Новые сокровища Урала

Металлы будущего

Автомобили мчатся теперь со скоростью трехсот километров в час, самолеты летят вдвое быстрее. Скорость стала характерной чертой новейшей техники.

Даже из паровоза, изобретения далеко не нового, выжимают теперь все, на что он способен.

Американский рекорд скорости паровоза — 190 километров в час. Что позволило развить такой бешеный ход? Обтекаемая воздухом ферма корпуса, рельсы из стали улучшенного качества, а главное — отливка частей машины из новых прочных сплавов.

Один итальянец поставил рекорд скорости на гидросамолете — 709 километров в час. К моменту выхода этого номера «Уральского следопыта» кто-нибудь пролетит еще быстрее — в этом можно не сомневаться.

Поршни двигателей внутреннего сгорания, лопатки турбин, моторы станков ставят все новые рекорды числа ходов или оборотов в минуту. Значит, и прочность материалов, из которых делаются машины, должна быть повышенной.

Если взять сталь марки, которая считалась самой лучшей, самой прочной еще десяток лет назад, то при нынешних скоростях она не выдержит, сломается. В двигателе самолета есть особый вентилятор (импеллер). Он вращается со скоростью двадцати семи тысяч оборотов в минуту. Любая сталь разорвется при этом, потому что сталь тяжела и сила инерции стальных лопастей губит их[1].

Это можно понять из простого опыта. Привяжи к нитке деревянную ложку. Зажми конец нитки в пальцах и верти. Ложка будет описывать бесконечное количество кругов — пока не надоест.

Привяжи на ту же нитку металлическую ложку. И как только скорость вращения будет достаточно — нитка лопнет, и ложка с силой отлетит в сторону. Смотри не попади в зеркало или в окно!

У импеллера рвется не нитка, а сама стальная лопасть. Сталь не годится. Тут нужен металл такой же прочный, как сталь, но более легкий.

А какие металлы самые легкие?

Это алюминий, магний и бериллий.

Алюминий в три с половиной раза легче меди. Магний легче алюминия, а бериллий легче их обоих и по весу приближается к сухому дереву — он в пять раз легче меди.

Алюминий все хорошо знают: видали и кастрюли на кухне и блестящий самолет в облаках. Менее известен магний, разве только любителям фотографии: при вспышке магниевого порошка они делают моментальные снимки. В промышленности магний употребляется в виде сплавов с другими металлами. Тогда он по прочности не уступает стали и очень ценится во всех видах транспорта. Чем возить свои собственные тяжелые части, лучше их сделать из легкого сплава — и взамен автомобиль, самолет или гондола стратостата сможет взять много полезного груза. Из магния с прибавкой небольшого количества трех других металлов (цинка, алюминия и марганца) получают легкий сплав электрон. В 1935 году построен первый советский самолет «Орджоникидзе» — целиком из электрона.

Бериллий замечателен, кроме легкости, тем, что добавка его придает сплавам большую прочность. Получается как бы новый металл с небывалым сочетанием свойств. Медь с добавкой бериллия может подвергаться закалке, как сталь. Говорят, за границей были изготовлены карманные часы из бериллия — их можно бросить изо всей силы об стену. Они не сломаются и не потеряют точности хода. Еще одно ценное свойство есть у бериллия: он самый электропроводный из всех металлов и потому им особенно интересуется электропромышленность.

Легкие металлы изучаются еще не много лет. Полностью использовать их свойства техника пока не умеет, это впереди. Но для металлургии будущего они несомненно станут не менее распространенными, чем теперь железо и медь. Так ученые и называют легкие металлы: металлы будущего.

На Урале имеются руды всех этих трех легких металлов.

Руда алюминия — бокситы. До 1929 года знали только одно месторождение боксита — на реке Чусовой, но настойчивые поиски в течение первой пятилетки завершились большим успехом.

По восточному склону Урала нащупана рудная полоса бокситов в восемьсот километров. Должно быть, и это еще не конец: найдены выходы боксита далеко на юге, в Башкирии, и на северном Урале, за рекой Ивдель.

В ивдельских лесах уже второй год работает партия поисковиков под начальством молодого геолога Н. Марковой. Работать здесь трудно: дорог нет, леса почти непроходимы, население очень редкое, ни рабочих, ни лошадей не достанешь. Зато интересно: именно здесь найдены самые лучшие бокситы.

Месторождение «Красная шапочка» в Кабаковском районе (на левом берегу реки Вагран) может похвалиться бокситами, не уступающими знаменитым французским.

С поисковиками партии Марковой я встретился в поселке Богословском. Они показали мне куски боксита, найденные прямо на улице и на задах строений Богословска — темно-красные плотные плитки. Они же рассказали мне любопытную историю открытия северных бокситов.

Бокситы Северного Урала были найдены… в музее. По анализам залежи их были известны еще в 90-х гг. прошлого века, но тогда алюминий был редкостью, и русская промышленность ими не интересовалась. Геологи сделали анализ на железо, убедились, что в залежах его не больше 30 % и определили образцы как «убогую железную руду». Образцы легли в витрины здешнего музея, а анализы — в папки архива.

Через тридцать лет, в 1926 году, была новая разведка. Она повторила ошибку, назвав залежи «железистыми песчаниками». Даже не рудой!

И только зимой 1931 года геолог Каржавин пересмотрел химические анализы «песчаников» в музейном архиве и увидел, что в некоторых образцах содержится до пятидесяти процентов глинозема или окиси алюминия. «Песчаники» были сразу же переименованы в бокситы, и Каржавин поехал на «Красную шапочку» за новыми образцами.

Следующим летом разведка шла полным ходом. Был обнаружен пласт боксита мощностью до десяти метров. Содержание глинозема в лучших светло-серых и землистых образцах боксита доходило до 80 %!

Теперь «Красная шапочка» уже разведана и сдана в эксплоатацию. Найдены также бокситы в Каменском районе Челябинской области и в других местах.

Поисковики обнаружили в пластах бокситов и в известняках выше и ниже бокситного пласта окаменелые остатки жизни. Нашли кораллы, морские лилии и скорлупу древних моллюсков. Это доказывает, что бокситы — морской осадок и образовались тогда, когда не было еще Уральского хребта. Морское происхождение залежи — важный признак. Морские осадки залегают всегда на больших пространствах. Значит, бокситов на Урале найдется еще не мало.

Уральские бокситы сразу выдвинулись на видное место среди его мировых месторождений. У Каменска строится алюминиевый завод. Он будет третьим в Союзе. Скоро он даст дешевый легкий металл. В царской России алюминиевого производства не было совершенно. Алюминиевая промышленность — детище советской власти.

Выстроены и работают Волховский и Днепровский алюминиевые комбинаты. Наш Каменский алюминиевый завод будет давать 26 1/3 тысяч тонн рафинированного алюминия. Алюминий будет получаться электролизом растворенного глинозема в расплавленном криолите. Завод будет работать на челябинском угле.

Сырье для получения магния — минералы карналит и магнезит. Близ Сатки на Южном Урале находятся богатейшие в СССР залежи магнезита — Карагай, Волчья гора и другие. Отсюда его везут за границу. Однако магния из магнезита не получают — он целиком идет на огнеупорные стены металлургических печей. Магнезит не плавится и при 1700 градусах, в то время как температура плавления железа около 1500°, а меди 1085°. Для получения же металлического магния нам достаточно карналита из соликамских залежей калийных солей.

Из Соликамска я привез пробирки с карналитами разных цветов. Вот мясокрасный, вот оранжевый, самый красивый — лимонно-желтый. Он прозрачен, ярок и чист, как драгоценный камень, но не прочен. Потому и приходится хранить его в стеклянных пробирках, да и то слезятся и тают желтые кристаллы.

Карналит — тоже новая, уже чисто советская находка. Его историю мы расскажем в очерке о калии. А сейчас достаточно сказать, что карналитов под Соликамском столько, что весь Союз обеспечен магнием на сотни лет. Магния на Урале (притом, в одном месте) вдвое больше, чем железа. Сейчас на Урале строится первый в Союзе мощный карналито-магниевый комбинат. Здесь путем сложной переработки карналита будут получаться хлористый магний и многочисленный ряд весьма ценных химпродуктов: бром, бертолетовая соль и др.

Бериллий можно получить из изумрудов. Как так?! — удивитесь вы. Из изумрудов? Из этих драгоценнейших и красивейших самоцветов? Но изумруды редки! Но изумруды стоят тысячи рублей одной вставочкой в кольце.

Ну, не из изумрудов, тогда из бериллов. Они отличаются от изумрудов своей окраской. Бериллы, впрочем, тоже годятся в кольца и брошки, если красивы. А когда они мутны и трещиноваты, то ничего не стоят. Вернее, не стоили.

На уральских изумрудных копях ежедневно скапливается пять-десять тонн светлого неограночного «изумрудного сырья». Из сотен зеленоватых, желтоватых и мутных камней выуживаются один-два изумруда. А остальные — в отвал. Вот из этих-то бериллов и можно добывать металлический бериллий.

Сто лет копились отвалы берилловых отбросов на копях. Сотню лет так и считалось, что это отбросы. А вот, оказывается, это добывалась драгоценная

калийных солей больше ста метров, и в этом промежутке льются многочисленные ручьи. А по гипсовым покровам близ самых солей течет целая подземная река. Поэтому шахту пришлось проходить способом замораживания.

Весь столб земли диаметром 10 метров и глубиной 150 проморозили насквозь. Для этого опустили вокруг будущего ствола шахты трубы и через них прогоняли охлаждающий раствор. Трубы расположили кольцом, через метр одна от другой. Раствор имел 45° холода.

Замораживание шло день и ночь несколько месяцев подряд. Наконец лед скрепил весь нужный столб земли и стало можно пробивать шахту. Правда, работать в шахте пришлось при самой настоящей зимней стуже, но зато было сухо, и не страшно: река в ствол не хлынет.

Когда шахту прошли до конца, то ствол, пока стенки его еще не оттаяли, закрепили громадными чугунными кольцами и сростили их в сплошную трубу.

Нам никогда раньше не приходилось работать методом замораживания, пришлось пригласить для этой цели немецких инженеров, платить им огромные деньги и учиться у них. Иностранные специалисты ревниво берегли секреты и методы этого дела. Однако это не помешало советским инженерам и рабочим освоить технику глубокого замораживания. Шахты строящегося второго калийного рудника проходятся методом замораживания исключительно под руководством советских специалистов.

Шахта — только ход к калийным солям и сквозь соли. Ход, или, вернее, отвесный спуск на глубину 262 метра. Самый рудник представляет многокилометровую сеть коридоров штреков.

В руднике очень просторно, чисто и светло. Он не похож ни на один из известных мне рудников или копей.

Во-первых, никакого крепления. Всюду узорчатые разноцветные стены и потолки из самого сильвинита, очень красивые рисунки при сильном электрическом освещении. Некоторые залы по размерам не уступили бы и дворцовым.

Во-вторых, нет фыркающих и чмокающих насосов. Редкие капли падают с потолка, кое-где висят прозрачные сосульки соли, но в общем так сухо, что можно бродить по подземным улицам в белой обуви и не запачкать ее за целый день.

Электровозы с гулом развозят вереницы вагонеток, груженных солью. Врубовые машины подпиливают новые пласты, готовят их к обрушиванию динамитом.

За 1910-й год Россия купила и привезла 66 тысяч тонн калия. Когда рудник будет работать на полную мощность, он один выдаст наверх это количество за три месяца[2]. А в конце второй пятилетки столько же калия будет добываться за 12 дней.

И несмотря на это, запас Соликамского месторождения будет уменьшаться очень медленно, почти незаметно.

Мы говорили уже, что пласты солей — в оболочке из глин, как большой пакет в непромокаемой бумаге. Надо добавить: этот пакет занимает пространство в 1500 квадратных километров.

Геологи насчитали здесь калия (чистой окиси калия) 16 миллиардов тонн, т. е. в пять раз больше, чем остальные запасы калия во всем мире.

На тысячелетие хватит уральского калия всему миру!

Капиталисты долгое время пытались замолчать открытие огромного месторождения калия в Советском союзе.

Весьма горький для них факт пришлось признать только тогда, когда в Соликамске развернулись работы и когда многие из иностранных ученых побывали на строительстве.

Первый калийный рудник работает уже полным ходом.

Советский калий широким потоком пошел на колхозные поля и в совхозы, являясь могучим средством повышения урожайности.

Часть советского калия вывозится за границу, где он по своему высокому качеству завоевал себе прочное место.