Платиновые руды и их добыча

Примерно в это же время с 1901 по 1914 гг. на средства платинопромышленных компаний для изучения и составления карт более северных районов Урала (бывшая Николае-Павдинская дача) был приглашен профессор Женевского университета Луи Дюпарк с сотрудниками. Данные, полученные исследователями из группы Л. Дюпарка были положены в основу широкомасштабных съемочных и поисковых работ, проведенных на Севе

рном Урале уже в советский период.

В двадцатые годы нашего столетия коренные месторождения Нижнетагильского массива интенсивно разведуются и изучаются. Здесь начал свою трудовую деятельность в качестве участкового геолога будущий академик, крупнейший специалист в области геологии рудных месторождений А.Г. Бетехтин. Из под его пера вышли многие научные труды, но монография “Платина и другие минералы платиновой группы", написанная на уральском материале и опубликованная в 1935 году, занимает особое место. А.Г. Бетехтин один из первых обосновал позднемагматический генезис уральских платиновых месторождений, наглядно показал широкое участие флюидов в процессе рудообразования, выделил типы хромит-платиновых руд и дал им вещественную и структурно-морфологическую характеристику. Огромный вклад в разведку Нижнетагильских месторождений платины и изучение вмещающих пород внес академик А.Н. Заварицкий, активно работавший на Урале в первой половине двадцатого века.

Уже к середине прошлого столетия коренные платиновые месторождения на Нижнетагильском массиве полностью вырабатываются, а новых проявлений не обнаружено, несмотря на активные поиски, проведенные с 40 по 60-е годы. В настоящее время продолжается эксплуатация только россыпных месторождений, причем работы ведутся преимущественно небольшими старательскими артелями в пределах старых горных отводов т.е. перемываются отвалы некогда знаменитых на весь мир платиновых приисков. Во второй половине двадцатого века крупнейшие в России платиновые россыпи были открыты в Хабаровском крае, Корякии и Приморье, но коренных месторождений, аналогичных тем, которые разрабатывались на Урале до сих пор не найдено. Абсолютно справедливо, что данный тип месторождений получил в специальной геологической литературе собственное название - “уральский” или “нижнетагильский” тип месторождений. [2,5,12]

Добыча. Методы добычи

Добыча платиновой руды ведётся открытым и подземным способами. Открытым способом разрабатывается большинство россыпных и часть коренных месторождении. 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, электрохимеской и химимической переработкой. [4,9]

Рисунок 2. "Драга для промывки платиноносного песка" [14]

Рисунок 3. "Рабочие у промывочного

Рисунок 4. "Старательницы с лотками" желоба" [14] [14]

Геолого-промышленные типы мпг и основные объекты их добычи

Металлы платиновой группы в определенных геологических обстановках образуют значительные локальные скопления вплоть до промышленных месторождений. По условиям происхождения выделяются четыре класса месторождений платиновых металлов, каждый из которых включает группы.

При значительном многообразии геологических обстановок нахождения металлов платиновой группы (МПГ) в природе главным мировым источником их добычи являются собственно магматические месторождения. Подтвержденные запасы МПГ зарубежных стран на начало 90-х годов составляли более 60 тыс. т, в том числе в ЮАР около 59 тыс. т. Свыше 99% запасов зарубежных стран (ЮАР, Канада, США, Австралия, Китай, Финляндия) приходится на малосульфидные собственно платинометальные, сульфидные платиноидно-медно-никелевые и платиноидно-хромитовые месторождения. Доля других источников составляет менее 0,3%.

В некоторых странах налажено попутное производство платиновых металлов при металлургической переработке руд других металлов. В Канаде при переработке поликомпонентных медных руд производится свыше 700 кг платино-палладиевого сплава, содержащего 85% палладия, 12% платины и 3% других платиноидов. В ЮАР на каждую тонну рафинированной меди приходится 654 г платины, 973 г родия и до 25 г палладия. При выплавке меди в Финляндии попутно ежегодно извлекают около 70 кг МПГ. Попутно металлы платиновой группы добываются и в некоторых странах СНГ. В частности, на Усть-Каменогорском комбинате (Казахстан) из колчеданно-полиметаллических руд ежегодно извлекают около 75 кг платиновых металлов. В России свыше 98% разведанных запасов МПГ сосредоточены в арктической зоне, при этом более 95% производства платиновых металлов осуществляется из сульфидных медно-никелевых руд Норильского промышленного района. [3,11]

Получение платины

Разделение платиновых металлов и получение их в чистом виде довольно трудоемко вследствие большого сходства их химических свойств. для получения чистой платины исходные материалы - самородную платину платиновые шлихи (тяжелые остатки от промывания платиноносных песков), лом (негодные для употребления изделия из платины и её сплавов) обрабатывают царской водкой при подогревании. В раствор переходят: Pt, Pd частично Rh, Ir в виде комплексных соединений H2 [PtCl6], H2 [PdCl4], H3 [RhCl6] и H2 [IrCl6], а заодно Fe и Cu в виде FeCl3 CuCl2. Нерастворимый в царской водке остаток состоит из осмистого иридия, хромистого железняка, кварца и др. минералов.

Из раствора осаждают Pt в виде (NH4) 2 [PtCl6] хлористым аммонием. Но чтобы в осадок вместе с платиной не выпал иридий в виде аналогичного соединения, его предварительно восстанавливают сахаром до Ir (+3). Соединение (NH4) 3 [IrCl6] растворимо и не загрязняет осадка.

Полученный осадок отфильтровывают, промывают концентрированным раствором NH4Cl, высушивают и прокаливают. Полученную губчатую платину спрессовывают, а затем оплавляют в кислородно-водородном пламени или в электрической печи высокой частоты.

(NH4) 2 [PtCl6] =Pt+2Cl2+2NH3+2HCl [3,9]

Использование платины

Мировая статистика показывает то, что, чем выше потребление платины в какой либо стране, тем выше общий уровень ее экономики и общий жизненный уровень ее населения. А вообще существуют традиционные отрасли использования платины. Это нефтехимия, микроэлектроника, радио - и электротехника, приборо-, авиа - и судостроение, ювелирная промышленность. Для изготовления ювелирных изделий платина применяется с давних времен. Высокопробный платиновый сплав считается классическим ювелирным материалом для изготовления изделий с драгоценными камнями. Но использование ее в ювелирных изделиях значительно сократилось до 62,8т. Платина необходима и в деле нейтрализации выхлопных газов для двигателей внутреннего сгорания. Особенно важны платиновые катализаторы, у которых весьма широкий спектр использования. Кроме того, платину не может заменить ни один другой металл в ракетной и атомной технике, медицине, в производстве оптически чистых стекол, стекловолокон и тиглей для наращивания синтетических кристаллов.

 Скачать реферат