Объясните для чего необходим научный прогноз при поиске и добыче полезных
Объясните, для чего необходим научный прогноз при поиске и добыче полезных ископаемых.
Я человек не завистливый, но одному своему товарищу я все-таки завидую. Он геолог, и длительные поездки в самые глухие уголки для него привычное дело. Надеюсь, когда-нибудь я тоже отправлюсь на поиски полезных ископаемых, а пока я сижу дома, расскажу о том, как это происходит.
Научный прогноз при поиске полезных ископаемых
Поиск того либо иного минерала — дело довольно таки сложное, ведь большая часть из них скрыта слоем земли. Поэтому, приступая к поиску, необходимо точно знать, что и где искать. На этом этапе общие представления дают специальные карты — прогнозные, которые передают суть геологического строения района. Составлены они на основании уже имеющихся сведений о выходах породы, ее качествах, типе, возрасте и многих других важных характеристик. В сумме эти сведения дают возможность предположить о присутствии ископаемого, а после организуются экспедиции, которые на месте устанавливают его местоположение и проводят первоначальную оценку месторождения.
Как ищут полезные ископаемые
После длительной «книжной» работы и анализа данных, минералоги отправляются в район потенциального размещения. Допустим, обнаружены следы сине-зеленых потеков на скалах, а это указывает на присутствие меди. Скол дает результат — на свет появляется медный колчедан. Но сколько здесь руды? Ведь это может быть точечное вкрапление, а может меди столько, что хватит на многие годы.
Здесь начинается вторая стадия — разведка, где необходимы знания нескольких специалистов:
- Геолог — составляет подробную геологическую карту.
- Минералог — изучает образцы и близлежащие породы.
- Геохимик — определяет условия, при которых образовалась руда.
Требуется труд многих людей: одни роют канавы, проводят борозды в породе, бурят ее, а когда необходимо даже взрывают. Так, по крупинке определяется несущая жила, и уже следуя по ней разведчики приходят к месторождению.
Если оно того стоит, начинается третий этап — обустройство рудника. Возводятся хозяйственные постройки, жилища, гаражи и подсобные помещения — начинается разработка месторождения.
3 Технологии в разведке, добыче и переработке | Эволюционные и революционные технологии в горном деле
, естественно, имеет мелкие и ультратонкие размеры и обычно не требует дробления или, иногда, даже измельчения. После измельчения для выделения минералов кварца, полевого шпата и слюды для концентрирования каждый из минералов подвергается еще одной стадии измельчения, чтобы соответствовать требованиям к сверхмелкозернистости для коммерческого рынка, особенно в качестве наполнителя.Перед флотацией рудной матрицы в фосфатах Флориды дробление или измельчение не требуется, но после удаления загрязнений концентрат измельчается перед производством фосфорной кислоты. В агрегатной и песчаной промышленности обычно производится множество крупногабаритных изделий с разной стоимостью.
Снижение стоимости энергии - один из факторов, представляющих интерес при переработке промышленных минералов. Для тонкого и ультратонкого измельчения промышленности необходимы более качественные строительные материалы для оборудования, поскольку многие минералы, такие как кварц, обладают высокой абразивностью.В последние годы проявился интерес к разработке химикатов, называемых «шлифовальные добавки». Однако результаты испытаний были неоднозначными, а экономические выгоды неопределенными. Необходимы дальнейшие исследования использования химикатов для снижения стоимости тонкого и ультратонкого измельчения.
Переработчики угля остро нуждаются в системе измельчения, которая сводит к минимуму образование мелких частиц. Обработка мелких частиц угля (менее 0,5 миллиметра) стоит в три-четыре раза больше, чем обработка крупных частиц угля (более 0,1 мм).5 миллиметр). Кроме того, содержание влаги в мелких частицах обычно более чем в четыре раза превышает содержание влаги в крупных частицах, что является дополнительным штрафом.
Физическое разделение
Физическое разделение включает (1) отделение различных минералов друг от друга и (2) отделение твердых веществ (минералов) от жидкости (воды). Краткое обсуждение, которое следует ниже, включает только основные процессы разделения минералов. Флотация, несомненно, является наиболее важным и широко используемым процессом разделения полезных ископаемых, включая металлы, промышленные минералы (Lefond, 1975) и уголь.
Практически все процессы разделения проводятся в водной суспензии. Подавляющее большинство минералов концентрируется мокрым способом, но все минеральные продукты продаются как материалы с низким содержанием влаги. Эти процессы включают методы гравитационного разделения и флотацию. Вода - один из самых важных параметров в методах мокрой сепарации. Большинство минеральных заводов работают в замкнутом круговороте воды в соответствии с правилами, поскольку технологическая вода часто вызывает экологические проблемы (Ripley et al., 1996).Поэтому обезвоживание считается важным этапом в большинстве процессов и является отдельной темой для исследований.
Большинство процессов физического разделения проводится во влажном состоянии, но доступность и стоимость воды становятся проблемой для большинства операций по переработке полезных ископаемых. На сухом сырье проводится ряд физических разделений, часто по причинам, связанным с самим процессом разделения. Сухие процессы включают электростатическую и электродинамическую сепарацию, сухую магнитную сепарацию, разделение на воздух, отмучивание воздухом, сухое циклонирование и механизированную сортировку.Многие процессы разделения промышленных минералов также являются сухими. Например, обработка песчаных пляжей титана, циркония, редкоземельных элементов и некоторых радиоактивных минералов зависит от методов сухой сепарации. Процессы разделения сухого сырья обычно разрабатываются или улучшаются поставщиками и пользователями, но дополнительные исследования будут оправданы.
Гравитационное разделение
Гравитационная сепарация (включая процессы, в которых используются другие силы в качестве дополнительных) мало используется в процессах для металлических руд, поскольку источники руд, поддающихся гравитационной сепарации, сейчас редки.Исключения включают свободные частицы золота из-за большого различия в плотности между золотом и обычными жильными минералами, а также олово, титан, цирконий и некоторые редкоземельные минералы, которые могут быть эффективно сконцентрированы путем сочетания гравитационных, магнитных и электрических процессов. . Продолжаются инновации в методах гравитационного разделения металлических минералов, а также в некоторых промышленных минеральных процессах, но отработанные технологии и конструкции машин подходят для металлических руд и грубого угля.Однако инновации могут быть сделаны путем разработки недорогих методов гравитационного разделения, которые можно использовать для извлечения небольших количеств тяжелых минералов из хвостов флотации при добыче металлов. Использование многозарядных полей для разделения частиц может улучшить гравитационное разделение в сочетании с другими процессами.
Некоторые методы гравитационного разделения могут использоваться для обработки мелких частиц, если существует большая разница в плотности между желаемыми и нежелательными минералами. Например, на золотодобывающих предприятиях для извлечения относительно грубого золота используется ряд гравитационных устройств, старых и новых.За последние несколько лет гравитационные сепараторы, которые используют преимущества дифференциальной плотности в высокоградиентном поле центробежных сил (например, сепараторы Knelson и Falcon), успешно использовались для золота. Более старые устройства (например, спирали с меньшими центробежными силами, защемленные шлюзы и конусы Рейхерта) были адаптированы для других тяжелых минералов.
При разделении тяжелых или плотных сред используется суспензия мелких тяжелых минералов (магнетита или ферросилиция) для обеспечения того, чтобы кажущаяся плотность суспензии была промежуточной между плотностью тяжелых и легких частиц.Легкие частицы всплывают на поверхность и отделяются. Обычно разделение происходит в резервуаре-отстойнике. В некоторых случаях циклон используется для создания центробежной силы, способствующей разделению минералов. Минерал, используемый в качестве среды, перерабатывается магнитным способом. Этот метод широко используется для угля и для удаления сланца из строительных заполнителей. Ранняя работа была проделана для разработки недорогой, эффективной, безопасной и экологически приемлемой «настоящей» тяжелой жидкости, но не привела к коммерческому успеху (Khalafalla and Reimers, 1981).По-прежнему необходимы исследования в области металлургических и экономичных технологий для металлургической и неметаллической промышленности.
.Наука и научный метод: определение
Наука - это систематический и логический подход к открытию того, как устроены вещи во Вселенной. Это также совокупность знаний, накопленных в результате открытий обо всех вещах во Вселенной.
Слово «наука» происходит от латинского слова scientia , которое, согласно словарю Merriam-Webster, означает знание, основанное на очевидных и воспроизводимых данных. Верная этому определению, наука стремится к измеримым результатам посредством тестирования и анализа.Наука основана на фактах, а не на мнениях или предпочтениях. Научный процесс предназначен для оспаривания идей посредством исследований. По данным Калифорнийского университета, одним из важных аспектов научного процесса является то, что он фокусируется только на мире природы. Все, что считается сверхъестественным, не подходит под определение науки.
Научный метод
При проведении исследований ученые используют научный метод для сбора измеримых, эмпирических данных в эксперименте, связанном с гипотезой (часто в форме утверждения «если / то»), результаты которого направлены на поддержку или опровержение теория.
«Как полевой биолог, моя любимая часть научного метода - это сбор данных в полевых условиях», - сказал Live Science Хайме Таннер, профессор биологии в Marlboro College. «Но что действительно делает это забавным, так это знание того, что вы пытаетесь ответить на интересный вопрос. Поэтому первый шаг в выявлении вопросов и выработке возможных ответов (гипотез) также очень важен и представляет собой творческий процесс. Затем, когда вы соберете данные, вы проанализируйте его, чтобы увидеть, подтверждается ваша гипотеза или нет."
Шаги научного метода выглядят примерно так:
- Проведите наблюдение или наблюдения.
- Задайте вопросы о наблюдениях и соберите информацию.
- Сформируйте гипотезу - предварительное описание того, что наблюдали, и сделайте прогнозы, основанные на этой гипотезе.
- Проверьте гипотезу и прогнозы в эксперименте, который может быть воспроизведен.
- Проанализируйте данные и сделайте выводы; примите или отклоните гипотезу или при необходимости измените гипотезу.
- Воспроизводите эксперимент, пока не обнаружите расхождения между наблюдениями и теорией. «Воспроизведение методов и результатов - мой любимый шаг в научном методе», - сказал Live Science Моше Прицкер, бывший научный сотрудник Гарвардской медицинской школы и генеральный директор JoVE. «Воспроизводимость опубликованных экспериментов - основа науки. Нет воспроизводимости - нет науки».
Некоторые ключевые основы научного метода:
- Согласно данным Университета штата Северная Каролина, гипотеза должна быть проверяемой и опровергнутой.Фальсифицируемость означает, что на гипотезу должен быть возможен отрицательный ответ.
- Исследование должно включать дедуктивные и индуктивные рассуждения. Дедуктивное рассуждение - это процесс использования истинных предпосылок для достижения логического истинного заключения, в то время как индуктивное рассуждение использует противоположный подход.
- Эксперимент должен включать зависимую переменную (которая не изменяется) и независимую переменную (которая изменяется).
- Эксперимент должен включать экспериментальную группу и контрольную группу.Контрольная группа - это то, с чем сравнивается экспериментальная группа.
Научные теории и законы
Научный метод и наука в целом могут расстраивать. Теории почти никогда не доказываются, хотя некоторые теории действительно становятся научными законами. Одним из примеров могут быть законы сохранения энергии, которые являются первым законом термодинамики. Доктор Линда Боланд, нейробиолог и заведующая кафедрой биологии Университета Ричмонда, штат Вирджиния, сказала Live Science, что это ее любимый научный закон.«Это тот закон, которым руководствуется большая часть моих исследований электрической активности клеток, и в нем говорится, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только изменена по форме. Этот закон постоянно напоминает мне о многих формах энергии», - сказала она.
Закон просто описывает наблюдаемое явление, но не объясняет, почему это явление существует или что его вызывает. «В науке законы - это отправная точка», - сказал Питер Коппингер, доцент кафедры биологии и биомедицинской инженерии Технологического института Роуза-Халмана.«Отсюда ученые могут задавать вопросы:« Почему и как? »»
Законы, как правило, считаются действующими без исключения, хотя некоторые законы были изменены с течением времени после того, как дальнейшие испытания обнаружили несоответствия. Это не означает, что теории не имеют смысла. Чтобы гипотеза стала теорией, необходимо провести тщательную проверку, как правило, в нескольких дисциплинах отдельными группами ученых. Сказать, что что-то является «просто теорией», - это термин непрофессионала, не имеющий отношения к науке.Для большинства людей теория - это догадка. В науке теория - это основа для наблюдений и фактов, сказала Таннер Live Science.
Некоторые вещи, которые мы сегодня считаем само собой разумеющимися, были придуманы исключительно умственными способностями, другие - совершенно случайно. Но как много вы знаете о происхождении вещей? Здесь мы изобрели викторину о 15 самых полезных изобретениях в мире на основе клея
Викторина: Величайшие изобретения в мире
Краткая история науки
Самые ранние свидетельства науки можно найти в доисторические времена. такие как открытие огня, изобретение колеса и развитие письма.Ранние таблички содержат цифры и информацию о солнечной системе. Однако со временем наука стала явно более научной.
1200s : Роберт Гроссетест разработал основу для правильных методов современного научного экспериментирования, согласно Стэнфордской энциклопедии философии. Его работы включали принцип, согласно которому расследование должно быть основано на измеримых доказательствах, подтвержденных посредством тестирования.
1400s : Леонардо да Винчи начал свои записные книжки в поисках доказательств того, что человеческое тело является микрокосмическим.Художник, ученый и математик также собрал информацию об оптике и гидродинамике.
1500-е годы : Николай Коперник продвинул понимание солнечной системы, открыв гелиоцентризм. Это модель, в которой Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца, которое является центром Солнечной системы.
1600s : Иоганн Кеплер построил на этих наблюдениях свои законы движения планет. Галилео Галлилей усовершенствовал новое изобретение, телескоп, и использовал его для изучения Солнца и планет.В 1600-х годах также произошел прогресс в изучении физики, поскольку Исаак Ньютон разработал свои законы движения.
1700-е годы : Бенджамин Франклин обнаружил, что молния является электрической. Он также внес свой вклад в изучение океанографии и метеорологии. Понимание химии также развивалось в течение этого столетия, когда Антуан Лавуазье, которого называют отцом современной химии, разработал закон сохранения массы.
1800-е годы : Вехи включают открытия Алессандро Вольта в области электрохимических рядов, которые привели к изобретению батареи.Джон Дальтон также представил атомную теорию, в которой говорилось, что вся материя состоит из атомов, которые объединяются в молекулы. Основы современного изучения генетики были расширены, когда Грегор Мендель раскрыл свои законы наследования. Позже в этом веке Вильгельм Конрад Рентген открыл рентгеновские лучи, а закон Джорджа Ома послужил основой для понимания того, как использовать электрические заряды.
1900-е годы : Открытия Альберта Эйнштейна, наиболее известного своей теорией относительности, доминировали в начале 20-го века.Теория относительности Эйнштейна на самом деле представляет собой две отдельные теории. Его специальная теория относительности, которую он изложил в статье 1905 года «Электродинамика движущихся тел», пришла к выводу, что время должно изменяться в зависимости от скорости движущегося объекта относительно системы отсчета наблюдателя. Его вторая общая теория относительности, которую он опубликовал как «Основы общей теории относительности», выдвинула идею о том, что материя вызывает искривление пространства.
Медицина навсегда изменилась с разработкой вакцины против полиомиелита в 1952 году Джонасом Солком.В следующем году Джеймс Д. Уотсон и Фрэнсис Крик обнаружили структуру ДНК, которая представляет собой двойную спираль, образованную парами оснований, прикрепленными к сахарно-фосфатному остову, согласно Национальной медицинской библиотеке США.
2000-е годы : В 21 веке был завершен первый набросок генома человека, что привело к более глубокому пониманию ДНК. Это продвинуло изучение генетики, ее роли в биологии человека и ее использования в качестве предиктора заболеваний и других расстройств.
Дополнительные ресурсы
.5 причин, по которым освоение космоса важнее, чем когда-либо
Этот сайт может получать партнерские комиссии по ссылкам на этой странице. Условия эксплуатации.
Космос может быть последним рубежом, но его исследовать дорого. Здесь, на Земле, есть множество проблем, с которыми можно бороться, и это заставляет некоторых людей задумываться, стоит ли исследование космоса потраченных усилий.В ExtremeTech мы уверены, что ответ однозначный - «да». Вот пять причин, по которым исследование космоса жизненно важно для человечества.
Новые технологии и исследования
Люди эволюционировали не для того, чтобы летать в космос, но мы все равно туда отправляемся. Это привело к развитию различных технологий, которые влияют на экономику и улучшают нашу жизнь на Земле. Без космических программ у нас не было бы GPS, точного прогноза погоды, солнечных батарей или ультрафиолетовых фильтров в солнечных очках и фотоаппаратах.Прямо сейчас в космосе проводятся медицинские исследования, которые могут излечивать болезни и продлевать человеческие жизни, а эти эксперименты нельзя проводить на Земле. Освоение космоса может спасти вам жизнь.
Астероиды и кометы не заботятся о нас
Говоря о спасении жизней, освоение космоса может спасти всех наших жизней. Наша солнечная система сильно успокоилась с ранних эпох, но все еще существует бесчисленное количество больших астероидов и комет, которые могут ударить по планете и действительно испортить вам жизнь.В прошлом это случалось несколько раз, и каждый приводил к массовому вымиранию. Дело не в том, столкнется ли с Землей другой большой астероид, а в том, когда. Надежная космическая программа - единственная надежда на отклонение такого объекта.
Колонизация - это окончательная резервная копия
В настоящее время насчитывается более 7 миллиардов человек, что очень много. Однако мы все теснены на одной планете. Если что-то случится с Землей, наш вид может быть уничтожен. Например, вышеупомянутый удар астероида.Колонизация других тел Солнечной системы - это способ создать «резервную копию» человечества, которая выживет, что бы ни случилось с Землей. Возможно, будущие люди будут марсианами, которые никогда не ступят на Землю.
Добыча в космосе может спасти мир
По мере развития новых технологий на Земле нагрузка на наши природные ресурсы продолжает расти. Добыча ценных минералов привела к множеству проблем, включая ущерб окружающей среде и эксплуатацию человека, но в космосе есть множество драгоценных материалов.Такие стартапы, как Planetary Resources, хотят добывать астероиды вместо Земли, что будет означать практически неограниченный запас сырья, которое редко встречается на Земле.
Мы исследователи
Есть более практические причины для исследования космоса, но одна из основных причин, по которой мы должны продолжать, - это то, что мы исследователи. Вот почему люди исчисляются миллиардами - с самых первых шагов мы стремились узнать больше об окружающем мире, и это позволило нам построить цивилизацию.Изучение космоса - это возможность не только открывать новые миры и создавать передовые технологии, но и работать вместе для достижения более широкой цели независимо от национальности, расы или пола. Если мы перестанем исследовать, мы перестанем быть людьми.
.Растительные источники, методы экстракции и применение сквалена
Сквален (SQ) - это природное соединение, предшественник различных гормонов животных и стеринов в растениях. Он считается молекулой с фармакологическим, косметическим и питательным потенциалом. Научные исследования показали, что SQ снижает повреждение кожи УФ-излучением, уровень ЛПНП и холестерина в крови, предотвращает страдания от сердечно-сосудистых заболеваний и оказывает противоопухолевое и противораковое действие против рака яичников, груди, легких и толстой кишки.Включение SQ в рацион человека рекомендуется без риска для здоровья; однако его потребление невелико из-за отсутствия природных источников SQ и эффективных методов экстракции, которые ограничивают его коммерческое использование. Биотехнологические достижения позволили разработать синтетические методы производства SQ; тем не менее, достигнутые урожаи недостаточны для удовлетворения мирового спроса на промышленные товары или пищевые добавки. Воздействие на человеческий организм - одна из научных проблем, требующих решения; Было проведено несколько исследований с SQ из семян или овощей для использования в пищевой промышленности, хотя сквален был открыт более полувека назад.Цель этого обзора - предоставить обзор SQ, чтобы установить фокус исследований с особым упором на растительные источники, методы экстракции и использование.
1. Введение
Сквален - это линейный тритерпен, синтезируемый в растениях, животных, бактериях и грибах в качестве предшественника для синтеза вторичных метаболитов, таких как стерины, гормоны или витамины. Это источник углерода при аэробной и анаэробной ферментации микроорганизмов [1, 2].
SQ был открыт Цудзимото Мицумару в 1916 году, японским исследователем, который описал это соединение как высоконенасыщенную молекулу, присвоив свое название роду, из которого был выделен, Squalus spp.[3, 4]. Основным источником SQ была печень морских животных, богатая липидами и неомыляемыми веществами (50–80%), содержание SQ в которой может составлять до 79% от общего количества масла. SQ считается важным в масляном экстракте для выживания глубоководных животных, где кислородное снабжение неудовлетворительно и давление очень высокое [5].
Использование жира морских животных в качестве источника SQ ограничено правилами защиты животных и наличием органических загрязнителей (СОЗ), таких как хлорорганические пестициды, полициклические ароматические углеводороды, диоксины или тяжелые металлы, вызывающие рак.Это вызвало интерес к поиску новых природных источников, особенно растительного происхождения [6].
Среди растительных источников, сообщающих о содержании SQ, оливковое масло (564 мг / 100 г), соевое масло (9,9 мг / 100 г), рис, зародыши пшеницы, масло виноградных косточек (14,1 мг / 100 г), арахис (27,4 мг). / 100 г), кукурузы и амаранта (5942 мг / 100 г). Из этих видов оливковое масло используется только для извлечения коммерческого сквалена, несмотря на самое высокое содержание амаранта.
SQ также содержится в организме человека, секретируется сальными железами для защиты кожи и составляет 10–15% липидов на поверхности кожи в концентрациях 300–500 µ г / г и внутри в таких органах, как печень и тонкий кишечник, в концентрациях менее 75 µ г / г [3, 4, 7].
Несколько исследований подтвердили пользу SQ для здоровья с точки зрения питания, медицины и фармацевтики. Он считается мощным химиопрофилактическим и химиотерапевтическим средством, которое подавляет рост опухоли в толстой кишке, коже, легких и груди, и стимулирует иммунную систему для применения лекарств при лечении таких заболеваний, как ВИЧ, h2N1, лейкемия, папиллома, герпес и др. [8–11].
Исследования, связанные с SQ, например, p
.
