Добыча и переработка платиновых руд

Промышленные россыпи обнажаются на поверхности (открытые россыпи) или скрыты под 10—30 м осадочной толщей (погребённые россыпи). Наиболее крупные из них прослежены на десятки км в длину, ширина их достигает сотен м, а мощность продуктивных металлоносных пластов до нескольких м; образовались они в результате выветривания и разрушения платиноносных клинопироксенит-дунитовых и серпентин-гарцбургит

овых массивов. Промышленные россыпи известны как на платформах (Сибирской и Африканской), так и в эвгеосинклиналях на Урале, в Колумбии (область Чоко), на Аляске (залив Гудньюс) и др. Минералы платиновых металлов в россыпях нередко находятся в срастании друг с другом, а также с хромитами, оливинами и серпентинами.

Добыча Платиновых руд ведётся открытым и подземным способами. Открытым способом разрабатывается большинство россыпных и часть коренных месторождений. При разработке россыпей широко используются драги и средства гидромеханизации. Подземный способ добычи является основным при разработке коренных месторождений; иногда он используется для отработки богатых погребённых россыпей.

В результате мокрого обогащения металлоносных песков и хромитовых Платиновых руд получают шлих «сырой» платины — платиновый концентрат с 70—90% минералов платиновых металлов, а в остальном состоящий из хромитов, форстеритов, серпентинов и др. Такой платиновый концентрат отправляется на аффинаж. Обогащение комплексных сульфидных Платиновых руд осуществляется флотацией с последующей многооперационной пирометаллургической, электрохимической и химической переработкой.

Металлы платиновой группы добываются, как правило, из двух типов месторождений - собственно платинометальных малосульфидных, где платиноиды - главная полезная компонента, и комплексные сульфидные медно-никелевые. Из месторождений первого типа добываются платиноиды в ЮАР и США, второго типа - в России и Канаде. Небольшое значение имеют платиновые россыпи, а также колче-данно-полиметаллические, медно-порфировые и другие месторождения, из которых платиноиды добываются попутно.

В заметном количестве (140-300 кг в год) платину начали добывать с 1735 г. из россыпей Колумбии. Там добыча продолжается до сих пор. Первые 200 лет именно россыпные месторождения были основным источником добычи платины. Со второй половины XIX века платину попутно с золотом стали добывать в США и Канаде. В начале XX века металлы платиновой группы в Канаде научились извлекать из сульфидных медно-никелевых руд месторождения Садбери. Начиная с 30-х годов XX века медно-никелевые месторождения на несколько десятилетий стали главным источником производства платиноидов. В рудах этих месторождений палладий преобладает над платиной, в небольшом количестве содержатся родий и другие платиноиды.

В ЮАР в 1924 г. было сделано открытие, изменившее всю дальнейшую историю платинодобывающей промышленности. Геолог Ганс Меренский обнаружил в Бушвельдском массиве породы, богатые минералами платиновой группы. При мощности рудного тела около 1 м оно тянется на несколько сотен километров. Содержание платиноидов в рудах достигало 10 г/т, при этом платины было больше, чем палладия. Выявленный платиноносный горизонт получил название «риф Меренского». Добыча платиноидов началась здесь в 30-х годах и до сих пор увеличивается в объемах.

Долгое время считалось, что месторождения Бушвельд-ского массива являются уникальными. Однако в 70-х годах геолог К. Конн обнаружил в штате Монтана (США) платиновое оруденение в массиве Стиллуотер. Поиски платиноидов там велись целенаправленно, массив был выбран как перспективный по сходству с Бушвельдским. Но в этом месторождении содержание платиноидов значительно больше - 20 г/т. Открытие вызвало бум поисковых работ во многих странах. Вскоре аналогичные месторождения были открыты в Зимбабве, Финляндии, в России на Кольском полуострове, в Бразилии .

По запасам их Россия занимает второе место в мира после ЮАР (всего в мире 56 тыс.т). Основная добыча сейчас ведётся на полуострове Таймыр. При переработке медно-никелевых руд металлы платиновой группы следуют за никелем и медью по всем технологическим цепочкам, концентрируясь в черновом никеле и черновой меди. На заключительном этапе – в процессе электролиза чернового металла – платиновые металлы, а также золото и серебро, не переходят в электролит. Они оседают на дно электролитной ванны в виде осадка – шлама. Именно он служит основным источником платиновых металлов. Из шлама получают богатые концентраты, а затем (на аффинажных заводах) путём сложных химических реакций и сами металлы. Производство платиновых металлов измеряется в тройских унциях, что равно 31,1г., цены – в долларах. Платина всегда дороже золота.

Применение

В технике:

Платина применяется как катализатор (чаще всего в сплаве с родием, а также в виде платиновой черни — тонкого порошка платины, получаемой восстановлением ее соединений).

Платина применяется в ювелирном и зубоврачебном деле, а также в медицине.

Изготовление стойкой химически и к нагреванию лабораторной посуды.

Изготовление миниатюрных магнитов огромной силы (сплав платина-кобальт, ПлК-78).

Специальные зеркала для лазерной техники.

Чрезвычайно долговечные и стабильные электроконтакты и сплавы для радиотехники (ПлИ-10, ПлИ-20, ПлИ-30 (платина-иридий).

Гальванические покрытия.

Перегонные реторты для производства плавиковой кислоты.

Электроды для получения перхлоратов, перборатов, перкарбонатов, пероксодвусерной кислоты (фактически на платине держится все мировое производство перекиси водорода: электролиз серной кислоты — пероксодвусерная кислота — гидролиз — отгонка перекиси водорода).

Нерастворимые аноды в гальванотехнике.

Анодные штанги для защиты от коррозии корпусов подводных лодок.

Нагревательные элементы печей сопротивления.

В медицине

Соединения платины (преимущественно, тетрахлорплатинаты) применяются, как цитостатики («цис-платина»). Однако в настоящее время имеются более эффективные противораковые лекарственные средства.

В ювелирном деле

Платина и её сплавы широко используются для производства ювелирных изделий. Ежегодно мировая ювелирная промышленность потребляет около 50 тонн платины. До 2001 года большая часть ювелирных изделий из платины потреблялась в Японии. С 2001 года на долю Китая приходится примерно 50 % мировых продаж. В 1980 г. Китай потреблял около 1 % ювелирных изделий из платины. В настоящее время в Китае ежегодно продаётся около 10 млн изделий из платины общей массой около 25 тонн. Российский спрос на ювелирную платину составляет 0,1 % от мирового уровня.

Монетарная функция

Платиновая монета 1835 года номиналом 12 рублей.

Платина, золото и серебро — основные металлы, выполняющие монетарную функцию. Однако платину стали использовать для изготовления монет на несколько тысячелетий позже золота и серебра.

Первые в мире платиновые монеты были выпущены и находились в обращении в Российской империи с 1828 по 1845 год. Чеканка началась с трехрублевиков. В 1829 г. «были учреждены платиновые дуплоны» (шестирублевики), а в 1830 г.— «квадрупли» (двенадцати-рублевики). Были отчеканены следующие номиналы монет: достоинством 3, 6 и 12 рублей. Трехрублевиков было отчеканено 1 371 691 шт., шестирубле-виков — 14 847 шт. и двенадцатирублевиков — 3474 шт.

 Скачать реферат