Так, скважина на апатитах была пробурена на 241,25 м глубины с диаметром 46 мм, и на всю скважину было израсходовано 13,7 карата (карат — 200 мг.)

 30Рис. 30. Рост разведочных апатитовых месторождений

Стоимость карата — около 100 зол. рублей). Даже при употреблении такого твердого минерала, как алмаз, все-таки максимум проходки апатитонефелиновой породы достиг около 4 м в смену, а в месяц — около 70 м.

Теперь вернемся к прерванному рассказу о хибинских разведках.

31Рис. 31. Схематический разрез через Кукисвумчоррские месторождения апатитов

Скважина в 241 м прошла сначала порфиры, изверженную горную породу с крупными включениями полевого шпата и нефелина (— 22 м), и вошла в пятнистую апатитонефелиновую породу с жилками и прожилками крупнозернистого апатита. Мощность этого пласта была 180 л по вертикали. Наконец, в глубине скважина врезалась в подстилающую породу — тот же нефелиновый порфирит.

Таких буровых скважин было проведено несколько, и разведочные работы НИУ дали возможность установить, наконец, совершенно точно общий запас апатитов в этом месторождении.

 32

Рис. 32. Схематический перспективный вид рудного тела и его строения

На диаграмме (рис. 30) указан сравнительный рост разведочных данных до 1931 г. включительно, когда месторождение уже полностью вошло в промышленную эксплуатацию. Самое строение месторождения Кукисвумчорр схематически, на основании разведочных работ, может быть представлено следующим образом (см. рис. 31).

Путь, пройденный от первых поисков в Хибинских Тундрах до промышленной разведки апатитовых месторождений, был закончен. О января 1930 г. только-что организованным трестом «Апатит» были начаты открытые работы по добыче апатита. Хибинские апатитовые месторождения оказались самыми крупными в мире.

Кукисвумчоррская линза тянется на 4 км. падая пот углом 25—30°, достигая в центральных частях мощности 150 км. Ее нижняя граница уходит глубоко в недра гор и разведочными работами не установлена. Мы знаем только меньшую часть объема линзы (рис. 32).

ПРИМЕНЕНИЕ НЕФЕЛИНА В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Хибинские нефелиноапатитовые породы служат, как мы видим, одним из лучших источников фосфоритового сырья для нашей туковой промышленности. Эти породы не представляют собой однородной массы, они .располагаются слоями, и в зависимости от слоя, из которого взята руда., эта руда содержит апатита от 50 до 80%, нефелина — до 40%, титаномагнетита — до 10 % и редкоземельных минералов — до 5%. Для использования апатита необходимо отделить его от всех других составных частей и в первую очередь — нефелина.

Что же такое представляет собою нефелин, главный отброс производства при получении апатитового концентрата?

В основном нефелин состоит из натрия, алюминия, кремния и кислорода. Основное ядро его состава можно написать в виде Na2Al2Si2O8, как соль алюмокремниевой кислоты.

Если взять общий анализ нефелиновой породы, то мы увидим, что она содержит приблизительно от 11 до 13% окиси натрия (Na2O), около 3% окиси калия (К2O), 58% кремнекислоты (SiO2), 15,5% окиси алюминия (Аl2О3), 3,1% окиси железа (Ca2О3), 1,7% окиси кальция (Са2О) и 1,7% окиси титана (ТiO2). Если мы внимательно рассмотрим этот состав, то увидим, что нефелин — не такая уж бесполезная порода, которая только удорожает добычу апатита и является вредной примесью к нему. Первое, что бросается в глаза, это — высокое содержание окиси натрия. Как мы знаем, натровая соль применяется для варки стекла. Таким образом, возникла первая мысль о том, что нефелиновые породы можно применить в производстве стекла и, вместо дорогих натровых солей, как сода, глауберова соль, использовать дешевую отбросовую породу. Опыты, произведенные Керамическим институтом на заводе «Дружная горка», тверского Стеклотреста. показали полную пригодность нефелина для бутылочного стекла не только в качестве добавки, но в качестве основного материала, идущего в плавку.

Почему бутылочного стекла? — спросит читатель. Потому что, как мы видели, в нефелиновых породах содержатся еще окислы железа, дающие зеленую окраску стеклу. Если освободить нефелин от железа, то он прекрасно может идти на изготовление и оконного стекла.

Автору неоднократно приходилось в практике со студентами по определению минералов наблюдать, как легко нефелин разлагается кислотой, давая своеобразную студенистую массу кремнезема (SiO2). Как мы знаем, кремнезем является в различных видах: гак, с одной стороны, мы имеем твердый порошкообразный кремнезем в виде песка; с другой стороны, мы можем наблюдать слизистый вид кремнезема с содержанием воды. Вот такого вида студенистый кремнезем и получается при разложении нефелина слабой соляной кислотой. Поэтому у автора возникла мысль применить нефелин для получения из него так называемого кремневого геля, т. е. этой самой желатино-образной студенистой кремнистой массы. Студенистый кремнезем, будучи просушен, является великолепным средством для фильтрации, с целью очистки вод, масел от загрязняющих их примесей. Это вещество называется силикагелем, и за границей уже давно поставлено его производство для очищающих фильтратов. Силикагель может применяться, с одной стороны, для очистки керосина, смазочных масел, природных масел, а с другой, для умягчения вод. «Жесткие» воды, содержащие много различных солей в растворе, вредны для питья; кроме того, при техническом применении их в паровых котлах и трубопроводах, они дают накипь, портящую котлы. Эти воды Легко очищаются силикагелем, значительно понижающим Их жесткость. Кто бывал в Ленинграде, тот знает, как мягка невская вода, идущая из Ладожского озера. Эта Вода настолько мягка, что достаточно взять немного мыла На руки, чтобы уже очистить весь жир и всю грязь, приставшую к рукам. С «жесткой» же водой, наоборот, мы Потребляем чрезвычайно много мыла, потому что солевые растворы в жесткой воде съедают это мыло. Отсюда Понятна огромная роль очищающих воду веществ. 3а. границей эти водоумягчающие вещества фабрикуются В больших количествах и применяются при всех крупных заводах для предварительной очистки воды, а также в городах для умягчения воды, идущей для населения. В СССР это дело является совершенно новым и только сейчас начинает развиваться. В качестве основного сырья автором был предложен нефелин, из которого очень легко получить как силикагель, так и другое искусственное очищающее воду вещество, называемое пермутитами (37). Опыты подтвердили указанную мысль автора, и в настоящее время искусственные водоочистительные средства уже производятся на одном из химических заводов Союза.

Кроме того, как мы видим, нефелин содержит в своем составе 15,5% окиси алюминия; следовательно, он может служить также сырьем для получения алюминия, так необходимого для нашей авио- и автопромышленности.

Получение алюминия из нефелина это вопрос удачного технического разрешения проблемы, так как пятнадцати-процентное содержание не является высоким и может быть использовано только в случае, если технологический процесс будет экономически выгодным.

В самое последнее время нефелин получил применение в кожевенной промышленности. Как известно, дубильные соки, применяемые для дубления кожи, быстро закисают и портятся; для их усреднения пользуются или мелом или содой, которая прибавляется непосредственно в чаны; имея в виду, что нефелин легко растворяется в кислотах, инж. А. И. Ивановым был предложен способ применения нефелина вместо мела и соды.

Кроме того, есть еще ряд предположений о возможности практического использования нефелина в ряде отраслей промышленности.

Таким образом мы видим, что этот минерал не является отходом или отбросом производства, а сам по себе представляет промышленную ценность и может быть использован в ряде производств социалистической промышленности СССР.

ПЕРВЫЕ ОПЫТЫ ПРИМЕНЕНИЯ АПАТИТОВ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Как мы знаем, одним из главных фосфорных удобрений являются суперфосфаты. Простые суперфосфаты получаются из природных фосфатов, — главным образов из фосфоритов, обработанных серной кислотой при нагревании,— и представляют собой смесь однокальциевой фосфорной соли с гипсом. Суперфосфаты расцениваются по содержанию в них фосфорного ангидрида Р2О5 в водорастворимой форме. Простые суперфосфаты содержат обычно от 16 до 20% Р2О5, двойные суперфосфаты — от 35 до 50% водорастворимого Р2О5.

Важным свойством этих двух видов фосфорных удобрений является то, что фосфорная кислота содержится в них главным образом .в водорастворимой форме и поэтому быстро и легко усваивается растениями. Годовая мощность суперфосфатных заводов Союза составляет в общей сложности до 11/2 млн. т. Если посмотреть на расположение наших суперфосфатных заводов, то видно, как они разбросаны по всей территории Союза, и насколько важен вопрос снабжения их высококачественным фосфорным сырьем. Понятно, что первые опыты применения апатитов в качестве фосфатного сырья интересовали широкие круги работников социалистической промышленности Союза. Приведем здесь полностью заключение комиссии по проведению опытного использования апатитов для варки суперфосфатов на Чернореченском заводе.

«Несколько дней тому назад на Чернореченском химическом заводе Центрохимтреста закончены полузаводские и заводские опыты переработки хибинских апатитов на суперфосфат. Сырьем служила нефелиноапатитовая порода, присланная из Хибин в количестве 14 вагонов; порода предварительно обогащалась, частью путем рудоразборки, а частью — избирательным дроблением. Опыты производились с различными сортами апатитового концентрата, отличавшимися между собой степенью измельчения и содержанием нефелина. В результате 23 опытов доказана возможность получения высоко-процентного суперфосфата с хорошими физическими свойствами. Эти результаты были достигнуты при разложении сырья, содержащего 39%    Р2О5 и до 21% нерастворимого

остатка, при тонкости апатитовой муки, соответствующей 80—100 меш (38). Время камерного процесса — 3 часа. Наилучшие результаты достигались при концентрации верной кислоты 50—51° Боме (39). Если смешать поровну вятский фосфорит, содержащий 25—26% фосфор (ого ангидрида, с хибинским апатитом, то в результате Разложения этой смеси серной кислотой получается суперфосфат с содержанием от 14 ½  до 15 ½ % усвояемого фосфорного ангидрида.

33Рис. 33. Схема снабжения апатитами советских суперфосфатных заводов

Следовательно, хибинский апатит может быть использован для замены высококачественных иностранных фосфоритов (например, марокканских) или кости, которые широко применялись нашими суперфосфатными заводами, на что расходовались значительные валютные средства. Полузаводский опыт разложения апатита, порученного в результате рудоразборки и содержащего 36% фосфорного ангидрида при 8% нерастворимого остатка, показал, что таким способом возможно получение суперфосфата стандартного (40) качества, со держащего до 14 % фосфорного ангидрида.

Этот опыт имеет весьма важное значение, так как, показывает, что временно возможно будет получать стандартный суперфосфат даже из апатита, обогащенного простейшей операцией — рудоразборкой. Желательно в ближайшее время произвести серию варок суперфосфата из подобных материалов на нескольких заводах».

Приблизительно в это же время наметилась и роль хибинских апатитов в пятилетнем плане развития нашей суперфосфатной промышленности. Вот что говорится по этому поводу в статьях М. Карапетова и В. Меликсетова.

«Суперфосфатное производство, . требующее высокопроцентных фосфоритов, должно обеспечиваться хибинскими апатитами и уральскими фосфоритами. По качеству хибинские апатиты и уральские фосфориты занимают первое место. Чтобы обеспечить производство в принимаемых размерах потребления фосфатных удобрений, потребуется сырья свыше 9 млн. тонн, в том числе Высокопроцентных фосфорных минералов для производства суперфосфата около 1 400 тыс. тонн. Источником в данном случае являются хибинские апатиты и вятско-камские фосфориты. Сырьевые ресурсы Союза позволяют свести баланс фосфатного сырья без дефицита, пониже 17% фосфорного ангидрида весь вопрос заключается в том, чтобы своевременно развернуть работы по рудникам, ускорить работы по обогащению хибинских апатитов и обеспечить транспортные условия для переброски необходимого количества сырья к месту производства. Имеющиеся разведанные источники сырья позволяют проектировать и большой план производства удобрения, но при одном непременном условии, — если добыча сырья своевременно будет обеспечена указанными выше мероприятиями.

Важнейшим сырьевым ресурсом для суперфосфатного производства могут явиться только хибинские апатиты, содержащие в результате обогащения до 40% Р2О5

34 Рис. 34

Хибинские апатиты могут быть использованы для производства суперфосфата либо в качестве основного сырья, и в этом случае при тех же расходных коэффициентах получается высокопроцентный (19%) суперфосфат, либо в качестве добавки к бедным фосфоритам в количестве, необходимом для доведения суперфосфата до стандартной нормы — до 14%.

35Рис. 35

 

В качестве основного сырья апатиты целесообразнее всего использовать в следующих пунктах.

 36

Рис. 36. Пароход с апатитовой рудой на экспорт

Прежде всего на ленинградском суперфосфатном заводе, как пункте, наиболее близком к месторождению апатитов и к месту, где предполагается производить обогащение апатитов. Украина, как крупнейший район потребления суперфосфата, лишенная собственных сырьевых ресурсов, должна рассчитывать только на привозное сырье. Центральный район, как один из наиболее крупных потребителей фосфатных удобрений, лишенный собственного сырья, пригодного для суперфосфатного производства, так же должен рассматриваться как один из наиболее выгодных пунктов для переработки апатитов».

Пуск фабрики в Хибинах, дающей концентрат апатитов, дал возможность в следующие годы послать хибинские концентраты во все крупные суперфосфатные заводы Союза, и в последние годы основным сырьем, которое перерабатывается на этих крупных заводах, являются хибинские апатиты, получаемые в виде обогащенной руды или концентратов. На рис. 35 графически изображаются пути распространения апатитов на экспорт в разные страны с указанием расстояния в километрах.

Во всяком случае, в конце второй пятилетки наши заводы будут полностью работать на апатитовых концентратах, прибавляя к ним лишь в незначительном количестве то или другое местное фосфоритовое сырье. Новейшие суперфосфатные заводы, которые предположены к постройке во второй пятилетке, проектируются уже исключительно на апатитовых концентратах.

Таким образом, апатиты произвели полный переворот в туковой промышленности нашего Союза; апатиты дали возможность увеличить количество выпускаемых суперфосфатов, значительно улучшив их качество; апатиты дали возможность освободиться от импорта марокканских фосфоритов, а кроме того, сами по себе, начали с момента своей промышленной добычи служить экспортным сырьем для ряда европейских стран.

ОБОГАЩЕНИЕ АПАТИТОВОЙ РУДЫ

Полезные руды и минералы почти никогда не встречаются в природе в чистом виде. Обычно, они в той или другой степени «загрязнены» присутствием так называемой «пустой породы», т. е. минералами, бесполезными как в данном производстве, так иногда и вообще в промышленности. Наиболее ярким примером является россыпное золото, которое встречается среди огромной массы речных наносов вместе с песком, гальками и пр., накапливающейся в результате, механического выветривания горных пород, содержащих золото, и сноса продуктов их разрушения в долины. В долинах бывших рек золотые песчинки отлагаются вместе с огромным количеством наносов «пустой породы». Чтобы добыть золото, необходимо отделить его от этой пустой породы. Для этого золотоискатели обычно пользуются разницей в удельном весе золота, и окружающей пустой породы. Удельный вес золота достигает 19,2, в то время как удельный вес песка — всего лишь 2,6. Если мы будем подвергать золотоносный песок действию текущих струй воды, то она будет уносить легкие частицы, а тяжелые будут оставаться на дне сосуда. На этом простом принципе я основано отделение золота от пустой породы. На Урале и в Сибири мы часто можем видеть у берегов рек такие самодельные золото-промывочные машины, состоящие из насоса, которым накачивают воду, и ряда решет или сит, куда, насыпается золотоносный песок, и где он размешивается под непрерывно бьющей струей воды. Процесс концентрации полезных частей минералов называется процессом обогащения того или другого минерала или породы. Обогатить руду значит отделить от нее пустую породу. Степень отделения называется степенью обогатимости. Обогащение играет исключительную роль в современных горнопромышленных установках, так как, повторяю, нет почти пи одной руды, ни одного полезного минерала, который бы применялся в чистом виде, без предварительного обогащения. Самый элементарный вид обогащения — это так называемая рудоразборка, ручная разборка, когда рабочие руками отбирают из куч добытой рудной массы пустую породу и откидывают ее, оставляя лишь куски, наиболее богатые ценными минералами.

Механическое обогащение руд и минералов основывается на различных принципах: первый принцип — это обогащение на основании разницы удельных весов. Наиболее распространенный метод заключается в том, что с помощью текущей струи воды отделяют более легкие минералы от минералов более тяжелых.

Иногда полезные минералы находятся в смеси друг с другом. Так, мы имеем, напр., свинцовый блеск — свинцовую руду и цинковую обманку — цинковую руду, находящиеся обычно совместно. Металлургический же процесс может основываться только на чистых рудах, освобождённых от посторонних минералов. Так, свинцовая плавка требует чистых свинцовых концентратов, цинковая плавка—цинковых. Перед нами возникает проблема: разделить эти два полезных минерала — свинцовый блеск и цинковую обманку —друг от друга, так как к противном случае цинк будет мешать выплавке свинца, а свинец будет мешать выплавке цинка. Такое разделение называется избирательным обогащением. Таким образом, мы различаем, с одной стороны, обогащение, отделяющее просто пустую породу или бесполезный минерал, и, с другой стороны, обогащение, которое разделяет одно полезное ископаемое от другого. В этом смысле обогащение, основанное на различии удельных весов, часто не достигает своей цели, так как многие полезные минералы, будучи в смеси друг с другом, обладают к тому же и одинаковым удельным весом, и разделить их путем отсева или отмыва не представляется возможным.

Последнее десятилетие знаменуется полной революцией в области обогащения, благодаря открытию нового способа, называемого флотацией, — способа, основанного на том физическом свойстве разных минералов, которое называется свойством смачивания или прилипания. Оказывается, что все минералы можно разделить на минералы гидрофобные, т. е. боящиеся воды, и минералы гидрофильные, т. е. любящие воду, причем рудные минералы являются, главным образом, минералами гидрофобными; минералы породообразующие, составляющие так называемую «пустую породу», — главным образом гидрофильными. Таким образом, если мы всыплем размолотую смесь минералов в сосуд с водой, то у гидрофобных не смачиваемых минералов будет сильное стремление всплывать на поверхность, а у гидрофильных, наоборот, — смачиваться и тонуть. Но так как все минералы значительно тяжелее воды, то тонуть будут в конце концов все. Однако, если как-нибудь помочь гидрофобному минералу всплыть на поверхность, то таким способом мы могли бы разделить минералы друг от друга Все не смачивающиеся минералы таким образом всплыли бы кверху, а смачивающиеся потонули бы и очутились на дне. Но как же помочь тяжелым минералам всплыть на поверхность? Оказывается, это возможно, если мы примешаем к воде какое-нибудь легкое масло или даже керосин, а затем начнем взбалтывать сосуд, где находится порошок раздробленной руды; от взбалтывания воды образуется легкая пена, которая будет всплывать на поверхность, захватывая с собой тяжелые частицы гидрофобных рудных минералов и совершенно не влияя на смесь из песчинок пустой породы, легко смачивающихся водой и опускающихся на дно. Таков чрезвычайно простой способ, революционизировавший всю технику обогатительного дела. Оказалось, что пены, получаемые от различных масел, действуют по-разному на различные минералы: одни захватываются, другие не захватываются.

На протяжении ближайшего полутора десятка лет была проведена Огромная научная и техническая работа, которая дала возможность отделить легкую пустую по роду от ценных минералов, включенных в ней, и разделить самые минералы друг от друга. Так возникла так называемая селективная (избирательная) флотация, дающая возможность отделять, напр., цинковую руду от свинцовой, что было абсолютно невозможно при прежнем методе простого механического обогащения.

Мы здесь не собираемся писать подробно об обогащении. Нам хотелось указать только, что апатит с большим трудом отделяется обычными методами обогащения от нефелина; между тем, присутствие нефелина в апатитовом концентрате вредно отражается на дальнейшей переработке последнего в суперфосфат, так как нефелин поглощает большое количество серной кислоты, образуя совершенно не нужные и бесполезные соединения, портящие выход основного продукта — суперфосфата. Таким образом, чем лучше отделить апатит от нефелина, тем будет дешевле и лучше качеством суперфосфат, получаемый для наших колхозных и совхозных полей.

Изучая вопросы обогатимости апатитовой руды, научно-исследовательский институт по обогащению, а также приглашённые иностранные консультанты нашли, что раздробленная и молотая руда, содержащая 12,5% фосфорного ангидрида, будучи подвергнута флотации, дает концентрат с содержанием в 35,3% фосфорного ангидрида, причем извлекают его из породы до 82%. Что же ля этого требуется? Для этого необходимо, чтобы воду, в которой взбалтывается раздробленная руда, прибавлялась олеиновая кислота, являющаяся для апатита тем веществом, которое способствует всплыванию частиц его на поверхность.

37Рис. 37. Упрощенная схема обогащения апатита на Хибинской флотационной фабрике

38Рис. 38. Подвоз руды на автомобилях

Кроме, того, необходимо прибавлять немного растворимого стекла, которое способствует, наоборот, нефелину и другим минералом легче смачиваться водою и опускаться на дно. Кроме этих реагентов, прибавляют еще некоторое, количество березового дегтя, служащего в качестве укрепителя пены, придающего ей устойчивость. Оказалось, между прочим, что вместо олеиновой кислоты можно применять тюлений жир, который также, способствует всплыванию частиц апатита на поверхность.

Вот, например, одна из рецептур, данных нашими исследователями для проектирования апатитовой фабрики: тюлений жир 1 г + растворимое стекло 1 г, березовый деготь 0,4 г на 1 кг апатитовой руды, дает концентрат апатита с. 43,3% фосфорного ангидрида. Как известно, тюлений промысел находится сравнительно недалеко, на Белом море, и такая рецептура является легко осуществимой.

Если мы как-нибудь попадем на апатитовую обогатительную фабрику в Хибинах, то мы увидим огромнее здание, наполненное шумом вращающихся механизмов, где в одной части получаемая руда дробится на мелкие куски; эти куски попадают в различные шаровые мельницы, где мелются, и в виде молотого порошка попадают в чаны и в сосуды с растворами, вспенивающими всю эту массу. Мы увидим остроумное обогатительное приспособление, состоящее из лопаточек, которые механически удаляют получающуюся пену вместе с апатитом в собирательные чаны. Мы увидим, целый ряд фильтров, куда поступают сгущенные флотационные концентраты; мы можем попробовать на этих фильтрах влажный порошок обогащенного концентрата, поступающего в сушку. Отсюда в мешках или бочках, а иногда даже в простой бумажной таре, он направляется на суперфосфатные заводы Союза. Огромное количество воды циркулирует в этих фабриках обогащения. Вода — это тот основной материал, с помощью которого, при прибавлении различных масел, или так называемых реагентов, обогащается столь нужный для наших полей фосфорсодержащий апатит. Так, в одной только флотационной секции циркулирует до 4 000 тонн воды: часть этой воды возвращается обратно (около 2 000 тонн) и около 2 000 тонн воды в сутки необходимо подавать бесперебойно в аппараты фабрики.

39Рис. 39. Подвоз руды к Кировской ж. д.

СОЗДАНИЕ АПАТИТОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Могло бы показаться с первого взгляда, что на открытых крупных месторождениях ценного фосфорного сырья легко и быстро создается крупное промышленное предприятие. В самом деле фосфоритов у нас не хватало  в 1929 г. мы стояли даже перед кризисом фосфато-туковой промышленности. Однако ничто новое не дается без борьбы. Прежде всего, новое встречается с недоверием, потому что оно непривычно. Старые, закоснелые мозги, цеховая рутина, закоренелая привычка, обломовщина — все это поднимается против.

Тайные и явные враги социалистического строительства очень ловко пользуются человеческой косностью и натравляют ее в соответствующее русло. Начинается недобросовестная критика. Нападение на апатиты открыл германский ученый, профессор Крюгель, сказавший:

«Очень сомнительно, чтобы те большие надежды, которые СССР возлагает на применение составных частей апатита, когда либо оправдались. Климат местности, где встречаются залежи, неблагоприятен, и люди едва ли могут там жить. По моему мнению, от гордых надежд Советов останется очень мало».

Как это ни странно, но главный шеф нарождающихся предприятий, глава химической промышленности Союза, Главхимпром, не был энтузиастом апатитового дела. Наоборот, он с большим сомнением и недоверием всматривался в новое растущее предприятие, скупо отпуская ему средства, урезая, или, вернее, «зарезая»,—его финансовый бюджет.

Однако, созванное Комитетом по химизации СССР по инициативе неутомимого энтузиаста Хибин акад. А. Е. Ферсмана совещание ученых решило, заслушав его доклад, признать за хибинским апатитовым и пирротиновым месторождением общесоюзное значение с точки зрения проблемы развития фосфато-туковой промышленности и добычи фосфато-кислых удобрений, и считать необходимым приступить к детальному изучению и к разработке пород указанных минералов еще в текущем году, в связи с чем отпустить требующиеся для испытания средства. Это мнение ученых было доложено правительству и послужило основой для постановления СНК СССР, давшего мощный разворот строительству апатитовых предприятий.

Так, мобилизацией мнения ученых страны лед недоверия был сломлен, и работа началась развернутым фронтом.

ОБРАЗОВАНИЕ ТРЕСТА «АПАТИТ»

Однажды к помощнику академика А. Е. Ферсмана явился незнакомый молодой человек с запиской от академика, в которой тот просил оказать ему содействие по всем вопросам.

— В чем дело, товарищ?

— Дело, видите ли, в том, что меня назначили управляющим трестом «Апатит». Фамилия моя Кондриков. Но я, признаться, — со смехом закончил посетитель, — совершенно не знаю, что такое апатит и с чем его едят.

— Так что вы от меня хотите?

— Да я хотел бы поучиться у вас; Александр Евгеньевич Ферсман направил меня именно к вам.

— Ну, что ж, давайте, займемся, — оказал ассистент, — думая, что вопрос исчерпается одним-двумя вечерами.

Однако, дело обернулось по-иному.

Пришедший оказался необычайно дотошным человеком. На следующие занятия он пришел вместе с молодой женщиной, рекомендуя ее, как свою жену, и сказал, что она будет записывать вое ведущиеся занятия. Прошло уже две. недели, а ассистент никак не мог избавиться от назойливого ученика, который ставил ему каждый раз вое новые и новые вопросы. Занятиям, казалось, не предвиделось конца. Однако, жизнь положила конец как учению, так и пытливым исканиям тов. Кондрикова: его потребовали на строительство. Начали прибывать первые партии рабочих, материала, лесов; потребовался энергичный и вдумчивый хозяин. Кондриков с сожалением прервал учебу и отправился на «практические занятия», на претворение Своих знаний в жизнь. Однако, занятия эти не прошли даром. Хибинские апатиты приобрели нового энтузиаста, а хибинская стройка получила крепкого хозяина, под руководством которого она энергично преодолевала тысячу препятствий, стоявших на ее пути.

Строительство развернулось прежде всего по следующим разделам, характерным для всякого горного хозяйства: в первую очередь организовывались рудники, месторождения подготавливались к добыче. Очищались будущие забои, строились узкоколейки для откатки породы в вагонетках, ставились экскаваторы для нагрузки. Очень важным вопросом в рудниках были спуск и транспорт руды. Частично, благодаря крутым склонам, с верхних горизонтов скат шел самотеком. Однако, в основе транспорта лежало строительство так называемых бремсбергов, т. е. канатной системы автоматического опуска рудной массы.

Не менее важным было строительство обогатительной фабрики. Фабрика состояла из большого завалочного бункера (место, куда сваливается руда, с автоматической подачей ее в здание). Далее, основным звеном фабрики были эстакада и транспортер — приспособление, передающее рудную массу к машинам. Отдельными крупными звеньями были: здание дробильного отделения, здание флотационного отделения, здание для фильтрования и сутки и, наконец, склад готового продукта и ленточная транспортная передача готового продукта для погрузки. Производительность фабрики была до 1 000 т апатитового концентрата в сутки; стоимость .его исчислялась в 6 млн. руб.

 40

Рис. 40. Спуск руды самотеком

Как. мы говорили раньше, сердцем предприятия была электростанция. Электростанция должна была обслуживать рудники и обогатительную фабрику, осветить новый строящийся городок и горный поселок; коротко говоря, дать не менее 10 000 кВт. На станции было 3 турбогенератора с напряжением в 3 300 В и общей мощностью 5 250 кВт. Станция паровая работала 6 котлами на дровах; при полной мощности станции расход дров составлял 350 000 куб. м.

Как известно, Кольский полуостров обладает большим количеством рек, быстро текущих в горные долины. Сила падения этих рек может быть использована как источник для получения электроэнергии. Поэтому, одновременно с постройкой, пришлось вести работу по подготовке к строительству крупной гидростанции на реке Ниве

41Рис. 41. Спуск руды по бремсбергу

Важным участком работы, требовавшим исключительного напряжения сил, оказалось жилищное строительство. Это строительство каким-то странным образом было сокращено при прохождении сметы в Главхимпроме, между тем как новое промышленное предприятие в условиях Полярного крута должно было базироваться на создании исключительно мощного промышленного комбината, объединяющего столовую, хлебозавод, кухню, совхозы, свиноводческое хозяйство и т. п. В первое же время, кроме палаток и вагонов, предоставленных Кировской ж. д., никакого жилья не имелось. Для того, чтобы обеспечить бесперебойную работу рудника, пришлось заняться сельским хозяйством для культивирования огородных культур за Полярным кругом, т. е. там; где, казалось, ничто не может расти. Однако, человеческая энергия, воля, настойчивость умеют преодолевать все препятствия. Перед вами на рис. 45 показаны плоды этой упорной работы. Огородное хозяйство  привилось: капуста, морковь, лук, огурцы появились за Полярным кругом.

42Рис. 42. Обогатительная фабрика в постройке

Привлекая рабочую силу из других районов, пришлось создавать отдельные промыслы. Так, напр., был организован рыбный промысел на местных озерах и реках. Исключительное изобилие ягод — брусники, черники и др.—создало организацию по их сбору и хранению и дало возможность пустить эти местный ягодные ресурсы в оборот питания населения.

 43

Рис. 43. Закладка электростанции на 6 260 кВт

 44

Рис. 44. Постройка стандартных домов

 

На месте, где еще недавно бродили олени, был заложен город социалистического типа — Хибиногорск, теперь Кировск, сейчас являющийся одним из крупных центров нашего Севера.

Достаточно одного взгляда на карту, чтобы увидеть, что основная невыгода хибинских апатитовых месторождений состоит в том, что они чрезмерно удалены от районов наших черноземных почв, — европейской части Союза. Следовательно, сооружение железнодорожного к водного транспорта имеет для Хибин первостепенное значение.

45Рис. 45. Совхоз

Стройка велась развернутым фронтом, — нужно было делать все одновременно: организовать рудники и добывать руду; подводить железнодорожные пути и отправлять руду существующим транспортом; проводить осветительную сеть и телефон и работать в условиях полного бездорожья и отсутствия связи; строить огромный новый город и жить в палатках и деревянных бараках. Над всем этим строительством почти 9 месяцев царила полярная ночь; остальное время, под незаходящим солнцем, рабочие страдали от мошкары, комара, овода и прочих прелестей северной тундры.

Здания фабрики вырастали, пробиваясь сквозь ледяные покровы полярных тундр; для разведения огородов нужно было сначала очистить площадь от смежных заносов; жилые дома нужно было поставить в необитаемых горных долинах, и рабочих нужно было привезти за тысячи километров — из Донбасса, с Украины, и помочь им пережить трудности суровой полярной зимы. История хибинского строительства, которая будет со временам написана, покажет нам и мощную фигуру большевика-хозяина тов. Кондрикова, и ударные бригады рабочих, и заполярный большевистский коллектив, сложившийся в борьбе против недооценки, оппортунизма, маловерия и прочих язв, разъедавших здоровое тело вновь организованного пролетарского центра Крайнего Севера. Все было преодолено. В 1931 г. тов. Кондриков приглашал автора этих строк и ряд других товарищей на открытие фабрики следующим письмом: .

«Уважаемый товарищ! Центральный комитет партии 15 мая 1930 г. постановил широко развить дело по использованию хибинских апатитов, организовать ударную добычу апатитов, построить электростанцию, гидростанцию, обогатительную фабрику, железнодорожную ветку, соединяющую главную магистраль с рудником, колонизировать хибинские тундры, снабдить суперфосфатную и химическую промышленность Союза апатитами и тем самым освободиться от импорта марокканских фосфоритов. В основном указанная директива партии и правительства выполнена. Пуском мощной обогатительной фабрики в эксплуатацию закончен первый период работы треста — горная добыча, транспорт, обогащение и начало колонизации. Президиум ВСНХ СССР 18 августа принял решение о широком развитии горно-химического производства на Севере, на базе апатитонефелинов и гидроэнергии. Следующий этап работы — расширение горной добычи, обогащение и организация новых производств: окиси алюминия, фосфора, высококонцентрированных туков. 7 сентября 1931 г. местные общественные организации и управление треста устраивают торжественное открытие обогатительной фабрики. Энтузиасты Севера желают видеть вас в своих рядах в этот торжественный день, и приглашают приехать, к 7 сентября в гор. Хибиногорск. Выезд из Москвы 3 сентября 1931 г.»

46Рис. 46. Заносы мешают работе

А через 3 года в сборнике «Хибинские апатиты и нефелины» тов. Кендриков подводит итоги 3-х летней работы: «За истекшие 3 года апатиты освоены. Из апатитового рудника добыто уже более миллиона тонн полезного ископаемого. Два года советские суперфосфатные заводы работают на хибинском фосфорном сырье. Совхозные и колхозные поля удобряются хибинским фосфором. В 1932 г. завоевывается внешний рынок хибинскими апатитами, — в августе и сентябре в Мурманском порту ежедневно грузятся сотни й тысячи тонн апатитовой руды и концентраты на экспорт.

Блестяще разрешена проблема обогащения сырой руды на флотационной фабрике. Хибиногорская фабрика отпраздновала уже годовщину своей. работы; в июне, июле, августе фабрика работала с перевыполнением проектной мощности.

За первый год фабрика, стоимостью в 7 500 тыс. рублей, выпустила продукции на 7 500 тыс. руб. Одновременно строится фабрика второй очереди, в. три раза превышающая мощность действующей. Уже с середины 1933 г. Хибиногорская фабрика доводится до мощности 1У2 млн. тонн руды с выпуском на 50 млн. руб. готовой продукции в год.

47Рис. 47. Прокладка пути

Инженеры, техники, рабочие, хозяйственники, профсоюзники, кооператоры, учителя, врачи и пр., под руководством коммунистической партии спаянные в тесную семью, с энтузиазмом, свойственным только эпохе социалистического строительства, за три года превратили тяжелую северную тундру в индустриальный край. Город Хибиногорск (в 1929 — 1934 годах, ныне Кировск  в Мурманской области России) с 30 тысячами населения, хибиногорские рудники, фабрики известны далеко за пределами Советской страны.

Недаром даже английский корреспондент «Ман честер Гардиен» приводит строительство Хибиногорска, как пример одного из поразительных и видимых результатов осуществления пятилетнего плана. А все апатитовое дело не входило в пятилетний план, так как начато было только в 1930 году. Апатиты — подарок первой пятилетке.

48Рис. 48. Первый поезд с лесом

В Хибинах вся совокупность условий предопределяет создание только большого дела, так как развитие строительства железнодорожного, жилищно-коммунального, гидротехнического, горного, фабрично-заводского требует больших капиталовложений и разумное использование вкладываемых средств диктует объем производства. Вторая пятилетка предусматривает развитие горно-химических производств на базе апатитонефелиновой руды с выпуском годовой продукции на 200 млн. рублей.

За три года в хибинских тундрах выросли промышленность, город, растет индустрия Нивастроя, Кандалакши, Монча-Тундры; работают десятки тысяч рабочих. Необходимо привлечь к работе еще многие десятки тысяч рабочих во 2й пятилетке. Все это стало возможным, благодаря сплочению рабочего коллектива, строителей и научных работников под руководством коммунистической партии.

 49

Рис. 49. Подвоз леса на тракторе

 50

Рис. 50. Столовая

Не один участник строительства задавал себе вопрос: можно ли было бы осуществить апатитонефелиновое дело в других условиях? и отвечал — нет, только при советской власти под руководством коммунистической партии, только при социалистических методах труда, ударничестве, соцсоревновании будет возможно превратить пустынные тундры Севера в промышленный и культурный край» (см. сборник «Хибинские апатиты и нефелины», 1932 г., стр. 5, 6.).

ИНДУСТРИАЛИЗАЦИЯ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА

Перспективы создания Кольского Горнохибинского комбината заставили нас внимательно присмотреться ко всему Кольскому полуострову. Мы увидели там, с одной стороны, край важных энергетических ресурсов, а с другой стороны —край нетронутых минеральных богатств. Энергетические ресурсы Мурмана и Сев. Карелии—это прежде всего горные реки Нива, Умба, Колвица, Ковда, дающие и могущие дать самую дешевую электроэнергию. Гидростанция на реке Ниве даст мощность в 200 л. с. Нива вытекает из огромного озера Имандра и впадает в Белое море у Кандалакши. Это не река — это стремительно падающий горный поток длинною всего в 34 км, на протяжении этих 34 км мы имеем 127 м падения, т. е. разница между уровнями начала течения реки и ее устьем равна 127 м.

Озеро Имандра представляет неисчерпаемый водный бассейн, скапливающий весною воду и дающий Ниве равномерный сток, который может дать в год свыше 1 млрд. кВтч энергии, стоимостью около 1 копейки за 1 кВт*ч.

Недра Кольского полуострова хранят в себе еще неосвоенные залежи редкоземельных минералов. Необходимый стране цирконий для электропромышленности и для сталелитейного дела может быть добыт из эвдиалитовых месторождений Хибин. Отвалы нефелиновой породы, как мы писали выше, послужат основанием крупного алюминиевого производства. Новооткрытые залежи титанистого магнитного железняка послужат основанием для создания черной металлургии.

Перед нами картина будущего возможного развития Горнохибинского комбината Хибин. Вот как энтузиаст Хибин А. К Ферсман рисует будущее этого комбината:

«Мы подходим к интересному вопросу о той химической промышленности, которую мы. себе мыслим в нашем Кольском комбинате: ее распределение определяется положением отдельных рудников, центров энергетических и водных запасов, необходимых для большинства химических производств. Около самого Хибиногорска на южных берегах оз. Большого Вудъявра располагаются обогатительные установки, отдельные звенья которых дают около 1 млн. тонн высокого апатитового концентрата; сюда, к этим мощным фабрикам, подтягиваются поезда с сырьем из общих горных районов, частью по воздушным линиям направляется апатит с вершин Юкспорра. Вслед за первым этапом обогащения, уже на склонах морены, вдоль быстрой Белой реки располагаются другие корпуса обогатительных фабрик: сначала электромагнитные установки, выделяющие концентраты титаномагнетита в виде блестящего черного порошка; затем новые механические и флотационные установки, чтобы после очистки хвостов от железа получить несколько фракций чистого нефелина для химической промышленности и нефелина с остатками апатита для нефелинования полей северных районов Союза.

Около 1,5 млн. т сырья должны проходить через эти установки с тем, чтобы разделенные ими части,— около 1 млн. г апатитового концентрата, далее 25 тыс. т титаномагнетита и свыше 350 тыс. т нефелиновых продуктов, — шли новыми потоками в специальных вагонах на химическую переработку. Но в то время, как на обогатительные фабрики Вудъявра идет только среднепроцентная руда, более высокие сорта в несколько миллионов тонн сырья идут непосредственно на юг, на суперфосфатные фабрики Союза, а более бедные руды — на термофосфатные заводы Вологды и Ленинграда, на непосредственно апатитовое удобрение кислых северных почв.

Основные химические заводы располагаются в новом промышленном центре, — там, где расходятся высокие горы, окаймляющие с севера Кандалакшский фиод, и где между горами Желтою и Колвицею расположен центр энергетического кольца.

Новая ж. д. линия в 60—70 км длины непосредственно подвозит сюда часть обогащенного сырья, в то время как морокой транспорт доставляет нужные известь, соли калия и магния, а Мурманская магистраль с ее ветвями к Монча-Тундре и Ловозеру подвозит сырье из этих горных районов, и с юга, с заводов Ковды, — подсобные продукты.

В центра всего производства стоит приготовления высококонцентрированных удобрений. Именно здесь идет электровозгонка фосфора, получение высоких глиноземистых цементов из шлаков, получение чистого фосфора, фосфорной кислоты и фтористых соединений (для алюминиевого завода).

51Рис. 51. База Общества пролетарского туризма в Кировске

Второй цикл заводов связан с металлургическими процессами выделения титана, ванадия, никеля и по лучения электросплавов из этих металлов. Третий цикл получает подсобные материалы для производств серной кислоты — из сульфидных остатков, выделения электролитической меди из огарков, жидкого стекла — из кварцевого песка, для флотационных установок и т. д. Четвертый цикл связан с керамическими производствами: морем к нему приходит по левой шпат, ж. д. путь в 50 км соединяет его с Умбой и ее полевошпатовыми пегматитами, гранатовыми сланцами и циркониевыми рудами Ловозерских тундр.

Целый цикл высоковольтных изоляторов и особых препаратов готовится на этих заводах, может быть, приуроченных не к Колвицкому центру, а к низовьям Умбы с ее энергетическими установками.

Если таким образом Кировск и его районы делаются центром переработки апатита и редких металлов, если низовья Умбы превращаются в новый керамический центр, то Кандалакшский химический район делается центром переработки нефелина.

52Рис. 62. Горная станция Академии Наук.

Сюда поступают нефелиновые концентраты, очищенные в обогатительных установках Хибин; здесь идет сложный процесс их обработки,— с одной стороны, путем спекания с известью, привозимой сюда из известковых ломок Северной Карелии или из Северного края; получается чистый глинозем для мощного алюминиевого завода, а остаток превращается в цемент для нового строительства, столь нужного для этого края, где жизнь будет требовать цемента, извести, кирпича на каждом шагу. Но наравне с этим химическим процессом из нефелина будут извлекаться щелочи, и в виде соды и поташа будет получаться побочный продукт в количестве от 100 тыс. тонн ежегодно. А мы хорошо знаем, какую огромную роль играет сода в целом ряде химических производств.

Но, наряду с получением чистого глинозема, здесь будут сосредоточены заводы по химической переработке нефелина в силикагель и жидкое кремневое стекло, квасцы; сульфаты глинозема, нитраты щелочей будут получаться здесь из неиссякаемых источников нефелиновых хвостов (42) и уртитовых пород, и трудно даже сейчас предвидеть, какой размах сможет получить здесь это производство.

Вся горнопромышленная деятельность нового центра базируется на четырех энергетических центрах, образующих центральное кольцо в Кандалакше. До 2 млрд, кВтч в год должны дать речные системы, связанные с этим кольцом, и к ним нужно присоединить еще мощные газогенераторные установки на торфе.

Немного менее значительна энергия Умбы, вытекающей из Умбозера и сбрасывающей свои воды или мощными водопадами (например, Большой Падун, выше Капустных озер), или рядом перекатов в нижнем течении. До сих пор энергетические свойства Умбы мало Изучены, но несомненно, что здесь в двух-трех установках можно взять до 60 тыс. лошадиных сил, сосредоточив энергию верхнего течения в районе Падуна, а нижнего — недалеко от впадения Умбы в Белое море. Между Нивой и Умбой в Белое море впадает р. Колвица с 8—10 тыс. лошадиных сил (при общем падении в 35 л).

Наконец, третий энергетический центр создается на р. Ковде, всего в 30 км по прямой линии к югу от Кандалакши: там при падении в 30—35 м возможно получение до 70 тыс. лошадиных сил.

К этим 300 тыс. гидроэнергетических сил необходимо прибавить ту энергетическую установку на торфе, которая должна быть организована в районе Кандалакши как. в целях использования для энергетических нужд многочисленных торфяных болот, так и для тех химических процессов, которые намечены в этом районе».

Прошло около двух с половиной лет с тех пор, когда были написаны эти строки. Сейчас развитие Кировска значительно продвинулось вперед. Построена вторая обогатительная фабрика, вырабатывающая около 100 тысяч тонн руды. Построена гидроэлектростанция на реке Ниве, — этот мощный источник энергии для всего Севера. Наконец, в самое последнее время открыты в этом же районе крупнейшие залежи никелевых руд.

На месторождениях никеля возникают крупнейшие предприятия Союза по его добыче и обработке. Это Магнитострой Севера. Уже растет новый город. Север получает новое гигантское промышленное предприятие.

Использование редких элементов стало точно так же на практическую почву. Фантастические перспективы, которые можно было считать только фантастикой научной мысли, оказались потрясающей реальностью.

Эта «потрясающая реальность» могла быть воплощена в жизнь благодаря железной поддержке организатора ленинградских побед, члена Политбюро нашей партии и ближайшего соратника, товарища Сталина — Сергея Мироновича Кирова, предательски убитого злодейской рукой подлого, трижды проклятого зиновьевского отродья.

В память Сергея Мироновича Кирова и переименован Хибиногорск, носящий теперь название Кировск.

ПРИМЕЧАНИЯ

1. ТАЛЬК — минерал, по составу магнезиальный метасиликат. т. е. магнезиальная соль метакремнекислоты, отвечает формуле H2Mg3(SiO2). Различных оттенков зеленого или желто-коричневого цвета, очень мягок (тв. 1), скользок и жирен наощупь. Уд. вес. 2,7—2,8.

2.  ГИПС — минерал; водная кальциевая соль серной кислоты. CaSO42H2O. Иногда встречается в красивых прозрачных кристаллах, чаще — в зернистых или плотных массах. белоснежного (алебастр), также серого, желтого, бурого цвета; Иногда волокнистого строения с красивым шелковистым отливом (селенит). Тв. 1,5—2; уд. вес 2,3— 2,32.

3. КАЛЬЦИТ — минерал, кальциевая соль углекислот СаСО3, тв. 3, уд. в. 2,7. Нередко в прекрасных кристаллах, отличающихся богатством форм. Прозрачные разновидности обладают сильным двупреломлением, вследствие чего рассматриваемые через них предметы удваиваются (удвояющий исландский шпат). Примеси дают кальциту разнообразную окраску. Кроме кристаллических форм кальцит встречается в натечных, а также в плотных, землистых массах. Зернистым или плотным кальцитом сложены огромные массы известняков, мраморов, мела и др.

4. ФЛЮОРИТ — иначе плавиковый шпат, фтористый кальций (CaFj); тв. 4, уд. вес 3.0—3,25. Встречается в превосходных кристаллах, кубах или октаэдрах, также в зернистых, реже — в землистых массах. За необычное разнообразие окфаски — белой, зеленой, фиолетовой, синей, розовой, — прозван рудокопами «рудным цветком».

5. ОРТОКЛАЗ — минерал; калиевый полевой шпат KAlSi3O8, из многочисленного и наиболее распространенного в земной коре минерального семейства полевых шпатов; тв. 6, уд. вес 2,56. Встречается в хорошо образованных кристаллах или в сплошных массах: белого, серого, розового, красного цвета. Вместе с кварцем и слюдой входит в состав гранита.

6. КВАРЦ —природная кристаллическая кремне-кислота (SiO2), вместе с полевыми шпатами один из наиболее распространенных в земной коре минералов. Тв. 7, уд. вес 2,66. Цвет — белый, серый, дымчатый, розовый, фиолетовый. Очень часто — в превосходных, богатых гранями кристаллах, одиночных или срастающихся в красивые щетки — друзы. Прозрачные, бесцветные разности называются горным хрусталем, желтые — цитрином, дымчатым кварцем, «раух топ азом», фиолетовые — аметистом. Вместе с полевым шпатом и слюдой кварц входит в состав колоссальных масс гранита, самой распространенной горной породы; встречается часто тальке в виде мощных, связанных с гранитом жил, с золотом, рудами меди, цинка свинца и др.

7. ТОПАЗ — минерал; фторсодержащий силикат алюминия, Al2 (F,ОH)2 SiO4. Тв. 8, уд. вес — 3,5. Образует превосходные кристаллы, очень богатые гранями. Водяно-прозрачен или окрашен в голубой, желтый, розовый, гиацинтовый цвет. Красивая окраска, сильный блеск и высокая твердость обусловливают принадлежность топаза к драгоценным камням («тяжеловес», «сибирский алмаз» — на языке гранильщиков).

8. КОРУНД — минерал; природная кристаллическая окись алюминия (Аl2О3). Тв. 9, уд. вес 3,9 – 4,1. Образует бочонко-образные шестигранные кристаллы серого, желтого, голубого, синего, красного цвета. Синие прозрачные разновидности называются сапфиром, красные— рубином; эти разновидности принадлежат к драгоценным камням первого класса. Обыкновенный корунд нередко образует сплошные зернистые скопления, иногда в смеси с другими минералами,— магнитным и красным железняком и др. Такие смеси называются наждаками.

9.  ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА — совокупность физико-механических свойств, главным образом—твердости, и способности при раздроблении образовать остроугольное обломки с режущими ребрами. Обладающие этими свойствами природные тела (кварц, корунд, наждак, алмаз и др.) или искусственные материалы (стекло, алундум, карборунд и т. п.) употребляются в виде порошков или сделанных из них точильных камней, для обработки (резки, сверления, шлифовки, полировки и др.) металлов, камней, кости, дерева и т. п.

10. ИОНЫ — заряженные электричеством части молекул (атомы или группы атомов). Каждая молекула образует два ряда ионов: одни заряжены положительно, другие — отрицательно. У кислот, оснований и солей (напр.. HNO3, КОН, NaCl положительно заряженными ионами являются атомы водорода или металл (напр., К, Na), отрицательными — кислотные и водные остатки (NO3, ОН, С1). Заряженные электричеством ионы резко отличаются рядом свойств от нейтральных атомов и молекул. Ионизация — распадение нейтральных молекул на заряженные электричеством части — иолы.

11. ПЛАСТ (или слой) — обширная, при относительно небольшой толщине, масса однородной горной породы, ограниченная более или менее параллельными плоскостями (плоскости напластования). Толщина пласта называется его мощностью. Первоначальное залегание пласта обычно горизонтальное, но иногда, вследствие тектонических смещений, пласты сильно отклоняются от горизонтального положения. В форме пластов встречаются осадочные и кристаллически слоистые изверженные породы, а также отдельные минералы, напр., гипс, кварц, каменная соль, каменный уголь и др.

12. ЛИНЗА — различной величины масса горной породы или отдельного минерала, имеющая сплюснутую, заостряющуюся к концам, чечевицеобразную форму

13. ЖИЛА— минеральное тело, образовавшееся путем заполнения более или менее вертикальных пустот — трещин. По форме жилы представляют собою пластины или сплюснутые цилиндры, трубчатые полости. Они образуются вследствие разрывов и разломов твердых оболочек коры при тектонических ее движениях и заполняются поднимающейся при этом из глубин и застывающей в них магмой (см. далее) или выделениями ее паров и водных растворов. Минеральный состав жил поэтому очень разнообразен. Важное хозяйственное значение имеют пегматитовые (см. далее) и рудные жилы с кварцем, кальцитом, баритом (BaSO4), флюоритом и различными металлами: золотом, серебром, медью, свинцом, цинком и др.

14. КОНКРЕЦИИ — разнообразные по форме и составу стяжения, сгустки минерального вещества, выпадающего из раствора и собирающегося вокруг какого-нибудь центрального тела. Вначале конкреции имеют вид студенистых сгустков; позднее они перекристаллизовываются и твердеют. В виде конкреций часто встречаются фосфорит, марказит (FeS2), халцедон (SiО2) и др.

15. ПАРАГЕНЕЗИС — совокупность условий, общих для ряда минералов и являющихся причиной их совместного нахождения. При определенных физико-химических условиях в данном участке земной коры обычно образуется не один минерал, а более или менее обширная ассоциация минералов, характерная именно для этих условий. О таких минералах говорят, что они парагенетически связаны друг с другом.

16. МАГМА (по-гречески — тесто) — залегающий под твердой оболочкой земной коры сложный расплав взаимно друг в друге растворенных веществ, находящихся в пластически-вязком состоянии, благодаря господствующему здесь огромному давлению. Состав магмы очень сложен: главная (по количеству) роль принадлежит в ней силикатам — соединениям кислорода и кремния (силиция) с металлами: алюминием, железом, магнием, кальцием, натрием, калием. Кроме этих главных соединений, громадную роль в магме играют растворенные в ней легко-летучие, газообразные вещества — пары воды, углекислота, сера, фосфор, бор, фтор, хлор, литий, бериллий и др. Магма является родоначальником, материнским веществом земного шара, быть может связующим жизнь нашей планеты с ее отдаленным звездным прошлым.

17. ПЕГМАТИТОВЫЕ ЖИЛЫ — трещины и полости, заполненные продуктами конечных стадий застывания поднявшейся к поверхности магмы. Эти конечные стадии характеризуются накоплением растворенных в магме газообразных летучих веществ. Поэтому пегматитовые жилы, состоящие главным образом из полевых шпатов и кварца, отличаются необычайным богатством и разнообразием минеральных ассоциаций. В них встречаются: различные слюды, топаз, берилл, турмалин и другие драгоценные камни, соединения редких элементов, вольфрама, молибдена, висмута, мышьяка, тантала, ниобия, тория, радия, урана и др. Промышленное значение пегматитовых жил, связанных чаще всего с массами гранита, очень велико.

18. ТУРМАЛИН — очень сложный по составу минерал, — боро-содержащая кремневая соль (силикат) алюминия, магния, железа и щелочей. Кристаллизуется в длинных шестигранных призмах; кристаллы часто соединяются в параллельно-шестоватые или красивые радиально-лучистые срастания («турмалиновые солнца»). Тв. 7—7,5, уд. вес 2,9—13,2. Цвет необычайно разнообразен: стеклянно-водянистый, розовый, малиновый, красный, зеленый, синий, бурый, черный. Нередко концы одного кристалла окрашены различно. Прозрачные разновидности турмалина являются драгоценными камнями.

19. ДИОПСИД (байкалит) — очень распространенный минерал из группы пироксенов, силикат магния и кальция, CaMg(SiO3)2. Тв. 5,5—6, уд. вес 3,2. Бесцветен пли окрашен в различные оттенки зеленого цвета Часто встречается в прекрасных короткостолбчатых кристаллах, также в зернистых массах. 

20. СИЛИКАТЫ — природные соли кремневых кислот H4SiO4, H2SiO3 и др., а также сложных алюмо-кремневых кислот. По распространенности своей силикаты (и алюмосиликаты) железа, магния, кальция, калия и натрия являются основным строительным материалом земной коры, образуя свыше 85% ее состава (по весу).

21. ТЕКТОНИЧЕСКИЙ — связанный с медленными или резко скачкообразными движениями земной коры, приводящими к непрерывному, изменению поверхности, перемещению береговой линии, поднятиям и опусканиям обширных континентальных массивов (эпейрогенезис), а также к образованию складчатых гор (орогенезис), разрывов, разломов и т. п. .Совокупность всех этих явлений, а также учение о них называется тектоникой.

22.  КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СЛАНЦЫ — общее название для горных пород, подстилающих осадочную оболочку и являющихся продуктами метаморфических процессов, т. е. преобразований — под влиянием Господствующей на этих глубинах температуры и давления. Различают ортосланцы, образовавшиеся из изверженных пород, и парасланцы, образовавшиеся из пород осадочных.

23. ДОЛОМИТ — минерал; двойная углекислая соль кальция в и магния, CaMg(CО3)2. Кристаллизуется, как кальцит (см. прим, з), нo иногда дает характерные, седловидно изогнутые кристаллы. Тв. 3,5—4, уд. вес 2,8—2,9. Цвет белый, желтый, бурый, зеленоватый. 1ередко, подобно кальциту, доломит слагает огромные мелкозернистые кассы (доломитовый мрамор).

24. ДИАБАЗ — древняя изверженная порода, близкая по составу к базальту и состоящая из известково-натрового полевого шпата, известково-железомагнезиального силиката авгита  и магнезиально-железистого алюмосиликата хлорита. Зеленый цвет последнего сообщает диабазам характерную зеленоватую окраску. Диабазы встречаются в виде обширных полей — покровов, занимающих иногда громадные пространства.

25. ДОМНА — доменная печь, — высокая цилиндрическая (шахт гая) печь, служащая для выплавки чугуна. Верхняя, суженная часть домны называется колошником и служит для засыпки «колоши», т. е. руды вперемежку с топливом и плавнями; снизу, через «фурмы» сопла), вдувается необходимый для горения воздух, предварительно нагреваемый в т. наз. кауперах. Расплавленный чугун собирается в металлоприёмнике ниже «фурм» (отверстий для воздуха) и выпускается через специальное отверстие. Лучшим топливом для домны служит кокс. Домны могут быть громадных размеров, с производительностью в 900—1 000 т чугуна в сутки.

26. МАРТЕН — специальная печь для выплавки из чугуна литого железа и стали, приспособленная для получения высокой температуры (до 1775°) путем сжигания горючих газов в смеси с воздухом, имеются мартеновские печи, работающие на коксовом газе, на смеси доменного и коксового газа и на нефти: В последнем случае распыленная нефть вводится прямо в печь и сгорает в струе нагретого воздуха.

27.   ЮРСКАЯ. 28. МЕЛОВАЯ, 29. ТРЕТИЧНАЯ системы — последовательные периоды историй накопления осадков, характеризуемые сохранившимися в этих осадках и типичными для каждой эпохи окаменелостями.. По характеру этих окаменелостей (животных и растительных остатков) всю геологическую историю осадочной оболочки делят на следующие системы (или периоды): кембрийская, силурийская, девонская. каменноугольная, пермская, триасовая, юрская, меловая, третичная, четвертичная. Продолжительность этих периодов неодинакова: каждый из них продолжался многие миллионы лет.

30. КОНДЕНСАЦИЯ — сгущение.

31. ШИХТА—смесь материалов, подвергаемых плавке.

32. БУНКЕРА — различной формы складочные помещения, служащие для хранения руды.

33. ШЛАК — при плавке руды к ней обычно прибавляют особые вспомогательные вещества, флюсы или плавни (известняк, флюорит и др.), необходимые для того, чтобы вместе с металлом расплавлялась примешанная к нему «пустая порода». В результате плавки получается: 1) расплавленный более или менее чистый металл и 2) легкие, плавающие на нем соединения флюса с расплавившейся пустой породой. Эти легкие пористые отбросы плавки называются шлаками.

34. ИОНИЗАЦИЯ — см. прим. 10.

35. КОЛОШНИК — см. прим. 25.

36. СОПЛО — см. прим. 25.

37.  ПЕРМУТИТЫ — искусственно приготовленные силикаты, отвечающие формуле 2Na2O * А12О3* 3SiО2 * Н2О и обладающие способностью поглощать из воды соли кальция и магния. Поэтому они употребляются для «смягчения воды», жесткость которой (т. е. богатство известью и магнезией) является во многих отношениях крайне вредной для питья, для паровых котлов, для текстильного и др. производств).

38.  МЕШ (mesh) — мера, принятая для обозначения тонкости сит и отвечающая какой-нибудь доле линейного дюйма. Например сито в 100 меш есть сито, на линейный дюйм которого приходится 100 отверстий.

39.  ГРАДУС БОМЕ — деление ареометра Боме, прибора для определения удельного веса жидкостей.

40. СТАНДАРТ—типовой образцовый вид какого-нибудь изделия, полуфабриката или сырья, удовлетворяющий определенным условиям в отношении меры, веса, формы, физико-химических свойств, и т. п.

41.   РАСТВОРИМОЕ СТЕКЛО — смесь кремнекислого натрия с кремнекислых калием; получается сплавлением чистого кварцевого песка с содой и поташом.

42. ХВОСТЫ — отходы, более или менее «пустая» порода, получающаяся в процессе обогащения полезного ископаемого, посте выделения из него ценной части.

postheadericon В. В. Глухов и С. Д. Клементьев. Техника на стройках коммунизма. г. Москва, 1952 год. Выпуск 49В. Полный текст книги + иллюстрации

Время чтения статьи, примерно 36 мин.

Серия научно-популярная библиотека. Выпуск 49В. Государственное издательство технико-теоретической литературы.

СОДЕРЖАНИЕ


По плану великого Сталина.


I. Машины землекопы. «Механические лопаты». Землеройно-транспортные машины. Борьба с грунтовыми водами.


II. Машины гидромеханизации. Водомёты. Плавучие земснаряды.


III. Транспортные и погрузочные машины и механизмы. Автомашины великаны. Транспортёры и канатные дороги «Механические грузчики».


IV. О главном строительном материале. Как изготовляется бетон? Рождение железобетонной плотины.


Заключение Редактор В. А. Мезенцев. /  Технический редактор Р. П. Остроумова. / Подписано к печати 21/XI 1952 г.

Бумага 84х108/32. / 1, 0 бум. л. 3, 28 печ. л. . 2, 11 уч. изд. л. 37 820 тип. зн. в печ. л. Т-08044 / Тираж 200 000 экз. Цена книги 95 к. / Заказ № 4035.

ПО ПЛАНУ ВЕЛИКОГО СТАЛИНА

1952-kniga-001Осенью 1948 года по инициативе товарища Сталина партия и правительство приняли историческое постановление о плане преобразования природы степных и лесостепных районов европейской части СССР. Этим постановлением была открыта новая, замечательная страница в жизни нашей страны. Было положено начало эпохе широкого, планомерного подчинения могучих сил природы советскому народу, строящему коммунизм. План преобразования предусматривает создание гигантской системы полезащитных лесных полос, сооружение десятков тысяч прудов и водоёмов.

Вслед за этим Советское правительство, коммунистическая партия принимают ряд новых исторических постановлений — о строительстве величайших в мире гидроэлектростанций, о создании огромной системы орошения и обводнения районов Заволжья, Прикаспия, южной Украины, северного Крыма, донских земель, о сооружении крупнейших каналов. Величественный план наступления на природу, созданный великим Сталиным, не имеет себе равных в истории человечества. За делами этого плана мы видим необозримые массивы новых лесов, пустыни, превращённые в сады, сотни больших и малых каналов, гигантские «фабрики электричества», сказочный расцвет всего нашего народного хозяйства! И этот план так же реален, как реальны все дела советских людей, строителей коммунистического общества.

Уже сейчас, спустя короткий исторический срок, словно в сказке преображается наша земля и особенно в районах великого строительства. Всюду поднимаются молодые побеги новых лесов, в сухие, выжженные солнцем степи и пустыни по новым каналам приходит вода, вдохновлённым трудом свободного народа невиданно быстро создан водный путь из Волги в Дон — мечта многих поколений русских людей. Товарищ Сталин в беседе с корреспондентом «Правды» в феврале 1951 года сказал:

«…Советский Союз не сокращает, а, наоборот, расширяет гражданскую промышленность, не свёртывает, а, наоборот, развёртывает строительство новых грандиозных гидростанций и оросительных систем…».

Великие стройки коммунизма наглядно свидетельствуют о могуществе советского государства, его миролюбивой политике. Для перехода от социализма к коммунизму, учит товарищ Сталин, нужно создать прежде всего материально-техническую базу, которая позволит производить в изобилии материальные блага для народа. Народное хозяйство коммунистического общества, «…организованное по плану, будет базироваться на высшей технике, как в области индустрии, так и в области сельского хозяйства…». Великим «строительством комплексно решаются задачи огромного народнохозяйственного значения, задачи создания материально-технической базы коммунистического общества.

Великие стройки — это новый крупный шаг в осуществлении плана электрификации нашей страны. Полученная электроэнергия пойдёт на колхозные поля и в промышленность, будет использована для ещё большего расцвета нашего народного хозяйства, для поднятия производительных сил нашей великой Родины. Вместе с тем решаются проблема орошения многих миллионов гектаров засушливых земель и проблема создания единой воднотранспортной системы европейской части СССР. С созданием Волго-Донского канала Москва уже превратилась в порт пяти морей: Белого, Балтийского, Чёрного, Азовского и Каспийского. Претворение в жизнь плана великого Сталина под силу только нашему народу, строящему коммунизм. В этом плане запечатлены великолепные черты сталинской эпохи — гигантский размах и высокие темпы развития, глубокое научное обоснование великих преобразований и творческая деятельность миллионов советских людей.

1952-kniga-003Ещё нигде и никогда в мире практика строительства не знала таких темпов работы, как на Великих стройках коммунизма. Волго-Донской судоходный канал имени В. И. Ленина, построенный в невиданно короткий срок, самым убедительным образом говорит о наших возможностях, о мощи нашей социалистической техники. Главный Туркменский канал протяжением в 1100 километров будет создан в 6-7 лет. Более чем по 150 километров в год готовой трассы канала! Капиталистическому миру незнакомы ни такие стройки, ни такие темпы работ. Гидроэлектростанции небывалой мощности на реке Волге будут построены в сроки, о которых капиталистический мир не смеет и мечтать, — в 5—6 лет. Капиталисты очень часто там, где это выгодно, предпочитают использование ручного труда голодных, обездоленных людей. Моряки советского теплохода, проходившего осенью 1951 года через Суэцкий канал, рассказывали, что вся работа на нём ведётся вручную. На всём протяжении канала тысячи рабочих укладывали железные плиты и цемент вручную, такими же методами, как это было много лет назад. В Советском Союзе на помощь строителям приходят могучие современные машины, созданные самой передовой советской техникой. Важнейшая черта наших планов великого созидания — сталинская забота о благе советских людей. На Великих стройках коммунизма механизированы почти все строительные процессы (земляные работы на 97%, бетонные — на 100%). Здесь работают новые, высокопроизводительные машины и механизмы, созданные специально для великого строительства. В них воплощены новейшие достижения советской техники. Могучая советская индустрия создала машины и механизмы, равных которым нет во всём мире. Мощные земснаряды, гигантские экскаваторы, могучие автомашины самосвалы, скреперы, бульдозеры, автоматизированные бетонные заводы великаны и другие машины и механизмы позволяют выполнить огромный объём земляных и бетонных работ в самые короткие сроки, при самом небольшом числе рабочих. Тяжёлый ручной труд десятков тысяч людей заменён работой советских машин исполинов. Что же представляют собой эти машины и механизмы? О них мы и расскажем в нашей книжке.

I. МАШИНЫ ЗЕМЛЕКОПЫ

В 1811 году в Кронштадтском порту появилась невиданная прежде машина. Это была первая в мире паровая многоковшовая землечерпалка, прообраз современных «механических лопат» — экскаваторов.  

1952-kniga-004


Рис. 1. Первый экскаватор, работавший на постройке железной дороги между Петербургом и Москвой.

Машина была построена на Ижорском заводе по проекту директора Петербургского института инженеров путей сообщения Бетанкура. Она приводилась в действие паровой машиной мощностью в 15 лошадиных сил и успешно работала около 8 лет. Позднее в России были впервые изготовлены и «сухопутные» экскаваторы. Это были самоходные машины на рельсовом ходу. Они также приводились в движение паровой машиной. Вынимаемый ковшами грунт отбрасывался сторону ленточным транспортёром. Эти экскаваторы работали на постройке Амурской железной дороги.

Однако, несмотря на то что Россия была родиной экскаваторостроения, до Великой Октябрьской социалистической революции механизация земляных работ почти не применялась. На такой большой стройке, как строительство железной дороги между Петербургом и Москвой, 99,8 процента земляных работ было выполнено вручную. Более десяти тысяч рабочих с помощью лопат, кирок и тачек вынули и уложили в насыпи около 100 миллионов кубических метров грунта. На это потребовалось 8 лет.

От непосильного труда погибли тысячи людей. За годы советской власти коренным образом изменились условия труда и жизни рабочих, крестьян и трудовой интеллигенции. На подавляющем большинстве заводов и фабрик машины и механизмы почти совершенно вытеснили ручной труд. В сельском хозяйстве от серпа и конного плуга колхозы уже давно перешли к тракторам, комбайнам и другим высокопроизводительным сельскохозяйственным машинам.

За годы сталинских пятилеток была почти заново создана мощная советская машиностроительная промышленность. Появились самые разнообразные землеройные землеройно-транспортные машины. На советских стройках теперь работают «механические лопаты» — экскаваторы — от небольших машин с ковшом в 0,5 кубического метра до шагающих гигантов, забирающих своим ковшом за один приём 15 кубических метров грунта, т. е. количество земли, которое могло бы заполнить целый железнодорожный вагон!

В настоящее время в Советском Союзе спроектированы и ещё более мощные экскаваторы. Существуют экскаваторы паровые, дизельные, электрические. Некоторые из них работают, как обычная, «прямая» лопата. Вгрызаясь в землю, ковш такого экскаватора делает движение вперёд и вверх. Другие экскаваторы роют ковшом землю не от себя, а, наоборот, загребают её к себе. Бывает и так, что экскаватор состругивает слои земли с помощью особого инструмента — струга.  

Экскаваторы разрабатывают котлованы и каналы, возводят насыпи, забивают сваи, корчуют пни. Чтобы выполнять столь разнообразные работы, некоторые типы экскаваторов снабжаются сменным оборудованием. Только что такая машина рыла землю. Но вот потребовалось, чтобы она корчевала пни. Стальные «руки» машины, выбирающие грунт, заменяются новыми, и через несколько часов машина уже выкорчёвывает пни. Если потребуется, такая машина будет механической лопатой, стругом, снимающим землю слой за слоем, скребком, сдирающим грунт, свае забойщиком или, наконец, краном для монтажа оборудования.

Машина может преобразовываться несколько раз. У неё в запасе имеется несколько сменных рабочих инструментов, каждый из которых сам представляет сложный механизм. Экскаватор — одна из самых важных машин, заменивших тяжёлый ручной труд землекопов. Но кроме них советские машиностроители создали много и других машин землекопов. Достойным членом этого семейства является скрепер. Образно говоря, это как бы гигантский совок, прицепленный к трактору. Своим острым ножом этот совок состругивает толстый слой земли, забирает её в огромный ковш и отвозит к месту выгрузки. Скрепер можно сравнить с гигантским рубанком. Только при работе рубанком древесная стружка выбрасывается наружу. У скрепера же — наоборот, срезаемый грунт накапливается в ковше.

Наши заводы выпускают несколько типов скреперов — с ёмкостью ковша от 2, 25 до 15 кубических метров. Самый маленький из них способен вынуть, перевезти на расстояние в 100 метров и выгрузить две сотни кубометров грунта за смену. Скреперы относят к классу землеройно-транспортных машин. Они не только копают грунт, но и транспортируют его к месту отвала. Другой широко распространённой у нас землеройно-транспортной машиной является бульдозер. Он представляет собой мощный трактор с массивным стальным скребком — отвалом. Отвал укреплён впереди трактора и управляется лебёдкой. Бульдозер срезает грунт и перемещает образовавшуюся земляную стружку.  Кроме названных машин землекопов известны так же грейдер-элеваторы и автогрейдеры.

Подобно скреперам и бульдозерам эти землеройно-транспортные машины разрабатывают грунт и выбрасывают в отвал. Грейдер элеватор режет грунт, поднимает его вверх и отбрасывает далеко в стороны. Такая машина способна поднять и перебросить более четырёхсот кубических метров грунта в течение одного часа. Таковы основные типы современных высокопроизводительных машин землекопов. Лучшие образцы этих машин работают теперь на Великих стройках, помогая строителям коммунизма в невиданно короткие сроки создавать гигантские сооружения сталинской эпохи. Познакомимся с этими машинами поближе,

«МЕХАНИЧЕСКИЕ ЛОПАТЫ»

На Великих стройках коммунизма работают советские электрические экскаваторы марки «СЭ-3», За один раз ковш экскаватора забирает и относит в отвал 3, 4 кубического метра грунта. Эта замечательная машина на гусеничном ходу создана коллективом Уральского завода тяжёлого машиностроения. Управление экскаватором осуществляется при помощи педалей и рычагов. Машина воспроизводит движения человека, работающего лопатой. Механическая «рука», держащая ковш, опускается, делает движение вперёд и вверх. Острозубый ковш экскаватора вгрызается в землю и за один раз, за двадцать — тридцать секунд, вынимает земли больше, чем «вооружённый» лопатой рабочий за целый день! Один человек — машинист экскаватора выполняет работу многих сотен людей. «СЭ-3» имеет несколько мощных электродвигателей. Один из них приводит в действие подъёмный механизм, другой — быстро поворачивает экскаватор вокруг его оси, третий — заставляет работать напорный механизм. Для установки стрелы в определённом положении в зависимости от высоты уступа (забоя) также имеются специальные двигатели. Работа основных двигателей экскаватора очень велика. Грунт, который захватывается ковшом, различен. Если экскаватор работает на сравнительно мягком грунте – нагрузка одна, при переходе к более плотному — другая. Резко увеличивается нагрузка, когда попадается большой тяжёлый камень. При работе двигатели нагреваются, их нужно охлаждать. Для этого в машине имеются специальные электродвигатели, они вращают вспомогательные вентиляторы.

1952-kniga-005

Рис. 2. Могучий «механический грузчик» «СЭ3» заменяет работу многих сотен человек.

В управлении экскаватором машинисту помогают десятки сложных автоматических приборов; они придают машине, говоря образно, большую «ловкость» в работе. Несмотря на крайне тяжёлые условия, толчки и удары, приборы работают с большой точностью. Своевременная смазка всех трущихся частей, регулярный и тщательный уход играют немалую роль в сохранности экскаватора, в повышении его производительности. Заботливый уход за машиной окупается сторицей. Она «слушается» малейшего движения руки экскаваторщика. Особенное внимание машинисты экскаваторов уделяют ритмичной работе своих могучих машин. Они совмещают движение поворота с выдвиганием рукоятки ковша так, чтобы при разгрузке ковш оказался точно над кузовом автомашины, отвозящей грунт.

После выгрузки ковш опускают вниз при одновременном повороте стрелы. Высокое мастерство работы на экскаваторе показал Герой Социалистического Труда коммунист Евгений Симак. Вот что говорил он об опыте своей работы на заседании учёного совета учебного комбината Цимлянского гидроузла:

«Если ковш идёт рывками и уклоняется от кратчайшей линии к забою, значит, машинист ещё не овладел как нужно механизмом, неуверенно управляет им. Стаханов екая работа не допускает лишних движений. Стахановец строго рассчитывает всю свою работу на секунды, содержит машину в образцовом порядке.

1952-kniga-006

Рис. 3. Универсальный однокубовый экскаватор используется для разработки выемок и карьеров, а также для постройки дамб.

Принимая смену, мы внимательно осматриваем все узлы экскаватора — его механическую и электрическую части. И машина никогда не подводит нас в работе. . . ». Особенно хорошо показали себя экскаваторы «СЭ-3» при работе на тяжёлых, плотных и скальных грунтах. Другим типом электрического экскаватора является малый шагающий экскаватор марки «ЭШ-1». За год эта машина, управляемая одним человеком, может вынуть и переложить на другое место более ста тысяч кубических метров грунта. В 1948 году наряду с выпуском однокубовых и трёхкубовых экскаваторов наши машиностроительные заводы перешли к производству 14 и 15 кубовых экскаваторов гигантов. На рисунке 4 изображён шагающий экскаватор «ЭШ-14/65» с ёмкостью ковша в 14 кубических метров. Он был создан специально для Великих строек. Это — землекоп гигант. По своему внешнему виду такой экскаватор походит на многоэтажный вращающийся дом с несколькими большими окнами и длинной пустотелой металлической мачтой стрелой; по ней сделана специальная дорожка со множеством лестничных ступенек. С конца стрелы на стальных, толщиной в руку, канатах свисает огромный стальной ковш. Длина стрелы экскаватора — 65 метров. «ЭШ14/65»перебрасывает грунт на 100—120 метров в сторону от места выемки» Таким образом, мощные шагающие экскаваторы позволяют осуществлять наиболее скоростной и экономный способ земляных работ — бестранспортный. Работая на канале, «ЭШ-14/65» выбрасывает вынутый грунт сразу в отвал. За ним необходимо лишь выравнивать и зачищать откосы — и канал готов к приёму воды. Шагающий экскаватор «ЭШ-14/65» создавался скоростными темпами. Коллектив конструкторов Уральского завода тяжёлого машиностроения за восемь месяцев выполнил всю работу. За это время были сделаны сотни сложнейших технологических расчётов, разработано более двух тысяч чертежей.

1952-kniga-007

Рис. 4. Шагающий экскаватор «ЭШ-14/65» (с рисунка худ. Г. Васильевой и А. Катковского).
1 — кабина управления экскаватором;
2 — гидравлические цилиндры механизма передвижения;
3— лыжи.
В разрезе видны лебёдки подъёма и тяги со стальными тросами.

 Для перевозки экскаватора с завода на Великие стройки коммунизма потребовалось 180 железнодорожных платформ!

Создатели шагающего гиганта во главе с Б. И. Сатовским были удостоены Сталинской премии. За одну смену шагающий экскаватор «ЭШ-14/65» вынимает гору грунта выше своего гигантского «роста». На Волго-Доне каждый шагающий экскаватор вынимал за сутки 12—15 тысяч кубических метров грунта. Чтобы выкопать участок канала шириной в 100 метров, экскаватор «СЭ-3» должен был бы сделать 26 проходов туда и обратно. Шагающий великан благодаря своей длинной стреле выполняет такую работу всего за два прохода.

 

Он имеет большой машинный зал. Здесь установлены необходимые для работы экскаватора поворотные механизмы, тяговые и подъёмные лебёдки, насосные установки. Сорок восемь электродвигателей общей мощностью в семь тысяч киловатт приводят в действие эту громадную машину, созданную советскими людьми. Согласованной работой всех электродвигателей стального великана управляют особые станции управления(магнитные станции).

1952-kniga-008

Рис. 5. Машинный зал шагающего гиганта напоминает цех большого завода.

Из машинного зала по крутому металлическому трапу можно подняться в кабину, откуда производится управление экскаватором. Здесь находится машинист экскаватора, человек со средним или высшим техническим образованием. Гигантскую машину, заменяющую труд почти десяти тысяч землекопов, «вооружённых» лопатами и тачками, обслуживают всего лишь пять человек. Но управление экскаватором сосредоточено в руках одного человека. Остальные члены экипажа этого сухопутного корабля лишь помогают машинисту экскаватора. Машинист управляет движениями ковша поворотом стрелы и «ногами» экскаватора — огромными стальными цилиндрами, наполненными маслом. Внутри цилиндров находятся массивные поршни. Когда экскаватор работает, то всё его тысячетонное тело опирается на стальную плиту. «Ноги» экскаватора при этом приподняты над землёй. Машина работает «сидя». Для того чтобы экскаватор сделал один шаг, машинист включает электродвигатели специальных масляных насосов. Выталкиваются поршни вспомогательных гидравлических цилиндров. Соединённые с ними лыжи двигаются вперёд и опускаются вниз, упираясь в грунт. Экскаватор получает новую опору. Главные цилиндры принимают вертикальное положение. Давление масла, накачиваемого мощными насосами, в них постепенно повышается до 170 атмосфер. Когда сила давления масла на поршни главных цилиндров становится больше веса экскаватора, тысячетонная громада плавно поднимается вверх. Затем снова вступают в работу вспомогательные цилиндры, подтягивая приподнятое тело гиганта «на себя». Экскаватор «садится» на новую опору. Затем он делает следующий шаг. Производительность экскаватора «ЭШ-14/65» очень велика. Меньше чем за минуту он зачерпывает плотную массу грунта в свой огромный ковш, поднимает ее со дна глубокой выемки и относит в сторону! Цикл работы экскаватора, то есть время, которое он затрачивает на наполнение ковша, поворот его в сторону, высыпание земли и возвращение к месту разработки, равняется всего 45 секундам. А многие стахановцы снижают это время даже до 35 секунд. В начале 1952 года на Уральском заводе тяжёлого машиностроения были созданы шагающие экскаваторы с длиной стрелы уже не в 65, а 75 метров.

1952-kniga-009

Рис. 6. В кабине управления экскаватором гигантом. Экскаватор «ЭШ-14/65» — это сложнейшая машина. Это даже скорее целый завод в одной машине.

Среди других советских экскаваторов гигантов известен экскаватор марки «ЭГЛ-15». Он изготовлен коллективом Ново-Краматорского завода имени Сталина. «ЭГЛ-15» не шагает, а передвигается на гусеницах.

 Это — такая же громадная машина, как и «ЭШ-14/65», но производительность её приблизительно на 25 процентов выше. Гигантский ковш экскаватора «ЭГЛ-15» укреплён на длинной рукояти. Он очень похож на гигантскую лопату. За один приём ковш экскаватора «ЭГЛ-15» захватывает 15 кубических метров грунта. На «ЭГЛ-15» установлено 44 электродвигателя общей (мощностью более 6 тысяч киловатт. «ЭГЛ-15» работает иначе, чем экскаватор «ЭШ-14/65». Последний загребает землю при движении ковша «на себя», то есть по направлению к корпусу машины, а ковш «ЭГЛ-15» движется в обратном направлении; он работает«от себя», от корпуса машины. За сутки электрогусеничная лопата «ЭГЛ-15» может вынуть и погрузить более 20 тысяч кубометров грунта, заменяя труд многих тысяч землекопов.

Широкое применение в механизации земляных работ на Великих сталинских стройках находят особые, многоковшовые экскаваторы. Они применяются для выравнивания и зачистки откосов каналов, выкопанных другими машинами, и производят ряд других работ — рытьё котлованов, траншей и т. д. На рисунке 9 изображён многоковшовый экскаватор.

1952-kniga-010

Рис. 7. Цех Ново-Краматорского машиностроительного завода. Сборка экскаватора гиганта — «ЭГЛ-15».

Особым типом многоковшового экскаватора являются мощные землечерпательные машины, работающие на воде. Именно такой землечерпалкой и был первый в мире экскаватор, построенный в России в 1811 году. Современный «водяной экскаватор» — это судно особой конструкции. Назначение этой самоходной машины — «грызть» крепкие подводные грунты.

Так, например, на Куйбышевгидрострое дно Волги, где вырыт котлован для главного корпуса электростанции, очень твёрдое. Здесь то и оказалась незаменимой землечерпательная машина. Одной из таких машин является мощная землечерпалка «Пятилетка», построенная Сормовским заводом. О мощности этой землечерпалки говорят её гигантские размеры. Длина судна — 75 метров. Огромные стальные черпаки, по 2,5 тонны весом каждый, двигаясь один за другим по замкнутой кривой вниз и вверх, вгрызаются в дно реки на глубине до 15 метров.

Поднимаясь, они вываливают свою «добычу» в стальной «колодец», установленный приблизительно посредине судна. В колодце находятся камнедробилки, перемалывающие крупные камни. Размельчённый грунт в смеси с водой мощными землесосами перекачивается по трубопроводу на расстояние одного километра от места выемки.

«Пятилетка» приводится в действие несколькими паровыми машинами общей мощностью в восемьсот лошадиных сил, и каждый час выдаёт «нагора» 750 кубических метров грунта. По заказам строителей были созданы также специальные ирригационные экскаваторы — для рытья оросительных каналов. Более 320 могучих «механических землекопов» работало на строительстве Волго-Донского канала. За два года они вынули сто пятьдесят шесть миллионов кубометров грунта.

1952-kniga-011

Рис. 8 Огромная “механическая лопата” на гусеничном ходу -”ЭГЛ-25″ – проходит испытание.

Два. таких экскаватора с двумя десятками бульдозеров могли бы без всякого дополнительного оборудования выполнить за четыре года объём земляных работ, равный объёму работ на Волго-Донском соединительном канале». Вместе с тем творческая мысль советских конструкторов работает над созданием совершенно новых землеройных машин» Одна из таких принципиально новых землеройных машин создаётся в настоящее время. Это — уже не мощный экскаватор, а землеройный комбайн непрерывного действия. Он предназначается для рытья каналов и представляет собой гигантскую машину со сверлофрезами и транспортёрами. Ковшей, этих необходимых частей для любого экскаватора, у землеройного комбайна нет. Он вгрызается в грунт гигантскими сверлофрезами и буквально просверливает канал, кромсая грунт стальными лопастями. «Высверленный» грунт отбрасывается в сторону специальными транспортёрами. Позади землеройного комбайна остаётся почти готовое русло канала глубиной более 10 метров. Производительность этой машины будет необычайно высокой. Она одна заменит пять гигантских шагающих экскаваторов «ЭШ-14/65», или 50000 землекопов!  

ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ

Более половины земляных работ на Волго-Доне было произведено мощными землеройно-транспортными машинами — скреперами и бульдозерами. Что же представляют собой эти машины? Как они работают? Скрепер — это прицепная землеройно-транспортная машина; назначение её — срезать грунт с разрабатываемого участка и транспортировать его в отвал. При этом на месте отвала грунт обычно разравнивается самим скрепером. Впервые скреперы появились в нашей стране в 1903 году на постройке Амурской железной дороги. Это были скреперы с конной тягой. После первой мировой войны лошади стали заменяться тракторами. У современных большегрузных скреперов в качестве тягача используется мощный гусеничный трактор «С-80». Вот перед нами скрепер «Д-188» (рис. 11). Это самая большая из семейства современных советских скреперов машина. Она была создана специально для Великих строек. За восемь часов работы такая машина вынимает и перевозит на расстояние в 100 метров 1700 кубических метров грунта.

1952-kniga-012

Рис. 9. Многоковшовый экскаватор «ЭМ-502» на работе по зачистке откосов канала.Внизу справа показано положение рабочих частей скрепера при загрузке, транспортировке и выгрузке (с рис. худ. Г. Васильевой).

Главная часть скрепера «Д-188» — гигантский металлический ковш. Боковые стенки ковша сделаны из листовой стали. В передней части ковша внизу находится массивный стальной нож для подрезания грунта в горизонтальном направлении. Поворачиваясь вместе с днищем, этот нож может принимать различные положения.

Бульдозеры легко валят не особенно толстые деревья. Один-два нажима стальным тараном — и дерево с вырванными корнями уже лежит на земле. В продолжение одного часа бульдозер может выровнять до шести гектаров земли, очистить этот участок от редких деревьев, пней и кустарника, засыпать канавы, ямы и рвы. Одна такая «тракторная лопата» заменяет труд трёхсот рабочих. Опыт работы бульдозеров показывает, что в лёгких грунтах экономически выгодно работать на двух-трёх бульдозерах одновременно.

Двигаясь рядом, эти бульдозеры увеличивают производительность на 40—50 процентов. Каждая такая машина даёт до 10 тысяч кубометров грунта в месяц. Большую созидательную работу выполняют бульдозеры на Великих стройках коммунизма. Но американские империалисты даже эту, совершенно мирную, машину используют для своих преступных целей. Отступая под ударами армии Корейской Народной Республики и китайских добровольцев, американские убийцы сносили с помощью бульдозеров отдельные дома и целые поселения корейских трудящихся, не желающих уходить вместе с ними на юг.

 При сооружении небольших каналов, разработке строительных площадок и при возведении невысоких дорожных насыпей очень удобны также грейдер-элеваторы. Различают дисковые и лемешные машины. Рабочим! органом у первых служит дисковый плуг, а рабочий орган другого типа грейдер-элеваторов напоминает лемешный плуг.

Вторым основным органом грейдер-элеваторов является транспортёр. Он приводится в движение от двигателя, установленного на машине. От этого же двигателя осуществляется привод к механизмам управления грейдер-элеватором.  Грейдер-элеватор прицепляется к гусеничному трактору, откуда тракторист и управляет работой машины.

Грейдеры применяют на строительстве железнодорожных насыпей, а также шоссейных и грунтовых дорог; с их помощью возводят небольшие насыпи, планируют площадки и откосы.

1952-kniga-014

Рис. 11. Скрепер «Д-188» был создан для Великих строек коммунизма,
1—рама ковша скрепера;
2— нож;
3 — заслонка;
4 — днище ковша.

 

1952-kniga-015

12. Бульдозер марки «Д-157». Эта машина перемещает до двух кубических метров грунта.

1952-kniga-016

13. Лемешный грейдер-элеватор.

БОРЬБА С ГРУНТОВЫМИ ВОДАМИ

Всюду под землёй находятся грунтовые воды: подземные озёра, реки, ручьи. Грунтовые воды наполняют вырытые в земле колодцы чистой студёной водой. Однако для строителей гидротехнических сооружений подземная вода является злейшим и коварным врагом. Плотины, водохранилища и другие гидросооружения обычно закладываются ниже уровня грунтовых вод. Поэтому, если не принимать специальных мер, грунтовые воды просачиваются в только что вырытые котлованы, заливают их, вызывают обвалы стенок, иногда останавливают всю работу.

Лучшее средство борьбы с грунтовыми водами — это искусственное понижение их уровня. Достигается это, обычно, путём откачки грунтовых вод мощными глубинными насосами. В земле бурится скважина и в неё опускается труба, соединённая с насосом. В скважину постепенно просачивается вода из прилегающих к ней слоёв грунта. Эта вода и откачивается насосами.

1952-kniga-017

Рис. 14. Автогрейдер «Д-144» тяжёлого типа.

При плотных малопроницаемых для воды грунтах приходится бурить много скважин неподалёку друг от друга. Это отнимает очень много времени и сил. На Великих стройках коммунизма с их огромным объёмом земляных работ применяются другие, более эффективные способы откачки грунтовых вод.

Особые механизмы — так называемые иглофильтровые установки — позволяют быстро и просто выкачивать из недр земли целые реки грунтовых вод без бурения глубинных скважин. Иглофильтровая установка (рис. 15) состоит из насоса для откачки воды и воздуха, водосборного коллектора — трубы большого диаметра и присоединённых к нему иглофильтров — сравнительно тонких труб с фильтрами на концах. К каждому коллектору присоединяется до ста иглофильтров.

Иглофильтр состоит из двух труб, вставленных одна в другую (рис. 16). Наружная труба имеет диаметр порядка 50 миллиметров, внутренняя — около 40. Нижняя часть наружной трубы представляет собой фильтр — металлическую сетку с довольно крупными отверстиями. Ниже этого фильтра на трубу надет специальный насадок с отверстиями в виде сужающегося книзу конуса. Насадок придаёт всему этому устройству вид массивной стальной иглы. В верхней части насадка имеется особый шаровой клапан, который пропускает воду только в одном направлении — из иглофильтра наружу. Внутренняя труба иглофильтра в своей нижней части имеет несколько отверстий, через которые вода, просачивающаяся из грунта через фильтр, может проходить к насосу, откачивающему её наверх.

1952-kniga-018

Рис. 15. Схема устройства иглофильтровой установки.

Для усиления действия иглофильтров используется интересное физическое явление, носящее название электроосмоса. Иглофильтры соединяются с отрицательным полюсом генератора постоянного тока. Положительный полюс генератора присоединяется к специальным металлическим стержням, которые вбиваются параллельно иглофильтрам на расстоянии 2—2, 5 метра от них. Под действием электрического поля, возникающего между иглофильтрами и стержнями, отсос воды резко возрастает (более чем в три раза).

При глубоком залегании грунтовых вод (20—30 метров) кроме иглофильтровых установок применяются и другие, более мощные водопонижающие устройства. В этом случае по краям котлована через каждые 20—30 метров закладывают глубинные скважины большого диаметра (более 30 сантиметров). Способ бурения таких скважин, как и в случае применения иглофильтров, — гидравлический. Для этого используют так называемые обсадные трубы, соединённые внизу со специальным насадком, имеющим клапан. Внутрь обсадной трубы помещают другую, меньшего диаметра; она также прикрепляется к насадку. Мощная струя воды под давлением более 10 атмосфер нагнетается во внутреннюю трубу и, выходя из неё через насадок, быстро размывает грунт. В этом размытом грунте обсадная труба под действием своего собственного веса «тонет», опускаясь всё ниже и ниже. Когда она погрузится, наращивается вторая труба, потом третья, и так далее. А размытый грунт поднимается вверх вдоль наружной поверхности труб и по лоткам отводится в сторону от места бурения скважины. Но вот глубинная скважина готова. Тогда подача воды прекращается и в пространство между обсадной трубой и стенками скважины насыпается гравий. Он образует искусственный фильтр, через который просачивается грунтовая вода. Когда пускается в ход вакуумный насос, вода, как и в иглофильтре, через щели в трубах попадает во внутреннюю трубу и выкачивается наверх.

1952-kniga-019

Рис. 16. Схема устройства иглофильтра.

Вокруг котлована было пробурено сто пятьдесят пять глубинных скважин. Каждая скважина была оборудована вертикальным центробежным насосом новейшей советской конструкции. Стальной частокол с промежутками в пятнадцать-тридцать метров между каждой глубинной скважиной надёжно ограждал котлован от опасной и коварной стихии. Кроме того, было смонтировано 56 иглофильтровых установок с общим количеством иглофильтров в 5600, расположенных в один и в два яруса. Вся эта грандиозная система водопонижения обеспечила нормальную работу на строительстве Цимлянского гидроузла. Напорные трубы насосов непрерывно подавали воду вкольцевой коллектор, опоясывавший гигантский котлован со всех сторон. Из кольцевого коллектора по трубопроводу, переброшенному через земляную перемычку, отделявшую котлован от Дона, грунтовая вода выливалась в реку.

И всё же некоторая часть воды прорывалась через заградительные ряды глубинных скважин и иглофильтров на дно котлована. Тогда вступали в действие другие центробежные насосы, установленные на самом дне котлована. Оки отсасывали и эту воду, и ту, которая выпадала в виде атмосферных осадков. Советские водопонижающие установки действовали безотказно в самых тяжёлых условиях работы. Интересно отметить, что когда на некоторых участках попробовали применить для водоотлива насосы иностранной конструкции, то они не смогли справиться с работой, быстро вышли из строя и были заменены советскими машинами.

В настоящее время наши водопонижающие установки ещё более совершенствуются. Они будут снабжены устройствами автоматического управления и контроля; такими установками можно будет управлять на расстоянии. Это будет иметь особое важное значение на строительстве Куйбышевского и Сталинградского гидроузлов гигантов. За разработку и внедрение на Великих стройках коммунизма новейших систем водопонижающих установок большая группа учёных и инженеров в 1952 году была удостоена звания лауреатов Сталинской премии (Ф. Ф. Энгель, Н. А. Филимонов и другие).

Благодаря замечательной советской технике советскими строителями было опровергнуто распространённое мнение, что нельзя строить на песке. Цимлянский гидроузел был выстроен именно на песчаном грунте, да вдобавок ещё и мелкозернистом. За короткие, невиданные нигде в мире, сроки выросла плотина высотой около сорока метров и длиной в тринадцать с половиной километров! Железобетонная часть плотины подняла воду на 26 метров.

II. МАШИНЫ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ

В 1836 году в книге Павла Мельникова был описан применявшийся тогда в Сибири, на золотых приисках» необычный механизм — водомёт. С его помощью золотоискатели разрыхляли грунт. Этот водомёт — предок современных гидромониторов. Новая отрасль техники — гидромеханизация — родилась в нашей стране. Ещё на строительстве канала имени Москвы миллионы кубометров грунта были вынуты и уложены машинами гидромеханизации. Порода разрыхлялась струёй воды и водо-земляная смесь — пульпа — отсасывалась насосами производительностью 100—150 кубических метров грунта в час. 3 В. В. Глухов и С. Д. Клементьев.                В настоящее время способом гидромеханизации сооружаются плотины и каналы, углубляются русла рек и дно морских портов, добывается песок и гравий. Плотины, построенные способом гидромеханизации, — самые дешёвые и прочные из земляных плотин. Современные машины гидромеханизации — это не только водомёты. На Великих стройках коммунизма работают новые, невиданные прежде машины, использующие силу воды, — электрические землесосные снаряды.

ВОДОМЁТЫ

Водомёт, или гидромонитор, очень похож на всем известный, брандспойт, применяющийся в пожарном деле. Из конусообразной суживающейся к концу металлической трубки — насадка гидромонитора — под действием мощного нагнетательного насоса с большой скоростью вырывается струя воды. Она рушит любой грунт: глину, песок, камни. Водяная струя под давлением в двадцать и более атмосфер вылетает из насадка гидромонитора со скоростью около пятидесяти метров в секунду. При такой скорости вода приобретает необычные физические свойства. Она становится твёрдой и упругой, как сталь. Её не удаётся перерубить даже саблей. Клинок отскакивает от воды, как от твёрдого тела. Направленная на грунт струя воды входит в него, как столовый нож в сливочное масло. Многометровый лёд не выдерживает действия воды, направленной на него под большим напором. Веками слежавшиеся пласты каменного угля и некоторых руд — и те дробятся струёй воды гидромониторов. Разнообразно применение водомётов в современной технике. В практике гидротехнического строительства они часто применяются для создания плотин. В этом случае гидромонитор работает совместно с землесосом. — мощным насосом специальной конструкции — и системой трубопроводов. Под ударами струи гидромонитора разрушается грунт, и потоки воды увлекают размытую породу в приёмный колодец землесоса. Отсюда насос землесоса подаёт водо-земляную смесь — пульпу — в большие металлические трубы и гонит её к месту намыва плотины.

По трубопроводу транспортируется не только смесь воды с песком или мелко-раздроблённой глиной, но и довольно большие камни. Пульпа идёт по трубам стремительным потоком. На месте будущей плотины она выливается через ряды отверстий наружу. Здесь грунт отделяется от воды. Вода поступает в так называемые сбросные колодцы, а грунт — песок и глина — плотно ложится в тело намываемой плотины. Предварительно место, на котором должна быть намыта плотина, подвергается тщательной обработке с помощью бульдозеров. Чтобы пульпа не растекалась по сторонам, основание будущей плотины обносят земляным валом. Образуется участок, похожий на огромный противень. В этот «противень» (его называют картой намыва) и наливается пульпа. Более крупные частицы грунта откладываются по краям «противня», мелкие увлекаются водой к его середине и образуют там плотное водонепроницаемое ядро будущей плотины. По мере намыва плотины бульдозеры подправляют окружающие карту намыва земляные валы, поднимая их всё выше и выше. Частицы, грунта в намывной плотине укладываются очень плотно одна к другой. Земля получается твёрдой, как цемент. Когда намыв плотины заканчивается, её боковые откосы обкладывают камнями или бетонными плитами.

Гидромонитор и землесос с успехом заменяют экскаватор, роющий землю, и машины самосвалы, отвозящие грунт к месту выгрузки. Вместе с тем они гораздо экономичнее. Гидромонитор и насос с электродвигателем весят всего десять тонн, а заменяют собой экскаватор типа «СЭ3» весом в 165 тонн. Несложная землесосная установка одна заменяет собой три паровоза и восемнадцать вагонов для перевозки земли. Производительность труда одного рабочего при работе с машинами гидромеханизации повышается в два-три раза по сравнению с работой на экскаваторах. Впрочем, машины гидромеханизации часто могут работать и совместно с экскаваторами, помогать друг другу. Грунт, взрыхляемый экскаваторами, подаётся в особый бункер; здесь он смешивается с водой и отсасывается землесосом к месту намыва плотины. Одна из трудностей работы с машинами гидромеханизации заключается в необходимости прокладки труб и переноса их с места на место. Например, на Волго-Доне было за время работы уложено более 100 километров пульповодов.

ПЛОВУЧИЕ ЗЕМСНАРЯДЫ

Гидромониторы с землесосными установками — это не единственные машины гидромеханизации. На Великих стройках коммунизма широко применяются так называемые пловучие землесосные установки, или земснаряды, новые более совершенные и более производительные машины гидромеханизации. На Волго-Доне эти замечательные машины выполнили несколько десятков миллионов кубических метро в земляных работ! На стройке Цимлянского гидроузла земснаряды намывали в отдельные дни до 250 000 кубических метров грунта в сутки.

Ещё более широко применение земснарядов на строительстве Куйбышевской и Сталинградской гидроэлектростанций. Так, на стройке Сталинградского гидроузла не менее 80 процентов всех земляных работ будет выполнено пловучими землесосными установками. Внешний вид земснаряда изображён на рисунке 17. Как видно из рисунка, это — большое судно необычной формы. В носовой его части укреплена массивная металлическая рама в форме треугольника. С вершины этой треугольной рамы вниз опущены толстые стальные канаты. Они поддерживают находящуюся под водой вторую раму. На ней укреплён разрыхлитель грунта — огромная стальная фреза. Фрезу вращает мощный электродвигатель. Вгрызаясь в берег, разрыхлитель быстро роет сыпучий грунт, смешивая его с водой. Образующаяся пульпа всасывается через отверстие всасывающей трубы, расположенное немного ниже оси разрыхлителя. Всасывание пульпы производится мощным центробежным насосом специальной конструкции, установленным в корпусе землесосного снаряда. Отсюда пульпа перекачивается по трубам к мест у намыва плотины.  

1952-kniga-020

Рис. 17. Земснаряд (с рис. худ. Г. Васильевой).
1 — разрыхлитель грунта;
2—механизм для передвижения земснаряда;
3—напорный трубопровод, по которому насос 7 гонит пульпу — смесь грунта с водой;
4 — пульповод, уложенный на понтонах;
5 — лебёдка, при помощи которой управляют стрелой разрыхлителя;
6 — электрический двигатель, приводящий в движение разрыхлитель.

Землесосный снаряд марки «50060» рассчитан на переброску пульпы на расстояние до трёх километров. За один час этот могучий гидромеханизм вымывает и перегоняет по трубопроводам пятьсот кубических метров грунта. Ещё совсем недавно такой земснаряд был новинкой. Но теперь на Великих стройках уже работают и другие, ещё более мощные землесосы марки «100080» с часовой производительностью в тысячу кубометров. Только в одну минуту этот гигантский землесос разрыхляет и отправляет по пульповоду около двадцати кубических метров грунта. Его механизмы приводятся в действие электродвигателями мощностью в 5 тысяч киловатт. За одни сутки земснаряд «100080» укладывает в плотину более тридцати тысяч кубометров грунта. А за год он намывает три километра земляной плотины 25 метровой высоты!

Во всём мире нет машин такой огромной производительности. Эта советская машина заменяет 35 тысяч землекопов и 15 тысяч лошадей, необходимых для перевозки грунта на расстояние в 4 километра, а обслуживается она всего десятью-двенадцатью человеками! Работа создателей мощных советских землесосов была отмечена Сталинской премией. Только в нашей стране, стране самой передовой техники, возможно создание таких гигантских землесосных снарядов. А сейчас советские конструкторы проектируют уже новые, ещё более мощные землесосные установки, в два-три раза большей производительности, чем гигант «100080». Электрический землесос работает круглый год. В зимнее время особенно важно следить за тем, чтобы подача пульпы не прекращалась ни на минуту. Каждая, даже кратковременная, остановка грозит тем, что пульпа в трубах замёрзнет, а верхний только что намытый слой грунта на плотине обледенеет. Впервые в мире земляная плотина намывалась в зимнее время на строительстве Куйбышевского гидроузла. Одной из причин, нарушающих нормальную работу земснаряда, является присутствие в разрабатываемом забое прослоек — «линз» — глины. Когда разрыхлитель попадает в глинистый слой, он вязнет в нём: глина налипает на лопасти фрез, забивает тяжёлыми глыбами отверстие всасывающей трубы; пульпы не образуется, и на карту намыва подаётся почти чистая вода. Размывать глинистые включения, вклинивающиеся в песчаный грунт, — потеря времени. Их нужно обходить либо сверху, если они залегают глубоко, либо подмыть снизу и, обрушив глинистый слой, вести работу дальше. Подача пульпы на карту намыва может прекратиться и от разрыва пульповода. Такие разрывы пульповодов происходят вследствие так называемых гидравлических ударов, которые возможны, особенно в момент пуска земснаряда в ход. Поэтому пускать земснаряд нужно осторожно: сначала гнать чистую воду и лишь тогда, когда она дойдёт до карты намыва, врезать разрыхлитель в грунт. Возможны и другие случаи, когда прекращается подача пульпы. Поэтому люди, обслуживающие пловучие земснаряды, очень внимательно следят за работой своих могучих машин. Работа земснарядов не прекращается ни днём, ни ночью, ни летом, ни зимой. Землесосы не имеют для своего передвижения ни колёс, ни винта, как обычные пароходы. Для перемещения у них имеется в кормовой части так называемый свайный аппарат с двумя толстыми сваями — «ногами». Сваи могут поочерёдно упираться в дно канала. Вот опустилась на дно одна из свай. Вокруг неё, как вокруг оси, поворачивается весь корпус могучей машины. Натягивается стальной трос, прикреплённый к якорю, выброшенному далеко вперёд — в сторону от земснаряда, — и машина поворачивается. Теперь опускается свая, находившаяся в приподнятом положении, а другая поднимается вверх. Подтягивается трос, ведущий к якорю. Двигаясь вперёд, машина безостановочно работает. Электрические землесосные снаряды типа «50060» и«100080» способны расширять русла рек, образовывать гигантские водохранилища, «просасывать» каналы. Это — универсальные машины. Но кроме них советскими конструкторами спроектированы и другие «снаряды», специально предназначенные для прорытия каналов. Эти машины похожи на небольшие корабли с высокими мачтами. К мачтам прикреплены толстые стальные трубы. По трубам стремительным потоком идёт пульпа. Она отбрасывается далеко в обе стороны от корабля, а сзади, за его «кормой», остаётся готовое русло канала. Для строительства Главного Туркменского и Сталинградского магистрального каналов изготовляются новые землесосы с дизельными двигателями производительностью в 1500 кубических метров грунта в час.

III. ТРАНСПОРТНЫЕ И ПОГРУЗОЧНЫЕМАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ

Ни одно большое строительство не обходится безтранспортных машин. На Великих стройках коммунизма работает много тысяч таких машин. По железным дорогам подвозят строительные грузы, тяжеловесные составы поездов. По шоссейным и грунтовым дорогам в разных направлениях, днём и ночью снуют грузовые автомашины. Они перевозят грунт, выкопанный экскаваторами, бетон с бетонных заводов к строящимся плотинам, снабжают строителей необходимыми материалами. На целые километры тянутся ленты транспортёров и канатные дороги. На пристанях, на железных дорогах, на строительстве плотин работают «механические грузчики» — краны. Многие из этих транспортных машин давно знакомы всем нам. Но много среди них и новых, впервые применённых на Великих стройках.

АВТОМАШИНЫ ВЕЛИКАНЫ

Вот одна из таких невиданных прежде транспортных машин самосвалов — автомобиль великан (рис. 18). Это—автомашина Минского автомобильного завода. Её марка «МАЗ-525». Грузоподъёмность машины — ни много, ни мало, как 25 тонн, то есть полтора железнодорожных вагона! «Возраст» этих великанов ещё совсем молодой. Первую партию «МАЗ-525» Минский завод выпустил в 1950 году специально для Великих строек. «МАЗ-525» приводится в движение дизельным двигателем мощностью в 300 лошадиных сил. Огромная машина плавно трогается с места. При движении она не испытывает никаких рывков, никаких содроганий, так как передача движения от мотора к валу, вращающему задние колёса автомобиля, осуществляется с помощью особой гидравлической муфты. Эта муфта смягчает удары и толчки при движении машины и при переключении скоростей. «МАЗ-525» может двигаться с четырьмя различными скоростями.

1952-kniga-021

Рис. 18. «МАЗ-525» — новая громадная автомашина самосвал грузоподъёмностью 25 тонн.

Управлять нагруженным 25-тонным самосвалом с помощью обычного рулевого устройства было бы невозможно. Для этого надо было бы обладать очень большой силой — усилие, прилагаемое к рулевому колесу, достигало бы 60 килограммов. Однако шофёр легко поворачивает рулевое колесо. Секрет этого прост. Между рулевым колесом и передней осью «МАЗ-525» установлен механизм, называемый гидравлическим усилителем. Благодаря этому механизму усилие, которое шофёр должен приложить к рулевому колесу, понижается до 3—4 килограммов.

Кузов «МАЗ-525» не имеет заднего борта, который, как это бывает у обычных грузовиков, откидывается назад и запирается железным крючком. Задний конец пола кузова машины гиганта поднят на 20 градусов вверх. При выгрузке стальной хвост машины откидывается вниз, и земля ссыпается в предназначенное место. Вслед за хвостом грузовая платформа автомашины опрокидывается назад посредством мощного гидравлического . подъёмника, работающего при давлении в сорок четыре атмосферы. На эту операцию уходит всего только тридцать секунд. Опрокидывание платформы и возвращение её на прежнее место осуществляются шофёром посредством крана управления.

Новые советские сверхмощные грузовые автомашины «МАЗ-525» успешно работают на Великих стройках.  

ТРАНСПОРТЁРЫ И КАНАТНЫЕ ДОРОГИ

Как и многие машины, транспортёры были изобретены в России. Первый ленточный транспортёр был построен Александром Лопатиным ещё в 1859 году; он приводился в движение силой воды и применялся для подачи золотоносного песка к золотопромывочной машине. Это была холщовая лента длиной около 65 метров, скреплённая по краям с верёвочными канатами. На одном конце транспортёра рабочие лопатами насыпали золотоносный песок, а у другого её конца находилась золотопромывочная машина. Транспортёр Лопатина, названный им «песковозом», заменял лошадей, которые подвозили песок на телегах.

1952-kniga-022

Рис. 19. По сравнению с автопокрышкой колеса автомобиля-великана «МАЗ-525» «Москвич» выглядит совсем маленьким.

1952-kniga-023

Рис. 20. Транспортёр.

Например, там, где строится гигантская плотина Куйбышевской гидроэлектростанции, теперь над Волгой сооружена подвесная канатная дорога. На обоих берегах реки установлены огромные, высотой в 75 метров, металлические мачты. Между ними натянуты толстые стальные тросы. По этим тросам плывут в воздухе двухтонные тележки с грузами: камнем, щебнем, песком и другими строительными материалами. Всего над великой рекой путешествует туда и обратно шестьсот таких тележек. Они отправляются одна за другой через каждые тридцать секунд. Создание таких больших канатных дорог над водой — заслуга советских инженеров. От строителей воздушных дорог над Волгой потребовалось немало творческой смекалки.  

«МЕХАНИЧЕСКИЕ ГРУЗЧИКИ»

1952-kniga-024

Рис. 21. Быстро погружает и разгружает железнодорожные платформы “механический грузчик”.

Когда груз поднимается вверх, особое автоматическое устройство следит за тем, чтобы он не поднялся слишком близко к головке хобота, во избежание аварии. Автомат останавливает груз всегда на точно определённом расстоянии от головки хобота и крепко удерживает его в этом положении.

Приборы автоматического управления портального крана оберегают его и от излишней перегрузки. Если вес поднимаемого груза превышает 10 тонн, на которые рассчитан кран, то подъёмная лебёдка автоматически выключается. Портальные краны часто применяются при возведении железобетонных плотин. Они помогают возводить их металлические скелеты. Когда «железный скелет» и опалубка плотины готовы, эти краны подносят огромные бадьи с бетоном, снятые с платформ мотовозов, прямо к месту укладки. Подъёмные краны передвигаются не только на гусеницах или по рельсам, но бывают и пловучими. На Великих стройках работают пятнадцати тонные пловучие краны. С их помощью насыпаются перемычки (банкеты) через реку.  Теперь на Великих стройках коммунизма появились и ещё более мощные краны, которые работают на погрузке и разгрузке тяжёлых грузов. Они ещё величественнее, ещё более могучи. Гигантские металлические руки — стрелы этих кранов — поднимают до 25 тонн груза. Одесский завод имени Январского восстания построил новый дизель-электрический кран на железнодорожном ходу грузоподъёмностью в 50 тонн. Но все эти механические грузчики выглядят «игрушечными» по сравнению с новыми сверхмощными, так называемыми козловыми кранами. Козловые краны предназначены для установки в подшипники роторов грандиозных турбин Куйбышевской и Сталинградской ГЭС. Они будут поднимать груз весом до 450 тонн! Краны такой гигантской мощности спроектированы машиностроителями Ново-Краматорского машиностроительного завода имени Сталина.

1952-kniga-025

Рис. 22. Огромный портальный кран (с рисунка худ. А. Катковского).
1 —кабина управления краном;
2 — поворотная платформа, где смонтированы все основные механизмы крана;
3 —ходовые тележки;
4 — рельсовые захваты клещи;
5 —машинное отделение;
6 — противовес;
7 —стрела;
8 — хобот.

1952-kniga-026

Рис. 23. А вот ещё один из интересных видов «механических грузчиков». Всего несколько секунд — и большая автомашина загружена.

Железобетон — это основной строительный материал для гидротехнических сооружений. Грандиозен по своим масштабам объём бетонных работ на Великих стройках коммунизма. За пять-шесть лет должно быть изготовлено и уложено в плотины и шлюзы такое огромное количество бетона, что его могло бы хватить для постройки двадцати таких гидроэлектростанций, как ДнепроГЭС! За один только час на строительстве Куйбышевского гидроузла будет в 1953 году укладываться более тысячи кубометров этого строительного материала. Для постройки электрического солнца Украины — ДнепроГЭСа — в своё время было израсходовано 1,2 миллиона кубических метров бетона. Для Великих же строек коммунизма его нужно около 25 миллионов кубометров. Трудно даже представить себе, насколько грандиозна эта цифра! Понятно, что такое громадное количество бетона нельзя приготовить без помощи могучих помощников человека — машин. Как же он изготовляется?

КАК ИЗГОТОВЛЯЕТСЯ БЕТОН?

Бетон — это смесь каменного щебня, песка, цемента и воды. Помимо этого в различные сорта бетона добавляют разные примеси, улучшающие его качество. На Великих стройках применяется особый, высококачественный бетон, обладающий целым рядом ценных свойств. Гидротехнический бетон должен обладать высокой механической прочностью, быть способным противостоять громадному напору воды. Вместе с тем он должен быть абсолютно водонепроницаемым, не подвергаться разъедающему действию различных солей, всегда находящихся в воде, обладать морозостойкостью. Советские учёные и инженеры и создали такой бетон; по своим качествам советский гидротехнический бетон — лучший в мире. Проследим, как изготовляется этот замечательный материал. Первая составная часть бетона — каменный щебень, то есть, иначе говоря, камень, разбитый на мелкие куски. Для гидротехнического бетона годится лишь такой камень, который обладает большой механической прочностью и при дроблении раскалывается на куски, приближающиеся по форме к шару.

Лучшими материалами для высококачественного бетона служат гранит и некоторые сорта песчаников и известняков. Добыть эти сорта камня не так-то просто. Они залегают часто глубоко под «землёй. Вскрытие каменного пласта производится с помощью экскаваторов. Они снимают грунт до тех пор, пока не обнаружится каменная залежь. Затем в скальной породе пробуриваются скважины — шпуры — ив них закладывается сильное взрывчатое вещество.

При взрыве громадная скала превращается в груду крупных и мелких камней — горную массу. Снова вступают в действие стальные слоны-экскаваторы; они нагружают тяжёлым каменным грузом автомашины самосвалы. Одна за другой, не задерживаясь ни на минуту, подходят автомашины к экскаватору и, нагружённые, уходят на камнедробильный завод. Здесь каменная масса выгружается в огромный приёмный бункер и идёт на обработку.  По транспортёру камень попадает в мощные, так называемые щековые камнедробильные машины. Ребристые плиты щёки этой машины «разгрызают» большие глыбы камня подобно челюстям фантастического зверя. Щёки сделаны из особо прочной стали. Они располагаются в машине под углом одна к другой, причём! одна щека неподвижна, а другая приводится мощным электродвигателем в возвратно-поступательное движение. Когда камнедробильная машина работает, её щеки совершают как бы жевательные движения. Сброшенная с транспортёра огромная глыба камня (до одного метра в поперечнике) попадает между щёками машины и тут же раздавливается.

Груда мелких камней проваливается вниз через выходную щель камнедробилки и идёт на сортировку. Камни падают на наклонные стальные решётки — колосники и, если их размер превышает 250 миллиметров, скатываются по решётке вниз и попадают на ленточный транспортёр, который их уносит в сторону. Это — крупные камни; они будут использованы для укрепления плотины, откосов канала и для других строительных работ. Куски камня размером меньше 250 миллиметров свободно проваливаются через решётку колосника и попадают на другой транспортёр, который уносит их к так называемому грохоту. Это — система из нескольких расположенных друг под другом колосниковых решёток, совершающих такие же движения, как обычное решето для просеивания муки. У каждой из этих решёток имеется свой транспортёр. Когда вся каменная лавина поступает на колосники грохота, то самые мелкие камни (размером меньше 5 миллиметров) и песок сразу проваливаются через все решётки вниз и отсеиваются. Этот материал не годится для изготовления бетона. Камешки покрупнее (размером от 10 до 40 миллиметров) остаются на самой нижней решётке и отсюда уносятся транспортёром на склад. Это — щебень первого сорта; транспортёр, расположенный повыше, доставит на другой склад отсортированный с помощью второй колосниковой решётки грохота каменный щебень размером от 40 до 80 миллиметров. И, наконец,  третий, считая снизу, транспортёр уносит щебень размером от 80 до 120 миллиметров.

1952-kniga-027

Рис. 24. На рисунке показана схема работы камнедробильного завода.

Все эти три сорта каменного щебня пойдут в различных пропорциях на изготовление бетона различных марок. Камни крупнее 120 миллиметров для изготовления бетона непригодны, и они поступают по транспортёру в другую дробильную машину — конусную дробилку, для дополнительного размельчения. Основные части конусной дробилки — два стальных вертикально расположенных конуса, входящих один в другой. Наружный конус неподвижен, а внутренний вращается. В щель между этими конусами и попадают камни, «забракованные» грохотом. Щель суживается книзу; поэтому камни, постепенно опускаясь через эту щель вниз, размельчаются, и специальный транспортёр уносит их снова к грохоту. Так работает камнедробильный завод. За одни сутки такой завод перерабатывает целую «гору» камня общим объёмом более четырёхэтажного дома. На складах щебень долго не задерживается. Сюда тои дело подходят железнодорожные саморазгружающиеся платформы. Открываются затворы бункеров —и тяжело нагружённый состав везёт каменный щебень на бетонный завод автомат. От каменного пласта, скрытого в недрах земли, до поступления каменного щебня на бетонный завод к нему не прикасаются руки человека. Всё делается высокопроизводительными машинами и механизмами. За создание и освоение советских камнедробильных механизированных заводов коллектив инженеров во главе с Г. А. Саркисьянцем был удостоен звания лауреатов Сталинской премии. Вторая важная составная часть бетона — цемент. Цемент прибывает на Великие стройки, упакованный в бумажные мешки, и поступает на мощные автоматизированные заводы по изготовлению бетона. Как многие машины и механизмы на Великих стройках, бетонные автоматизированные заводы грандиозны по своим размерам и по своей производительности. Для Великих строек созданы заводы, которые за один час выдают по десять-двенадцать железнодорожных вагонов готового высококачественного бетона! В сутки завод даёт до 5 тысяч кубометров бетона. Для производства такого количества бетона на завод ежесуточно поступает столько щебня, песка и цемента, что ими можно было бы нагрузить семь тяжеловесных составов. Бетонные заводы Великих строек автоматизированы по последнему слову советской техники. Автоматизация начинается с распределения цемента, поступающего на склады. 

1952-kniga-028

Рис. 25. Внешний вид бетонного завода-автомата.

Скорость, с какой производится дозирование материалов, необходимых для того, чтобы заполнить 2400-литровую бетономешалку, поразительна. Она составляет не более сорока секунд! Взвешенные составные части будущего бетона поступают во второй этаж, в приёмную воронку, поворачивающуюся вокруг своей оси. Из неё сухая смесь высыпается в одну из четырёх громадных бетономешалок. Сюда же подаётся вода. Бетономешалка представляет собой огромный стальной барабан, внутри которого расположены спиральные лопасти. Когда барабан вращается вокруг своей оси, засыпанные материалы и вода хорошо перемешиваются. Вращение бетономешалки осуществляется мощным электрическим двигателем. Весь цикл приготовления бетона — загрузка, перемешивание и выгрузка — занимает две-три минуты! Процесс изготовления бетона на заводе-автомате идёт непрерывно. Пока одна бетономешалка нагружается, две другие перемешивают смесь, а четвёртая в это время выдаёт готовый бетон. Особое пневматическое устройство быстро разгружает готовый бетон в сборные бункеры, откуда он автоматически поступает в огромные бадьи, установленные на железнодорожных платформах или специальных автомашинах. Каждая бадья — огромная цилиндрическая бочка — имеет внизу специальный затвор для выпуска бетона. Платформу за платформой подаёт паровоз или мотовоз под сборные бункеры, нескончаемым потоком льётся в бадьи жидкий бетон. Для транспортировки бетона служат также специальные ленточные транспортёры и бетононасосы. На бетонном заводе-автомате работают только три оператора, управляющих процессом изготовления бетона. Весь штат этого огромного завода составляет всего около 15 человек. В каждой из секций завода работает только по одному оператору, которые нажимом кнопок и поворотом рычагов управляют всей работой большого завода. Отличительной особенностью бетонных заводов-автоматов является их «подвижность». Завод можно быстро разобрать, перевезти в другое место и снова собрать.

1952-kniga-029

Рис. 26. Пульт управления цехом цемента автоматического бетонного завода.

РОЖДЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛОТИНЫ

Изготовленный на заводе бетон доставляется к месту возведения плотины. Здесь уже всё подготовлено к его приёму. Прежде всего, на специальных арматурных заводах изготовляется стальной «скелет» будущей плотины. Толстым и тонким стальным стержням здесь придают различные формы на особых станках. Заготовки отвозят на место, устанавливают и сваривают их друг с другом и со стальными мачтами. У реки в причудливом переплетении постепенно вырастают целые заросли металла — каркас плотины. Эта сложная конструкция придаёт железобетонной плотине вековую прочность. В период сборки каркаса место работ непрерывно озаряется голубыми молниями электросварки. И вот стальной каркас плотины готов. Настаёт время заливать его бетонной массой. Но перед этим специальные рабочие опалубщики устанавливают по контуру будущей железобетонной плотины деревянные щиты — опалубку. Для удобства бетонирования плотина делается не вся сразу, а частями, блок за блоком; объём блоков колеблется в пределах от 200 до 2000 кубических метров. При этом отдельные блоки очень прочно «спаиваются» друг с другом. Бетононасосы, транспортёры, сотни грузовых машин, самосвалов и мотовозов с прицепленными к ним железнодорожными платформами доставляют жидкий бетон с автоматизированного бетонного завода к высокой эстакаде у плотины. Быстро снимают с железнодорожных платформ портальные краны девятитонные бадьи с бетоном и разгружают их с помощью особого устройства (работающего сжатым, воздухом) в приёмные бункеры виброхоботов. Виброхоботы — это своеобразные устройства, напоминающие по внешнему виду водосточную трубу. Звенья этой длинной стальной трубы соединены шарнирно, что придаёт ей большую гибкость. Конец трубы виброхобота можно оттягивать в любую сторону от вертикального положения на 10—15 метров. По всей длине трубы виброхобота размещены небольшие, так называемые неуравновешенные электромоторчики вибраторы. Прильнув к трубе, они трясут её мелкой, почти незаметной на глаз дрожью. Когда начинается заливка бетона в блок, туда опускается виброхобот. Короткий сигнал — и на эстакаде открывают люк бункера с жидким бетоном. Из отверстия трубы в блок начинает ползти серо-зеленоватое тесто бетона. Частые колебания виброхобота помогают бетонной смеси быстро проходить в бетонируемый блок. Здесь внизу, в блоке, бетон разравнивается и дополнительно обрабатывается переносными электровибраторами, число колебаний которых достигает 6000 в одну минуту.

1952-kniga-030

Рис. 27. Пакетный вибратор для разравнивания бетона.

Под действием быстрых колебаний вибраторов бетонная смесь самоуплотняется и застывает, образуя исключительно прочный бетон. Не так давно советскими учёными разработан новый способ получения высокопрочного, долговечного бетона. Известно, что избыток воды в цементе вреден. При низкой температуре такой бетон трескается. Применение на укладке бетона электровибраторов сильно уменьшает количество излишней воды в бетоне, но не полностью. Для этого теперь применяют так называемое вакуумирование бетона. Вакуумная установка состоит из насоса, системы шлангов, водосборника и вакуум-щитов. При работе установки между поверхностью уложенного бетона и вакуумными щитами образуется пространство, в котором достигается большое разрежение воздуха. Сюда и отсасываются из глубоких слоёв бетона избыточная вода и воздух. При помощи вакуумустановки с каждого квадратного метра поверхности бетона извлекается до 6 литров воды.  Вакуумирование бетона значительно ускоряет его затвердевание и увеличивает прочность. Этот передовой способ бетонирования уже широко применялся на строительстве плотины Цимлянского гидроузла. За разработку и внедрение в строительство вакуумирования бетона большой коллектив советских инженеров (О. А. Гершберг, А. Г. Погосов, С. Г. Скворцов и другие) был в 1952 году удостоен Сталинской премии. Когда бетон, залитый в блоки, совсем затвердевает, доски опалубки снимаются. Незыблемая железобетонная громада, перегородившая реку, будет стоять века!

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Великая Октябрьская социалистическая революция освободила производительные силы нашей страны от сковывавших их производственных отношений старого строя, создала все условия для невиданного ранее в истории человеческого общества развития производительных сил, для увеличения общественного богатства. Революция освободила нашу страну от технической и экономической зависимости, создала условия для планомерного и неуклонного подъёма материального и культурного уровня жизни советского народа. «У нас есть материал и в природных богатствах, и в запасе человеческих сил, и в прекрасном размахе, который дала народному творчеству великая революция, — чтобы создать действительно могучую и обильную Русь», — сказал В. И. Ленин в 1918 году. Ныне мы видим, как сбываются эти пророческие слова. С прекрасным размахом, в едином творческом порыве строят советские люди Великие стройки наступающего коммунистического века. В невиданно короткий срок построен первенец великих строек — Волго-донской судоходный канал имени В. И. Ленина. Столица нашей Родины Москва стала портом пяти морей! На Волго-Доне был выполнен огромный объём работ. Было вынуто и уложено более 150 миллионов кубометров грунта, выполнено около 3 миллионов кубометров бетонных и железобетонных работ, смонтировано более 44 тысяч тонн металлоконструкций и механизмов.

1952-kniga-031

Рис. 28. Вход в Волго-Донской судоходный канал имени В. И. Ленина украшен величественной аркой.

Вся эта огромная работа проделана людьми, воодушевленными великими идеями Ленина — Сталина, с помощью советской техники, советской науки, с помощью тех удивительных машин, о которых мы рассказали в нашей книге.

«В борьбе за дальнейший технический прогресс, — говорит тов. Маленков, — большая роль принадлежит нашей науке, которая своими открытиями помогает советскому народу полнее раскрывать и лучше использовать богатства и силы природы».

На строительстве канала была осуществлена почти полная механизация всех основных работ. Здесь работало около двадцати тысяч строительно-дорожных машин ив том числе очень много таких, которые были созданы специально для великого строительства. Обо всех этих машинах, созданных нашей промышленностью в первой послевоенной сталинской пятилетке, мы не могли рассказать в нашей небольшой книжке. Новые машины с честью выдержали испытание на Волго-Донстрое, который явился, как бы огромной лабораторией для их проверки. Одновременно со строительством здесь велись большие научно-исследовательские работы. Рабочие и инженеры, конструкторы и учёные всесторонне изучали, совершенствовали работу новых машин. Кроме того, здесь были решены многие сложные проблемы гидростроительства. Так, например, мировая практика гидросооружений не знала случаев постройки больших бетонных плотин на мягком мелкопесчаном грунте. Зарубежные специалисты гидротехники утверждали, что построить на таком основании плотину невозможно. Однако советские учёные и инженеры решили эту «неразрешимую» задачу. Водосливная часть Цимлянской плотины протяжением в 500 метров и высотой более 40 метров сооружена именно на мелкопесчаном основании! Много ценных работ было выполнено нашими учёными по улучшению качества бетона и его укладки, по удалению из районов строительства подземных вод и т. д. Рабочие Великих строек коммунизма помогают конструкторам заводов в усовершенствовании машин и механизмов. Так, содружество работников Челябинского завода и строителей Волго-донского канала помогло улучшить конструкцию скреперов и бульдозеров. Был создан новый усовершенствованный тип бульдозера, более устойчивый и удобный в управлении. На великом строительстве изменяются люди — повышается их умственный уровень, растёт сознание. Великая цель построения коммунизма рождает у советских людей великую творческую энергию в труде. За особо выдающиеся заслуги и самоотверженную работу по строительству и вводу в эксплуатацию Волго-Донского судоходного канала имени В. И. Ленина, Цимлянской гидроэлектростанции и сооружений для орошения первой очереди в 100 тысяч гектаров засушливых земель в Ростовской области Указом Президиума Верховного Совета СССР было присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот»:

1952-kniga-032

Рис. 29. Прежде чем решать, где лучше строить канал или плотину советские учёные изучают «повадки» реки в лабораториях — на небольших речках моделях.

Барабанову Василию Арсеньевичу — начальнику управления строительства Цимлянского гидроузла; Елисееву Василию Ивановичу — бульдозеристу Водораздельного строительного района Волго-донского судоходного канала;

Ермоленко Ивану Васильевичу — мастеру шагающего экскаватора Донского строительного района Волго-донского судоходного канала;

Жуку Сергею Яковлевичу — начальнику «Гидропроекта» и главному инженеру «Главгидроволгодонстроя» (спустя несколько лет именем Сергея Яковлевича назвали целый институт, который спустя 10 лет разработал проект строительства Усть-Хантайской ГЭС);

Руссо Георгию Андреевичу — заместителю начальника и главному инженеру «Гидропроекта»;

Симаку Евгению Петровичу — машинисту экскаватора строительства Цимлянского гидроузла;

Слепухе Дмитрию Алексеевичу — старшему мастеру экскаватора Водораздельного строительного района Волго-донского судоходного канала;

Улесову Алексею Александровичу — электросварщику строительного района Цимлянского гидроузла;

Ускову Анатолию Павловичу — начальнику 14кубового шагающего экскаватора Водораздельного строительного района Волго-донского судоходного канала;

Филимонову Николаю Александровичу — заместителю главного инженера «Главгидроволгодонстроя»;

Щербину Алексею Александровичу — начальнику строительного района Цимлянского гидроузла.

  За успешное выполнение в срок задания правительства по строительству и вводу в эксплуатацию Волго-Донского судоходного канала имени В. И. Ленина, Цимлянской гидроэлектростанции и сооружений для орошения первой очереди в 100 тысяч гектаров засушливых земель в Ростовской области, за образцовое освоение и использование на строительстве новейшей отечественной техники большая группа рабочих, колхозников, инженерно-технических работников и служащих, особо отличившихся на строительстве, награждена орденами и медалями СССР. Новые грандиозные перспективы и задачи открывает перед советским народом пятый пятилетний план развития нашего народного хозяйства. Значительно расширяется фронт работ на Великих стройках. Помимо Куйбышевской гидроэлектростанции в этом пятилетии будут введены в действие также крупные электростанции: Камская, Горьковская, Мингечаурская на Кавказе, Усть-Каменогорская на Алтае и др. Развернётся строительство Сталинградской, Каховской и Новосибирской гидроэлектростанций, а также будет начато строительство Чебоксарской на Волге, Воткинской на Каме, Бухтарминской на Иртыше и ещё ряда других «фабрик электричества».

Новый пятилетний план предусматривает значительное увеличение выпуска машин по механизации трудоёмких работ. В частности, к 1955 году парк экскаваторов будет увеличен примерно в 2,5 раза, скреперов и бульдозеров — в 3-4 раза, передвижных кранов — в 4-5 раз. В новом гениальном творении И. В. Сталина «Экономические проблемы социализма в СССР» указаны пути постепенного перехода от социализма к коммунизму, дана ясная программа строительства коммунистического общества. Все советские люди, вдохновляемые сталинскими планами, трудятся, не покладая рук, над созданием светлого будущего. Каждый советский человек считает великие коммунистические стройки своим родным делом, активно помогает им на своём участке работы. Тысячи предприятий нашей родины создают для великого строительства мощные машины и механизмы. Инженеры и рабочие предприятий считают эту работу особенно ответственной и почётной, образцово выполняют заказы Великих строек коммунизма. Большая армия учёных и инженеров, используя богатейший опыт, полученный на Волго-Доне, трудится и над созданием новых, ещё более совершенных, ещё более могучих машин, которые найдут себе широкое применение на Великих стройках коммунизма.

Цена 95 к.

1952-kniga-033

 

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ БИБЛИОТЕКА

Вып. 20. Проф. Б. Б. КУДРЯВЦЕВ. Движение молекул.

Вып. 21. Г. Н. БЕРМАН. Счёт и число.

Вып. 22. О. А. РЕУТОВ. Органический синтез.

Вып. 23. К. А. ГЛАДКОВ. Дальновидение.

Вып. 24. Н. Г. НОВИКОВА. «Необыкновенные» небесные явления.

Вып. 25. Н. В. КОЛОБКОВ. Грозы и бури.

Вып. 26. А. И. ПОГУМИРСКИЙ и Б. П. КАВЕРИН. Производственный чертёж.

Вып. 27. Проф. Р. В. КУНИЦКИЙ. День и ночь. Времена года.

Вып. 28. Е. В. БОЛДАКОВ. Жизнь рек.

Вып. 29. А. В. КАРМИШИН. Ветер и его использование.

Вып. 30. Г. А. ЗИСМАН. Мир атома.

Вып. 31. В. С. СУХОРУКИХ. Микроскоп и телескоп.

Вып. 32. Н. В. ГНЕДКОВ. Воздух и его применение.

Вып. 33. А. Н. НЕСМЕЯНОВ. Меченые атомы.

Вып. 34. В. Д. ОХОТНИКОВ. В мире застывших звуков.

Вып. 35. С. Г. СУВОРОВ. О чём говорит луч света.

Вып. 36. Г. В. БЯЛОБЖЕСКИИ. Снег и лёд.

Вып. 37. М. С. ТУКАЧИНСКИЙ. Как считают машины.

Вып. 38. С. Д. КЛЕМЕНТЬЕВ. Управление на расстоянии.

Вып. 39. Л. К. БАЕВ и И. А. МЕРКУЛОВ. Самолёт-ракета.

Вып. 40. Д. О. СЛАВИН. Свойства металлов.

Вып. 41. Проф. В. П. ЗЕНКОВИЧ. Морской берег.

Вып. 42. Проф. С. Р. РАФИКОВ. Пластмассы.

Вып. 43. В. А. ПАРФЁНОВ. Крылатый металл.

Вып. 44. В. А. МЕЗЕНЦЕВ. Электрический глаз.

Вып. 45. Б. Н. СУСЛОВ. Вода.

Вып. 46. И. А. ВАСИЛЬКОВ и М. З. ЦЕИТЛИН. Кладовые Солнца.

Вып. 47. С. Д. КЛЕМЕНТЬЕВ. Электронный микроскоп.

Вып. 48. Э. И. АДИРОВИЧ. Электрический ток.

Вып. 49. В. В. ГЛУХОВ и С. Д. КЛЕМЕНТЬЕВ. Техника на стройках коммунизма.

Скачать в формате Djv сканкопию книги:

postheadericon Про нефть: Рассказы о нефтяниках. Книга о том, как живут и работают нефтяники Приполярья. Рисунки автора.

Время чтения статьи, примерно 24 мин.

Автор: Георгий Васильевич Ковенчук. “Про нефть: Рассказы о нефтяниках Приполярья “

1К56 Про нефть: Рассказы о нефтяниках Приполярья. Рис. автора. — М.: Детская литература 1980. — 63 с, ил. Цена 55 коп. Книга о том, как живут и работают нефтяники Приполярья. Рисунки автора. 70803—054 ББК 66.3 Ми01(03)80 280~~79 32С

Для среднего возраста

Георгий Васильевич Ковенчук ПРО НЕФТЬ ИБ № 5296 Ответственный редактор И. Ф. Скороходова. Художественный редактор А. Б. Сапрыгина. Технический редактор Л. П. Костикова. Корректор Г. Н. Чернова.

Сдано в набор 10.11.78. Подписано к печати 04.01.80. А095011.

Формат 84X108/16. Бум. офс. № 1. Шрифт журн.-рубл. Печать офсетная.

Усл. печ. л. 6,72. Уч.-изд. л. 7,16. Тираж 100 000 экз. Заказ № 628. Цена 55 коп. Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Детская литература» Государственного комитета РСФСР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Москва, Центр, М. Черкасский пер., 1. Калининский ордена Трудового Красного Знамени полиграфкомбинат детской литературы им. 50-летия СССР Росглавполиграфпрома Госкомиздата РСФСР. Калинин, проспект 50-летия Октября, 46.

Читать далее »

При копировании материала с данного сайта присутствие ссылки обязательно!

Top.Mail.Ru