Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ГИ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 16 (всего у книги 45 страниц)
Гидрологические расчёты
Гидрологи'ческие расчёты, раздел инженерной гидрологии, занимающийся разработкой методов, позволяющих рассчитать величины, характеризующие гидрологический режим. Результаты расчёта обычно даются в виде средних значений и величин различной вероятности их повторений.
Задачи, решаемые в процессе Г. р., можно разделить на следующие основные группы: 1) расчёты стока воды, в том числе нормы годового стока, максимальных расходов половодий и паводков, внутригодового распределения стока, минимальных расходов воды, продолжительности бессточного периода (перемерзания и пересыхания рек), гидрографов половодий и паводков; 2) расчёты гидрометеорологических водных объектов, в том числе испарения с поверхности воды и суши, атмосферных осадков; 3) расчёты водного баланса отдельных водных объектов; 4) расчёты стока наносов, переформирования берегов и заиления водохранилищ; 5) расчёты динамики водных масс, в том числе элементов ветрового волнения, сгонно-нагонных денивеляций (см. Денивеляция водной поверхности), течений; 6) расчёты характеристик термического режима, в том числе сроков замерзания и вскрытия водоёмов, толщины льда и снега, температуры воды; 7) расчёты гидрохимических характеристик, в частности минерализации воды водоёмов и содержания в ней отдельных компонентов. Решение всех этих задач достигается несколькими методами, основными из которых являются балансовый и метод математической статистики.
Лит.: Поляков Б. В., Гидрологический анализ и расчёты, Л., 1946; Соколовский Д. Л., Речной сток, Л., 1968.
А. И. Чеботарев.
Гидрологический год
Гидрологи'ческий год, годичный цикл развития гидрологических процессов. За начало этого цикла, в отличие от обычного календарного года, в условиях умеренного климата (например, в СССР) условно принимается 1 октября или 1 ноября; гидрологическое зимнее полугодие считается с 1 октября (1 ноября) по 31 марта (30 апреля), летнее полугодие – с 1 апреля (1 мая) по 30 сентября (31 октября). Г. г. вводится с целью получения лучшего соответствия между стоком и осадками, т.к. при календарном счёте времени сток и осадки не соответствуют друг другу. Запасы грунтовых вод на основной части территории СССР меньше в конце зимы, в это время значительны запасы снега. Стандартная обработка и публикация гидрологических материалов в СССР ведётся по календарным годам.
А. И. Чеботарев.
«Гидрологический ежегодник»
«Гидрологический ежегодник», издание Гидрометеорологической службы СССР. Содержит сведения о гидрологическом режиме рек, водохранилищ и озёр, полученные гидрологическими станциями и постами (уровень и расходы воды, расходы взвешенных наносов, крупность взвешенных наносов и донных отложений, температура воды и толщина льда, химический анализ воды), а также справочные сведения о постах и станциях. «Г. е.» издаётся с 1936; до этого (1872—1935) результаты гидрологических наблюдений публиковались в «Сведениях об уровнях воды» и «Материалах по режиму рек СССР». «Г. е."– продолжение этих изданий.
Е. М. Старостина.
Гидрологический институт
Гидрологи'ческий институ'т государственный (ГГИ), центральное научно-исследовательское учреждение, основной задачей которого является изучение гидрологического режима вод суши (рек, озёр, водохранилищ, болот). Находится в Ленинграде. Образован в 1919 по инициативе АН, в 1930 передан в ведение Гидрометеорологической службы СССР. Большая роль в создании и развитии ГГИ принадлежит В. Г. Глушкову и В. А. Урываеву. В ГГИ работали Л. С. Берг, Ю. М. Шокальский, Н. Н. Павловский, С. А. Христианович, М. А. Великанов и др. учёные. Ведёт исследования в области методики производства гидрометрических работ, теоретические и экспериментальные исследования процессов формирования стока и водного баланса, деформации речных русел, динамики водных масс, гидрологического режима рек, озёр, водохранилищ и болот. Теоретические исследования сочетаются с полевыми и лабораторными экспериментами. ГГИ имеет полевую научно-исследовательскую Валдайскую лабораторию и экспериментальную базу в районе Зеленогорска, которая включает лаборатории: русловую, ледотермическую, гидрометричическую и аэрогидрометричическую ГГИ имеет очную и заочную аспирантуру. Издаёт «Труды...» (с 1936). Награжден орденом Трудового Красного Знамени (1944).
А. И. Чеботарев.
Гидрологический режим
Гидрологи'ческий режи'м, закономерные изменения состояния водного объекта во времени: уровня и расхода воды, ледовых явлений, температуры воды, количества и состава переносимых потоком наносов, изменений русла реки, состава и концентрации растворённых веществ и т.д. Г. р. обусловлен физико-географическими свойствами бассейна и в первую очередь его климатическими условиями.
Гидрологическое десятилетие
Гидрологи'ческое десятиле'тие международное, см. Международное гидрологическое десятилетие.
Гидрология
Гидроло'гия (от гидро... и ...логия), наука, занимающаяся изучением природных вод, явлений и процессов, в них протекающих. Г., являясь наукой геофизической, тесно соприкасается с науками географических, геологических и биологических циклов. Предмет изучения Г. – водные объекты: океаны, моря, реки, озёра, водохранилища, болота, скопления влаги в виде снежного покрова, ледников, почвенных и подземных вод. Основные проблемы современной Г.: исследования круговорота воды в природе, влияния на него деятельности человека и управление режимом водных объектов и водным режимом территорий; пространственно-временной анализ гидрологических элементов (уровня, расходов, температуры воды и др.) для отдельных территорий и Земли в целом; выявление закономерностей в колебаниях этих элементов. Основное практическое приложение Г. заключается в оценке современного состояния водных ресурсов, прогнозе их будущего состояния и в обосновании их рационального использования.
В связи со специфическими особенностями водных объектов и методов их изучения Г. разделяется на океанологию (Г. моря), гидрологию суши, или собственно Г. (точнее, Г. поверхностных вод суши), гидрогеологию (Г. подземных вод).
Первоначально Г. развивалась как отрасль физической географии, гидротехники, геологии, навигации и как система научных знаний оформилась только в начале 20 в. Определение Г. как науки дал В. Г. Глушков (1915). В формировании Г. большую роль сыграло учреждение в 1919 Гидрологического института государственного. Современная Г. широко пользуется методами, применяемыми в географии, физике и др. науках, всё больше возрастает роль математических методов.
Лит.: Глушков В. Г., Вопросы теории и методы гидрологических исследований, М., 1961; Калинин Г. П., Проблемы глобальной гидрологии, Л., 1968; Соколов А. А., Чеботарев А. И., Очерки развития гидрологии в СССР, Л., 1970; Чеботарев А. И., Общая гидрология (воды суши), Л., 1960.
А. А. Соколов, А. И. Чеботарев.
Гидрология суши
Гидроло'гия су'ши, раздел гидрологии, изучающий поверхностные воды суши – реки, озёра (водохранилища), болота и ледники; соответственно Г. с. подразделяется на потамологию (учение о реках), лимнологию (озероведение), болотоведение, гляциологию (учение о ледниках). Г. с. занимается изучением процессов формирования водного баланса и стока, разработкой конструкций гидрологических приборов, прогнозом гидрологического режима, изучением структуры речных потоков, водообмена внутри озёр, русловых и береговых процессов, термических, ледовых и др. физических явлений, химического состава вод и т.д. В Г. с. входят: гидрометрия, гидрологические расчёты и гидрологические прогнозы, гидрофизика, гидрохимия, гидрография.
Основной метод Г. с. – стационарное изучение гидрологического режима на опорной сети станций, важное значение имеют экспедиционные исследования отдельных территорий и объектов, всё большее значение приобретают лабораторные работы.
Выводами Г. с. в отношении гидрологического режима водных объектов и территорий пользуются для осуществления водохозяйственных мероприятий (строительства водохранилищ и мелиоративных систем, промышленного и бытового водоснабжения, канализации стоков, развития рыбного хозяйства, судоходства и др.).
Лит.: Аполлов Б. А., Учение о реках, М., 1963; Богословский Б. Б., Озероведение, М., 1960; Великанов М. А., Гидрология суши, 4 изд., Л., 1948; Иванов К. Е., Гидрология болот, Л., 1953: Огиевский А. В., Гидрология суши, М., 1952.
К. Г. Тихоцкий.
Гидролокатор
Гидролока'тор (от гидро... и лат. loco – помещаю), гидролокационная станция, гидроакустическая станция (прибор) для определения положения подводных объектов при помощи звуковых сигналов. Кроме расстояния до погруженного в воду объекта, некоторые Г. определяют также его глубину погружения по наклонной дальности и углу направления на объект в вертикальной плоскости. О методах определения Г. местоположения объекта и о применении Г. см. в ст. Гидролокация.
Работа Г. (рис.) происходит следующим образом. Импульс электрического напряжения, выработанный генератором, через переключатель «приём – передача» подаётся к электроакустическим преобразователям (вибраторам), излучающим в воду акустический импульс длительностью 10—100 мсек в определенном телесном угле или во всех направлениях. По окончании излучения вибраторы подключаются к гетеродинному усилителю для приёма и усиления отражённых от объектов импульсных акустических сигналов. Затем сигналы поступают на индикаторные приборы: рекордер, электродинамический громкоговоритель, телефоны, электроннолучевую трубку (ЭЛТ). На рекордере измеряется и регистрируется электрохимическим способом на ленте расстояние (дистанция) до объекта; с помощью телефонов и электродинамического громкоговорителя принятые сигналы прослушиваются на звуковой частоте и классифицируются, по максимуму звучания определяется пеленг; на ЭЛТ высвечивается сигнал от объекта и измеряется дистанция до него и направление (пеленг). Длительность паузы между соседними посылками импульсов составляет несколько сек.
По способу поиска объекта различают Г. шагового поиска, секторного поиска и кругового обзора. При шаговом поиске и пеленговании по максимуму сигнала акустическую систему поворачивают в горизонтальной плоскости на угол 2,5—15°, делают выдержку (паузу), равную времени прохождения импульсом пути от Г. до объекта, находящегося на максимально возможной дальности, и от объекта до Г., а затем производят следующий поворот. При пеленговании фазовым методом акустическую систему выполняют в виде двух раздельных систем, переключаемых бесконтактным коммутационного устройством из режима излучения в режим приёма и обратно. Суммарные и разностные сигналы, снятые с двухканального компенсатора, после усиления и сдвига по фазе подводятся к ЭЛТ и рекордеру, где отсчитывается дистанция. Этот способ характеризуется сравнительно высокой точностью пеленгования, большим (несколько мин) временем обследования водного пространства и возможностью слежения лишь за одним объектом. При секторном поиске акустическая энергия излучается одновременно в определенном секторе, а приём и пеленгование отражённых сигналов производятся при быстром сканировании характеристики направленности в пределах этого сектора. При наиболее распространённом круговом обзоре осуществляют ненаправленное (круговое) излучение и направленный (в пределах узкой вращающейся диаграммы направленности) приём, что обеспечивает обнаружение и пеленгование всех окружающих Г. объектов. Акустическая система (антенна) такого Г. выполняется в виде цилиндра или сферы, состоящих из большого количества отдельных вибраторов, и размещается в подъёмно-опускном устройстве или в стационарном обтекателе. К преимуществам этого способа относятся быстрое обследование всего горизонта, возможность обнаруживать и следить за несколькими объектами.
Большинство Г. работает в звуковом и ультразвуковом диапазонах частот (4—40 кгц). Это обусловлено необходимостью получения острой направленности антенны (при относительно небольших её размерах) и достижения заданной разрешающей способности. Г. различного назначения обладают дальностью действия от сотен метров до десятков километров и обеспечивают точность пеленгования около 1°. Для уменьшения неблагоприятного влияния гидрологических факторов (см. Гидроакустика) на дальность действия применяют Г. с акустической системой, помещенной в контейнер, буксируемый кораблём на глубине несколько десятков м (Г. с переменной глубиной погружения).
С. А. Барченков.
Блок-схема гидролокатора: 1 – акустическая система; 2 – обтекатель; 3 – поворотное устройство; 4 – коммутационное устройство; 5 – импульсный генератор; 6 – усилитель; 7 – рекордер; 8 – электродинамический громкоговоритель; 9 – телефоны; 10 – отметчик (электроннолучевая трубка).
Гидролокация
Гидролока'ция (от гидро... и лат. locatio – размещение), определение положения подводных объектов при помощи звуковых сигналов, излучаемых самими объектами (пассивная локация) или возникающих в результате отражения от подводных объектов искусственно создаваемых звуковых сигналов (активная локация). Под термином «Г.» понимают исключительно звуковую локацию, поскольку звуковые волны являются единственным известным в настоящее время видом волн, распространяющихся в морской среде без значительного ослабления. Г. имеет большое значение в навигации для обнаружения невидимых подводных препятствий, при рыбной ловле для обнаружения косяков и отдельных крупных рыб, в океанологии как инструмент исследования физических свойств океана, картографирования морского дна, поиска затонувших судов и т.п., а также в военных целях для обнаружения подводных лодок, надводных кораблей и др. и наблюдения за ними, для определения координат целей при применении торпедного и ракетного оружия.
При пассивной локации (шумопеленгации) с помощью шумопеленгатора определяют направление на источник звука (пеленг источника), пользуясь звуковым полем, создаваемым самим источником. При этом применяют различные методы: поворачивают приёмную акустическую антенну с острой направленностью до положения, в котором принятый сигнал имеет максимальную интенсивность (т. н. максимальный метод пеленгования); измеряют разность фаз между сигналами на выходе двух разнесённых в пространстве антенн (фазовый метод); определяют относительную разницу во времени приёма сигналов двумя разнесёнными антеннами посредством измерения взаимной корреляции (корреляционный метод), а также путём комбинации этих методов. При пассивной локации расстояние до объекта определяют по двум или нескольким пеленгам, полученным несколькими приёмными системами, разнесёнными на расстояния, сравнимые с расстоянием до лоцируемого объекта (метод триангуляции); так определяется не только положение шумящего объекта, но и траектория его движения. Системы пассивной Г. применяются главным образом для гидроакустического оснащения подводных лодок и надводных кораблей. Пассивной Г. пользуются также при обнаружении подводных шумящих объектов с помощью распределённых береговых и донных систем звукоприёмников, данные от которых по подводному кабелю передаются на береговые системы обработки, а также с помощью системы гидроакустических радиобуев, информация от которых принимается по радиоканалу специальными самолётами, курсирующими в районе плавания буев. Кроме того, пассивное определение направления на шумящий объект является основой действия акустических самонаводящихся торпед.
Если источник звука излучает короткий звуковой импульс, то положение источника можно определить по разностям времён прихода импульсов, принятых ненаправленными приёмниками в трёх или более разнесённых по пространству пунктах. Таким способом локализации источников пользуются в береговой системе дальнего обнаружения судов, терпящих бедствие в открытом океане (система СО ФАР); источником звука при этом служит взрыв заряда, погружаемого на определенную глубину.
Системы активной Г. основаны на явлении звукового эхо (рис.) и различаются методами временной модуляции посылаемого сигнала и способами обзора пространства. Для определения дальности объекта чаще всего пользуются импульсной, частотной и шумовой модуляциями сигнала. При импульсной модуляции расстояние R до цели находится по времени запаздывания t отражённого импульса: R=ct/2, где с – скорость распространения звука в среде. При частотной модуляции частота f излучаемого сигнала меняется со временем t по линейному закону f (t)=f+gt, где f и g – постоянные начальная частота и скорость изменения частоты. Поэтому отражённый сигнал, принятый приёмником, будет отличаться по частоте от сигнала, излучаемого в данный момент, т.к. принятый сигнал представляет собой задержанную на время t копию посланного сигнала, а частота излучаемого сигнала за время t изменилась согласно приведённой формуле. Для неподвижной цели разность частот будет постоянной и равной f_ = gt. Выделив разностную частоту, определяют расстояние до цели R по формуле R=cf_/2g. Аналогична схема действия гидролокатора с шумовым излучением и корреляционной обработкой сигнала.
Основной характеристикой гидролокаторов является дальность обнаружения, которая зависит от мощности излучаемого сигнала, от уровня акустических помех и от условий распространения звука в водной среде. Дальность обнаружения обычно определяют по величине т. н. порогового сигнала, т. е. сигнала минимальной интенсивности, ещё различимого на фоне помех. Если помеха и сигнал независимы, то пороговый сигнал определяется отношением полной энергии полезного сигнала к мощности помехи в данном частотном интервале. Т. о., дальность обнаружения для систем с различными видами модуляции будет одинаковой, если одинакова их полная энергия излучения. Если основная помеха – хаотическое отражение сигнала от неоднородностей среды (т. н. реверберационная помеха), то пороговый сигнал не зависит от мощности излучаемого сигнала, а определяется исключительно шириной полосы его частот; в этом случае более эффективны системы с частотной модуляцией сигнала и с шумовой посылкой.
Наряду с помехами на дальность обнаружения оказывает влияние рефракция, имеющая место в сложных гидрологических условиях. Современные гидролокаторы способны обнаруживать большие отражающие объекты в среднем на расстоянии нескольких км.
Лит.: Клюкин И. И., Подводный звук, Л., 1963; Сташкевич А. П., Акустика моря, Л., 1966; Тюрин А. М., Сташкевич А. П., Таранов Э. С., Основы гидроакустики, Л., 1966.
Б. Ф. Курьянов.
Принцип работы гидролокатора: 1 – излучатель; 2 – приёмник; 3 – отражающее тело.
Гидромедуза
Гидромеду'за (Hydromedusa),
1) род пресмыкающихся семейства змеиношейных черепах. Характеризуются очень длинной шеей, превышающей длину спинного щита, и наличием на передней ноге 4 когтей (рис.). Длина панциря Г. не превышает 30 см. 2 вида; распространены в пресных водоёмах Южной Америки. Питаются преимущественно мелкими рыбами. Яйца откладывают на берегу водоёмов.
2) Медузоидные особи некоторых кишечнополостных животных класса гидроидных.
Гидромедуза Н. tectifera.
Гидромелиоративные институты
Гидромелиорати'вные институ'ты, готовят инженеров для водохозяйственных и с.-х. предприятий, учреждений, организаций и др. по специальностям гидромелиорация и механизация гидромелиоративных работ. В СССР в 1971 имелось 5 Г. и.: Джамбулский строительный (основан в 1961), Московский гидромелиоративный институт (1930), Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт (1930), Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (1934), Украинский институт инженеров водного хозяйства (1930, основан как Киевский инженерно-мелиоративный институт, в 1959 был переведён в Ровно и получил современное название). Во всех Г. и. имеются дневные и заочные факультеты (в Украинском институте, кроме того, вечернее отделение и общетехнический факультет), аспирантура. Московскому и Новочеркасскому Г. и. предоставлено право приёма к защите кандидатских и докторских диссертаций, Ташкентскому и Украинскому – кандидатских. Срок обучения в Г. и. 4 года 10 месяцев. Выпускники Г. и. защищают дипломные проекты и получают квалификацию инженера-гидротехника и инженера-механика.
Б. А. Васильев.
Гидрометаллургия
Гидрометаллурги'я (от гидро... и металлургия), извлечение металлов из руд, концентратов и отходов различных производств водными растворами химических реагентов с последующим выделением металлов из растворов.
На возможность применения гидрометаллургических процессов для извлечения металлов из руд указывал М. В. Ломоносов (1763). Значительный вклад в развитие Г. внёс русский учёный П. Р. Багратион, создавший теорию цианирования золота (1843). В начале 20 в. промышленное значение приобрела Г. меди. Позднее были разработаны гидрометаллургические способы получения многих др. металлов.
Г. включает ряд основных технологических операций, выполняемых в определённой последовательности. Механическая обработка руды – дробление и измельчение с целью полного или частичного раскрытия зёрен минералов, содержащих извлекаемый металл. Изменение химического состава руды или концентрата для подготовки их к выщелачиванию – хлорирующий, окислительных, сульфатизирующий или восстановительный обжиг, спекание. Цель – разложение химических соединений извлекаемого металла и перевод их в растворимую форму. Выщелачивание – перевод извлекаемого металла в водный раствор. Эта операция иногда осуществляется попутно в процессе мокрого измельчения (в мельницах, классификаторах) или в специальной аппаратуре (чаны для выщелачивания, автоклавы). Отделение металлосодержащего раствора от измельченного материала обезвоживанием и промывкой в сгустителях, на фильтрах. Подготовка растворов к выделению из них соединений или металлов отделением взвешенных частиц (осветление) или химическим осаждением сопутствующих металлов и примесей. Осаждение металлов или их соединений из растворов электролизом (медь, цинк и др.), восстановлением более электроотрицательным металлом – цементацией (медь, серебро, золото и др.), сорбцией ионообменными смолами или углем, жидкостной экстракцией соединений металла органическими растворителями с последующей реэкстракцией в водный раствор и осаждением из него чистого металла или химического соединения. Переработка осадка с целью дальнейшей очистки выделенного соединения или чернового металла или непосредственное получение готового товарного металла может осуществляться: перекристаллизацией, возгонкой, прокаливанием, переплавкой, электролизом из водных или расплавленных сред.
При химических взаимодействии металла с растворителем нейтральный атом металла переходит в ионное состояние, образуя растворимое соединение. Растворение происходит легко в случае выщелачивания руд или концентратов, в которых металл присутствует в окисленной (ионной) форме. Примером могут служить окисленные медные и урановые руды, обожжённые цинковые концентраты, продукты хлорирующего обжига. В некоторых случаях для извлечения металла растворителем необходимо предварительное окисление кислородом или др. окислителем (например, при содовом выщелачивании руд, содержащих 4-валентный уран, для перевода последнего в 6-валентный). При растворении металлов (самородных или восстановленных) неизбежно окисление их для перехода в ионное состояние. Окисление металла с одновременной ионизацией окислителя (например, растворённого в воде молекулярного кислорода) в случае более благородных металлов термодинамически возможно лишь при затрате энергии, которая, например, может быть получена при образовании комплексного иона (цианирование золота и серебра, аммиачное выщелачивание металлической меди, никеля).
Растворение минералов с различными видами химической связи в кристаллической решётке (ковалентная, металлическая, ионная) характерно для выщелачивания сульфидов, арсенидов, селенидов, теллуридов. Растворение этих минералов, если предварительно не проведён окислительный обжиг, в большинстве случаев также требует окисления в пульпе, например при аммиачном выщелачивании медно-никелевых сульфидных руд в автоклаве под давлением кислорода или воздуха. Перенос растворителя и удаление продуктов реакции происходит в объёме раствора конвекцией (турбулентной диффузией), а в слое на границе с минералом – молекулярной (тепловой) диффузией. Обычно реакция, происходящая при гидрометаллургическом извлечении, находится в диффузионной области; определяющим фактором является скорость диффузии вещества, лимитирующая течение реакции. Возрастание скорости растворения минерала происходит при увеличении его относительной поверхности (т. е. степени измельчения), при ускорении перемешивания и при повышении температуры.
Форма поверхности и размер частиц растворяемого минерала определяют функциональную зависимость количества растворившегося металла от времени контакта с раствором; поэтому они влияют на степень извлечения и на объём аппаратов для выщелачивания.
Растворителями для выщелачивания соединений является преимущественно серная кислота (ванадий, медь, цинк), сода (ванадий в карбонатных рудах, молибден, вольфрам), едкий натр (глинозём, вольфрам), аммиак (медь, никель), цианистые соли (золото, серебро), сернистый натрий (сурьма, ртуть), растворы хлора и хлоридов (благородные металлы, свинец, редкие металлы), тиосульфаты (золото, серебро).
Для жидкостной экстракции применяют различные соединения (например, раствор трибутилфосфата и ди-2-этилгексилфосфата в керосине и др.). После экстракции очищенное соединение металла извлекается из органического растворителя водным раствором, часто с добавкой кислоты или др. реагента. Из раствора металлы осаждаются методом цементации или углем, или водородом под давлением. Применяются также аниониты или катиониты. После сорбции соединение металла снимается растворителем с ионита и последний подвергается регенерации.
При больших масштабах гидрометаллургического производства (например, при выщелачивании меди из окисленных крупнокусковых руд) обработка иногда осуществляется орошением штабелей руды слабыми растворами серной кислоты. Медьсодержащие растворы дренируются в сборные резервуары, а затем в цементаторы. Для дроблёных и рассортированных песковых фракций руд (например, золотых) применяется просачивание раствора в чанах через слой хорошо фильтрующей загрузки. Для интенсификации этого процесса раствор иногда предварительно насыщают воздухом, создают вакуум под фильтрующим днищем. Для выщелачивания тонкоизмельчённого материала применяют чаны для перемешивания (механической, пневматической и пневмомеханической) пульпы. Для непрерывного выщелачивания обычно их соединяют последовательно.
Иногда возможны комбинированные схемы выщелачивания: зернистого классифицированного материала – просачиванием, отделённого мелкого материала (шлама) – перемешиванием. В отдельных случаях возможно и другое аппаратурное оформление выщелачивания, например в автоклавах непрерывного и периодического действия. Выщелачивание кислыми растворами производится в стальной гуммированной, керамической или др. кислотоупорной аппаратуре; для щелочных растворов пригодна стальная, иногда деревянная аппаратура. Методы жидкостной экстракции или дополняют выщелачивание, или применяются для непосредственоого извлечения соединений металлов из руд. Экстракция производится по принципу противотока в экстракционных колонках (экстракт и отходящий раствор непрерывно удаляют в разных направлениях). Обезвоживание и промывка производятся в сгустителях (гребковые с центральным и периферическим приводом, многоярусные) и фильтрах (вакуум-фильтры и фильтр-прессы непрерывного и периодического действия). Осаждение из растворов производится в аппаратах, конструкция которых зависит от осадителя. Для химических (растворимых) осадителей применяют реакторы и фильтры. Порошкообразные осадители (цинковая, алюминиевая пыль) вводятся в смесители с раствором, осаждение затем может продолжаться внутри перекачивающего насоса, в трубопроводе и через слой осадителя на фильтре. Можно осаждать металл или его соединения в самой пульпе (например, погружением в пульпу сетчатых корзин с ионитом). Порошковые осадители после контакта с раствором можно выделять флотацией. Осаждение кусковыми осадителями (железо для меди, цинковая стружка или уголь для золота) производят в желобах или ящиках с перегородками для зигзагообразного движения раствора вверх и вниз через слой осадителя. Возможно выделение примесей (например, железа) гидролизом из очищенного раствора с последующим получением основного металла (например, цинка) осаждением на катоде электролизом с нерастворимыми анодами. См. также Благородные металлы.
Лит.: Основы металлургии, т. 1—5, М., 1961—68; Автоклавные процессы в цветной металлургии, М., 1969; Burkin A. R., The chemistry of hydrometallurgical processes, L., 1966; Habashi F., Principles of extractive metallurgy, v. 1—2, N. Y. – L. – P., 1969—70.
