Как добывают платину в природе в России

Бесплатные экскурсии в музей Пиявки!
Международный Центр Медицинской Пиявки приглашает посетить музей и узнать о пользе и вреде пиявок, их выращивании, гирудотерапии, лечебной косметике и многом другом. Подробнее >>>

АгроБиоФерма «Велегож» в Подмосковье приглашает!
Принимаются организованные группы школьников и родители с детьми (от 12 до 24 чел.) по учебно-познавательной программе «Введение в природопользование» Подробнее >>>

Зимние учеты птиц России!
Приглашаем биологические кружки, профессиональных орнитологов и просто любителей птиц принять участие в программах зимних учетов птиц «Parus» и «Евроазиатские Рождественские учеты» в зимний сезон 2020-2021 годов. Подробнее >>>

Биологический кружок ВООП приглашает!
Биологический кружок при Государственном Дарвиновском музее г.Москвы (м.Академическая) приглашает школьников 5-10 классов на занятия в музее, экскурсии по вечерам, учебные выезды в природу по выходным и дальние полевые экспедиции в каникулы! Подробнее >>>

За самородной платиной

Соревнования по полевой ботанике «ВЕСЕННЯЯ ФЛОРА» пройдут в мае-июне 2020 года в онлайн-формате (определение растений по фотографиям). К участию в соревновании приглашаются школьники и взрослые любители природы, проживающие в средней полосе Европейской части России. Подробнее >>>

Международные дни наблюдений за птицами!
Союз охраны птиц России приглашает российских любителей птиц принять участие в акции и загрузить результаты своих наблюдений на www.biodat.ru Подробнее >>>

Здесь может быть бесплатно размещено Ваше объявление о проводимом Всероссийском конкурсе, Слёте, Олимпиаде, любом другом важном мероприятии, связанном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. Подробнее >>>

История добычи платины. Как она стала ценным металлом — Краеведческий сайт «Урал. Краеведение»

В XVIII веке испанские корабли доставили с берегов реки Рио-дель-Пинто в Европу очень странное «серебро». Этот металл окрестили «бесовским порождением», так как он был плотнее и тяжелее золота, и расплавить его не удавалось, а при попытках сплавлении с золотом лишь обволакивался им, не давая сплавов.

Тем менее, этот металл, платина, что в переводе с испанского значит «серебришко», известен ещё с давних времен. Белые зёрна находили при промывке золотоносных песков, и, вероятно, о платине знали и в Древнем Египте и в Великой Римской империи. Но после распада Рима о платине забыли на много веков.

В 1557 г. итальянский ученый и поэт Юлий-Цезарь Скалигер никак не мог понять, почему белый природный металл, похожий на серебро, не плавится при нагревании (температура плавления платины 1770oС, а серебра почти вдвое ниже — 960oС). «Белое золото», «гнилое золото», «лягушачье золото» — так называли платину в литературе XVIII веке, вместе с пустой породой сбрасывали в отвал.

Старинное русское название платины — «серебрец», в XVIII — начале ХIX века в России платину считали бесполезным металлом, отделяли от золота и выбрасывали. На Урале зерна платины использовали для изготовления … охотничьей дроби!

Испанский математик Антонио де Ульоа первым стал серьёзно изучать крупинки странного белого металла, который не плавился в тигле и не раскалывался на наковальне. Он и считается (официально) первооткрывателем платины. «…Сей металл с начала света до сих времен совершенно оставался неизвестным, что без сомнения весьма удивительно. Дон Антонио де Ульоа, испанский математик, который сотовариществовал французским академикам, посланным от короля в Перу… есть первый, который упомянул об ней в известиях своего путешествия, напечатанных в Мадриде в 1748 г… Заметим, что вскоре по открытии платины, или белого золота, думали, что она не особенный металл, но смесь из двух известных металлов. Славные химики рассматривали сие мнение, и опыты их истребили оное…» — так говорилось о платине в 1790 г. на страницах «Магазина натуральной истории, физики и химии», издававшегося известным русским просветителем Н.И.Новиковым.

Однако в Эквадоре, у побережья Эсмеральдас, были обнаружены изделия инков — кольца, браслеты, небольшие сосуды из платины, и даже остатки мастерской, в которой их изготавливали. Удалось даже восстановить технологию, по странному стечению обстоятельств, оставшеюся неизвестной испанским конкистадорам.

Инки, народ великой и погибшей цивилизации, умели извлекать и плавить платину! Для этого мельчайшие зёрна платины, перемешанные с золотом, маленькими порциями нагревали на древесном угле, и золото при этом обволакивало платину, прочно с ней слипалось. Этот сплав подвергали ковке и нагреву, снова ковке и снова нагреву, и так много раз, пока он не становился однородным и внешне почти не отличался от плавленого «европейского». Индейцы Колумбии называли платину «чумпи», крупным самородкам они поклонялись, а мелкие использовали в качестве гирь. В 1520 году вождь ацтеков Монтесума прислал в подарок испанскому королю полированное платиновое зеркало.

Долгое время платина оставалась неким природным казусом, не имеющим практического применения. Первыми «ценность» металла поняли в середине XVIII века … фальшивомонетчики. В то время платина ценилась в два раза ниже, чем серебро. А так её плотность выше, чем у золота, и соответственно она тяжелее, стали подмешивать платину к золоту и серебру, сначала в украшениях, а затем и в монетах.

Золото с примесью платины прозвали гнилым, или «испанским». Монеты могущественного государства упали в цене, а в некоторых странах их и вовсе перестали принимать. Начались гонения на «бесовский» металл, испанский король объявил борьбу с платиной. В 1735 году был издан королевский указ, предписывающий уничтожать всю платину, добываемую попутно с золотом.

При разработке россыпей в Колумбии повелевалось тщательно отделять её от золота и топить под надзором королевских чиновников в глубоких местах речки Рио-дель-Пинто, которую стали именовать Платино-дель-Пинто. А ту платину, которая уже привезена в Испанию, по королевскому указу приказано было всенародно утопить в море.

И в соответствии с этим указом чиновники монетных дворов в Санта-Фе и Папаяне (испанские колонии в Южной Америке) торжественно при многочисленных свидетелях периодически топили накопившуюся платину в реках Боготе и Кауке. За четыре десятилетия было утоплено от 4 до 7 тонн платины! И только в 1778 г. этот закон был отменен, власти Испании, приобретая платину по очень низким ценам, переняли опыт фальшивомонетчиков, и стали подмешивать её к золоту монет…

Но впервые чистую платину получил англичанин Уотсон в 1750 году, и лишь в 1752 году она была признана новым химическим элементом.

Минералы платины это — поликсен (содержит 80-88% платины и 9-10% железа); купроплатина (содержит 65-73% платины, 12-17% железа и 7,7-14% меди); никелистая платина (входят железо, медь и никель), палладистая платина, иридистая платина. Есть и соединения платины с серой, мышьяком, сурьмой — сперрилит (платина-мышьяк), куперит (платина—сера), брэггит (платина, палладий, никель, сера). В состав минералов платины входят также очень редкие металлы осмий, иридий, рутений.

Платина весьма инертна, но при нагревании в атмосфере кислорода медленно окисляется с образованием летучих оксидов, а мелкораздробленном состоянии поглощает большие количества кислорода. Растворяется платина только в жидком броме, царской водке, и при нагревании со щелочами в присутствии кислорода.

В 70-х годах XVIII в. были изготовлены (при прессовании платины с сильным нагревом) первые технические изделия из платины — пластины, проволока, тигли, а в 1790 году парижский ювелир Жаннети научился сплавлять самородную платину с мышьяком в присутствии извести или щелочи, потом при сильном прокаливании выжигал избыток мышьяка, и получалась ковкая платина, пригодная для дальнейшей переработки.

В начале XIX века (1808-1809 гг.) во Франции и Англии были изготовлены платиновые сосуды весом в 15 кг, предназначавшиеся для получения концентрированной серной кислоты.

В 1852-1857 гг. французские ученые Сент-Клер Девиль и Дебре разработали способ выплавки больших количеств платины в пламени гремучего газа (смесь кислорода с водородом). В изобретенной ими печи, выложенной пористым известняком, было углубление, в которое помещали губчатую платину или старые изделия из платины.

В отверстие сверху вставлялась горелка, через которую подавали газы — горючее и окислитель. В процессе плавления платина дополнительно очищалась: примеси (железо, медь, кремний и другие) переходили в легкоплавкие шлаки и поглощались пористыми стенками печи. Расплавленная платина выливалась через желобок в форму и затвердевала в слитки. Это открытие преобразило металлургию платины, резко удешевило производство платиновых изделий и повысило их качество.

Платина в России

В России платина была впервые найдена на Урале, в Верх-Исетском округе, в 1819 г. При промывке золотоносных пород в золоте заметили белые блестящие зерна, которые не растворялись даже в самых сильных кислотах. В дальнейшем появились новые находки, например в 1822 году в россыпном золоте Невьянских и Билимбаевских приисков.

Берг-пробирер Петербургского горного корпуса В.В.Любарский в 1823 г. исследовал зерна и установил, что загадочный «сибирский металл принадлежит к особому роду сырой платины, содержащей знатное количество иридия и осмия». Последовало высочайшее повеление всем горным начальникам «сыскать платину, отделять её от золота и представлять в Петербург».

На Урале, в 1824 году, на склоне горы Благодать, а позже и в Нижнетагильском округе были открыты платиновые россыпи. Уральские месторождения были удивительно богаты и сразу же вывели Россию на первое место в мире по добыче «серебришка». В 1828 году Россия добывала до 1550 кг в год, в полтора раза больше, чем было добыто в Южной Америке за 1741 по 1825 годы.

В 1825 году горный инженер А.Архипов вместе с мастерами Кушвинского завода изготовил первые изделия из русской платины: кольцо, чайную ложку, чернильницу, цепочки, мелкие изделия.

А в 1828 году министру финансов России графу Е. Ф. Канкрину пришла смелая идея применить платину в качестве валютного металла. Царь Николай I дал свое согласие, но потребовал, чтобы крупный международный научный авторитет подтвердил реальность этого проекта. В качестве эксперта пригласили знаменитого немецкого геолога и географа, академика Александра Гумбольдта, который приехал в Россию, побывал на Урале и Алтае, посетил заводы и лаборатории, высоко оценил уральскую платину и одобрил идею министра.

В том же, 1828 году инженер П.Г.Соболевский и берг-пробирер В.В.Любарский впервые в мире изобрели способ порошковой металлургии, позволивший наладить производство монет из платины. Были изготовлены монеты достоинством в три, шесть, двенадцать рублей (так называемые «белые дукаты»).

За 17 лет было выпущено 1372000 трехрублевых монет, 17582 шестирублевых и 3303 двенадцатирублевых общей массой почти 15 тонн! Это был уникальный случай в мировой финансовой системе, а в настоящее время русские платиновые монеты XIX века являются большой редкостью (цена 12-рублевой монеты превышает 5000 долларов!). Всего было отчеканено 1 млн. 400 тыс. платиновых рублей, и Россия первой в мире применила платину в качестве валютного материала.

Владельцы же рудников — Демидовы извлекали большую выгоду от продажи своей платины правительству — в 1840 было добыто уже 3.5 тонны драгоценного металла, однако в 1845 по настоянию нового министра финансов Ф.П.Вронченко выпуск платиновых монет был прекращен, и все монеты были срочно изъяты из обращения. Причины этой панической меры называют разные.

Говорят, что боялись подделки этих монет за границей (где платина была якобы дешевле) и их тайного ввоза в Россию. Однако, ни одной поддельной монеты среди изъятых из обращения не обнаружили. По другой версии, более правдоподобной, спрос на платину и ее цена в Европе выросли настолько, что металл в монетах стал дороже их номинала. Но тогда уже следовало бояться другого: тайного вывоза монет из России, их переплавки и продажи слитков.

Интересно, что Майкл Фарадей на своей популярной лекции о платине, прочитанной 22 февраля 1861, показывал русские платиновые монеты: проанализировав их состав, он нашел, что в монетах содержится 97% платины, 1.2% иридия, 0.5% родия, 0.25% палладия, а также примеси меди и железа.

Перед первой мировой войной добыча платины в России составляла 90—95% мировой добычи, но почти 90% русской платины уходило на экспорт, и лишь несколько процентов перерабатывалось на двух маленьких заводах. Ещё в 1867 Англия скупила весь запас платины в России — более 16 тонн.

Сразу же после Октябрьской революции были приняты меры по созданию мощной платиновой промышленности — в мае 1918 г. был создан Институт по изучению платины, влившийся позже в Институт общей и неорганической химии АН СССР, носящий ныне имя академика Н.С.Курнакова.

За последние 25 лет спрос на платину увеличился в несколько раз и продолжает расти. До второй мировой войны более 50% платины использовалось в ювелирном деле. Из сплавов платины с золотом, палладием, серебром, медью делали оправы для бриллиантов, жемчуга, топазов — мягкий белый цвет оправы из платины усиливает игру камня, он кажется крупнее и изящнее, чем в оправе из золота или серебра. Однако ценнейшие технические свойства платины сделали ее применение в ювелирном деле нерациональным.

Сейчас около 90% потребляемой платины используется в промышленности и науке, доля ювелиров намного меньше, без платины немыслима химическая промышленность. Из платины изготавливают огнеупорную и кислотоупорную посуду, платина применяется как катализатор (в частности, в производстве бензина с высоким октановым числом), при производстве пестицидов, гербицидов, синтетических красок и различных фармацевтических продуктов, в стекольном производстве, автомобильной и авиационной промышленности, морской технике, электронике и производстве энергетического оборудования.

В 1977-1980 годах из платины 999 пробы были изготовлены монеты номиналом 150 рублей, посвященные Олимпийским играм в Москве и всего было изготовлено 147378 этих монет. Другие выпуски платиновых монет были скромнее, например, в 1993 в России было отчеканено всего 750 монет, посвященных русскому балету.

Отметим, что платиновые монеты в конце ХХ века чеканились и в других странах — Гибралтаре, Заире, Лесото, Макао, Панаме, Папуа—Новая Гвинея, Сингапуре, королевстве Тонга.

Вот так «гнилое золото» нашло широчайшее применение в современном мире. А где-то на дне речки Рио-дель-Пинто, Богота и Кауке, а также и Средиземного моря до сих лежат тонны «серебришка», затопленного испанцами…

Источник: ural-kraeved.ru

Платина: характеристика ценного металла, его месторождения и добыча

На рынке драгоценных металлов конкуренцию золоту и серебру составляет платина. Несмотря на ее редкость в природе, это достаточно распространенный материал, применяемый в различных сферах. Впервые о ней заговорили более 500 веков назад, и с тех пор металл не утратил своей ценности. Добыча платины осуществляется далеко не по всему миру. Основными являются только 5 стран, из которых и поставляется драгоценное сырье.

Общие сведения и сферы применения металла

Платина относится к благородным металлам, устойчива перед разными кислотами и щелочами, а также к вакууму, что дает возможность применять ее при создании космической техники. Платина имеет следующие свойства:

• цвет — зависит от разновидности;
• твердость по шкале Мооса — 3,5;
• плотность — 21,9-21,45г/см³;
• температура кипения и плавления — 3825 и 1768 градусов соответственно;
• пластичность — высокая, хорошо поддается ковке.

Достаточная твердость платины дает возможность изготавливать из нее ювелирные украшения любой формы и размера. Работа это трудоемкая и непростая, но отличная последующая эксплуатация сполна это компенсирует. В отличие от серебра и золота, для обеспечения прочности которых нужны дополнительные компоненты, платиновый сплав самостоятельный.

При комнатной температуре вступает в реакцию с царской водкой. Может медленно растворяться в жидком броме и нагретой концентрированной серной кислоте. Платина выступает в качестве катализатора для многих химических реакций, при чем, ее свойства и состав остаются такими же.

Степень окисления металла напрямую зависит от того, насколько свободно кислород поступает к поверхности и каково его давление. Если на поверхности платины расположены второстепенные металлы, то окислительные реакции будут проходить медленно, тогда, как чистый материал окислиться больше и быстрее всего.

В современном мире платина очень востребована. Ее используют в следующих сферах:

• автомобилестроение — производство каталитических нейтрализаторов выхлопных газов;
• электроника — создание высокоточных и оптических приборов;
• нефтехимическая промышленность — производство высокооктанового бензина, каучука, мономеров и других синтетических материалов;
• медицина — изготовление приборов и инструментов, перекиси водорода, антибактериальных и противовирусных препаратов. Также она может применяться при лечении онкологии;
• космическая промышленность и атомная энергетика.

На реализацию нужд для всех этих отраслей уходит более половины всего добытого драгметалла. Для ювелирного рынка остается только 30% платины и 10% является денежными инвестициями.

Форма нахождения в природе

В природе платина встречается в виде самородков, зерен, крупиц, сростков, которые добываются из рудников. Чаще всего это небольшие образцы кубических кристаллов, но могут встречаться и крупные экземпляры до 8 кг. В зависимости от примесей в металле его цвет может быть серебристым, беловато-серым и даже с желтым оттенком.

В чистом виде платину не встретишь. Она находится в соединениях с железом, никелем, медью или с металлами ее же группы: осмием, родием, палладием. Содержание в рудниках металла настолько мало, что для получения одной унции необходимо переработать почти 10 тонн сырья. Это во многом и объясняет то, почему платина такая дорогая.

Самыми востребованными платиновыми сплавами являются:

• поликсен, который содержит до 10 % железа;
• палладий;
• ферроплатина;
• иридоплатина;
• сперрилит.

Также есть ряд более сложных химических соединений, включающих в себя никель и серу. Наиболее известным из таких минералов является брэггит. Он встречается вместе с медными и железными пиритами в контакте с золотой рудой, кристаллизуясь в кубической или в редкой октаэдрической форме. Брэггит обладает металлическим блеском и содержит также следы родия и сурьмы.

Виды месторождений

Платина зарождается как на поверхности отложений, так и в их недрах. Самые крупные промышленные залежи металла достигают в длину несколько десятков километров и в ширину — несколько сотен метров. Материал добывается в основном в комплексных месторождениях. Платиновую жилу, как и золото, можно найти в магматических изверженных породах.

Есть два типа месторождений, в которых ведется добыча платиновых слитков и частиц:

• коренные/первичные;
• рассыпные/вторичные.

В первичных платина идет как второстепенный продукт в процессе добычи меди, никеля и сульфидов. Если встречается платиновая жила, то она обычно уходит глубоко в земную кору.

Когда коренное месторождение разрушается, платиновые залежи рассыпаются. В таком случае их находят неподалеку от него в виде, пластин, мелких фракций или песка. Очень редко данный элемент встречается в кварцевых жильных образованиях.

Основные этапы и способы добычи

Добыча металла всегда состоит из последовательных операций: вскрытия залежи, разрыхления и доставки пород на обогатительный комбинат, получения сырой платины и очистительных (аффинажных) работ.

В зависимости от того, как и где зародилась платина, выбираются способы ее добычи: открытый или закрытый. Каждый из них имеет свои особенности.

Сбор платины открытым способом ведется на вторичных месторождениях, где металл накапливался некоторое время. Первым делом снимают верхний слой грунта, под которым закопаны платиновые залежи. Далее с применением специальной техники для работы в карьерах добывают породу с включенной в нее платиной. Полученный металл направляют для дальнейшей переработки.

Закрытым способом добывают платину из первичного месторождения. Именно там содержится большая часть сырья, входящего в состав медно-никелевых руд. Для добычи драгметалла строят специальные шахты, в которых шахтеры вручную просверливают отверстия в породе, закладывают взрывчатку и подрывают пласты рудников. Отделившиеся экземпляры переправляют к стволу шахты и извлекают на поверхность.

Закрытый способ добычи платины предполагает много ручной работы, осуществляемой наемными работниками. Хотя технологии не стоят на месте и все чаще используют низкопрофильное бурильное оборудование и транспортеры, способные функционировать в низких шахтах.

После вскрытия платиновой толщи порода проходит стадию обогащения. Ее дробят, освобождают от посторонних материалов и отправляют на промывку. На этом этапе сырье насыщается водой и воздухом. Необходимо это для того, чтобы платиновые частицы отсоединились от других компонентов и под воздействием воздушных пузырьков всплыли на поверхность.

Аффинаж (очистка) платины дает возможность получить чистый, без посторонних примесей, материал. Процедуру проводят на заводах с применением специального оборудования и по определенным технологиям. В результате проведения сложных термохимических реакций выделяется 6 металлов платиновой группы. Кроме этого могут «всплыть» золото с серебром, иногда содержащиеся в платиносодержащих рудах.

Наиболее известные месторождения

Добычей до нашей эры занималось Нубийское королевство. В 19 столетии к странам ЮАР, Колумбии, Зимбабве присоединилась Царская Россия. В последней добыча платины велась довольно длительное время, почти 100 лет из-за больших запасов драгметалла. С тех пор и по сегодняшний день российские месторождения считаются одними из самых больших.

В мире

На первом месте в списке мировых месторождений платины стоит ЮАР. Здесь сосредоточено более 70% всех запасов. Главными являются несколько компаний, занимающихся добычей и переработкой драгметалла. Это Anglo Platinum, Impala Platinum и Lonmin. Несмотря на длительные забастовки, которым подверглись все производственные точки, ЮАР не утратила свои позиции и по-прежнему остается лидером на рынке.

Второе место занимает Зимбабве, на землях которой содержится 8% платиновых залежей. Местные компании активно сотрудничают с российскими фирмами и добились немалого успеха в обогащении руды. Ежегодно совместные работы увеличивают количество добытой руды, что выдвигает Зимбабве на первые позиции.

На третьем месте стоит Канада с 3% добываемого сырья. На двух работающих здесь производствах постоянно наблюдаются взлеты и падения. Но, несмотря на это, государство продолжает поставлять платину и палладий на мировой рынок.

США отведено четвертое место по площади платиновых месторождений. Здесь добывают всего 2% от всего мирового запаса. Известны две компании, активно занимающиеся разработкой платиноидов: «Stillwater Mining Co» и «XS Platinum». Последняя работает на Аляске, но ресурсы металла в этой местности сильно исчерпали себя. Это позволяет сделать выводы, что деятельность «XS Platinum» может совсем скоро закончиться.

В России

На территории России расположено несколько месторождений, общий сбор драгоценного металла с которых составляет 11%. Впервые добыча платины была проведена на Урале, недалеко от Екатеринбурга. Крупнейшим рассыпным месторождением платины является Кондер в Хабаровском крае.

Также стоит отметить такие места, как:

• Красноярский край;
• Мурманская область;
• Свердловская область;
• Камчатка.

Кроме этого, добыча платины в России ведется в Карелии, на Кольском полуострове и в Воронежской области.

Источник: 1nerudnyi.ru