Как добывают золото и платину

Опубликовано: 22.04.2024

Желаю здравствовать, дорогие наши гости и постоянные подписчики! В этой статье я расскажу о платине. Это один из самых редких металлов на нашей планете. Вы узнаете о том, как добывают платину, кто является лидером в этой отрасли, как применяется этот металл, где расположены богатейшие месторождения и многое другое.

Как выглядит платина в природе

В месторождениях этот металл находится в виде зернистых образований стального, серебристого с белым или желтоватым оттенком цветов в зависимости от состава вещества.

Встречаются крупные платиновые самородки до 9 килограмм весом. Гораздо реже обнаруживают мелкие кубические кристаллы.

В природе практически не встречается чистого вещества, чаще оно присутствует в породе в виде всевозможных сплавов.

Химические и физические свойства

Этот элемент относится к благородным металлам, поскольку инертен по отношению к большинству известных кислот и щелочей:

При комнатной температуре вступает в реакцию с царской водкой.
Его растворяют жидкий бром и разогретая серная кислота высокой концентрации, но реакция проходит медленно.

Платина способна создавать сотни комплексных соединений, что делает ее одним из самых активных катализаторов химических реакций, причем ее состав при этом остается неизменным.

Этот металл имеет высокую плотность — кубик с размерами граней в 1 см будет весить 21-21,5 грамм.

Это тугоплавкое вещество, его температура плавления — 1768 °C, при этом оно очень пластичное, тягучее и отлично поддается ковке.

Процесс образования в природе

Основная теория гласит, что элементы платиновой группы образовались в момент колоссального космического взрыва и в расплавленном состоянии находились в той субстанции, которая позднее превратилась в ядро нашей планеты.

Как находят платиновые жилы

Такие жилы часто обнаруживали в ручьях, на берегу рек, а также местах добычи других полезных ископаемых.

В России платина была открыта на Урале и считалась примесью к золоту в рассыпных приисках. Но в силу своей тугоплавкости этот металл долго не находил применения и его попросту выбрасывали или отправляли в отвалы отработанных пород.

Спутники платины

Как правило, этот металл никогда не встречается обособленно. Его постоянными спутниками являются:

железо;
родий;
рутений;
палладий;
иридий;
осмий.

Более редкие спутники — никель и медь.

Где встречается платина в природе

Этот металл добывается преимущественно в комплексных месторождениях. Имеет вид кучного скопления мелких частиц и слитков. Платиновую жилу, как и золото, можно найти в типичных магматических изверженных породах.

Виды месторождений

Месторождения, в которых добывают этот элемент, бывают двух типов:

коренные (первичные);
рассыпные (вторичные).

В коренных месторождениях платину вместе с другими металлами платиновой группы получают в качестве побочного продукта при добыче сульфидов, меди и никеля. Встречаются жильные вкрапления в породу, которая уходит вглубь земной коры.

Россыпи — результат разрушения коренного месторождения и зачастую располагаются на небольшом расстоянии от него. Здесь добывают слитки и мелкие частицы в виде песка и чешуек или пластин.

Очень редко данный элемент встречается в кварцевых жильных образованиях.

Способы добычи

Россыпи разрабатываются методом промывки грунта, содержащего драгоценный металл. Тяжелые частицы оседают на дне, а пустая порода смывается водой. Платину, полученную из месторождений рассыпного типа, называют сырой.

В комплексных месторождениях главным источником платины является шламовая масса, оставшаяся после извлечения из руды никеля и меди. Шлам подвергают дополнительной обработке — обжигу и повторному электролизу. После чего содержание драгоценных металлов в такой руде доходит до 60% от общей массы.

Способ последующей очистки (аффинажа) применяется также для сырой платины. Он заключается в двойной обработке вещества царской водкой, а затем прокаливании при температуре от 800 до 1000 °C.

Объемы добычи

На сегодняшний день общий объем мировой добычи платины составляет порядка 184 тонн в год. Еще около 60 тонн благородного металла получают в результате переработки.

Топ стран по добыче

Добыча платины в мире распределена по странам весьма неравномерно.

Список лидеров за 2017 год выглядит следующим образом:

Южно-Африканская Республика — 73%.
Россия — 11%.
Зимбабве — 8%.
Канада — 3%.
Соединенные Штаты Америки — менее 2%.
Оставшиеся 3% приходится на остальные государства, добывающие этот драгметалл.

Сферы применения

В последнее время платина широко используется:

В автомобилестроении, в частности — при производстве каталитических нейтрализаторов выхлопных газов. Сплав применяется в электронике при создании высокоточных и оптических приборов.
В нефтехимической промышленности этот металл необходим для создания высокооктанового бензина, каучука, подавляющего большинства мономеров и других синтетических материалов.
В медицине этот элемент используют для создания приборов и инструментов. Платина необходима при производстве перекиси водорода, антибактериальных и противовирусных препаратов. Ее также используют при лечении онкологических заболеваний.
Без платины не обходится космическая программа и атомная энергетика. Все вышеперечисленные отрасли поглощают около 60% драгметалла.
На изготовление ювелирных изделий расходуется около 30% благородного металла.
Оставшиеся 10% служат источником финансовых инвестиций.

Самые богатые месторождения

Богатейшими на планете запасами платины располагает ЮАР, там же находится и крупнейшее месторождение из всех существующих на данный момент.

В мире

Наиболее известные и перспективные прииски на сегодняшний день:

Риф Меренский, ЮАР;
Великая Дайка, Зимбабве;
Стиллуотер, США;
Лак-Дез-Иль, Канада;
Садбери, Канада.

В России

На территории России расположено крупнейшее в мире рассыпное месторождение платины (Кондер).

Добыча металла ведется преимущественно в Хабаровском крае, на Камчатке и в Свердловской области. Особенно следует отметить следующие месторождения:

Норильская группа, Красноярский край;
Федорова Тундра, Мурманская область;
Кондер, Хабаровский край;
Лобва, Свердловская область;
Левтыринываям, Камчатка;
Выйско-Исовский, Свердловская область.

Специалисты высоко оценивают также разведанные запасы, которые находятся в Карелии, на Кольском полуострове и в Воронежской области.

Вся платина, добываемая на территории Российской Федерации, приходится на долю ГМК «Норникель». Он также является одним из крупнейших производителей МПГ в мире.

Цена за 1 грамм на сегодня

В настоящее время спрос на платину неуклонно растет, преимущественно за счет автопрома. Ежедневные котировки платины на бирже доступны нашим посетителям в режиме онлайн.

Запись обновлена: Окт 8, 2020

Антонио де Ульоа (испанский геодезист и астроном) в 1740 г. при раскопках в Перу обнаружил месторождение платины, его заинтересовал необычный цвет и твердость металла. Он первым ввез будущий драгметалл в Испанию для детального изучения.

В 18 веке испанские ученые выявили следующие свойства платины:

тверже золота и серебра;
устойчива к химическим кислотам;
реакция с кислородом дает оксиды платины (красновато-коричневый, коричневый и черный);
легко сплавляется с золотом;
за счет пластичности легко поддается ковке.

С испанского platina – пренебрежительное «серебришко» от plata (серебро). Действительно, своим цветом платина сильно похожа на серебристый металл. А предвзятое отношение связано с его низкой ценностью в Испании – правительство запретило ввоз platina в страну, поскольку драгоценных дел мастера начали смешивать благородное золото с этим, не имеющим никакой ценности, белым металлом, и продавали изделия как золотые. Все запасы платины под строжайшим надзором сбрасывали в море.

О добыче платины

В XVIII-XIX вв. в Европе платину с учетом особенных свойств использовали только при создании химического оборудования и в качестве катализаторов. Добываемого белого металла в Америке на тот момент для таких нужд было более чем достаточно.

На территории России в 1819 г. будущий драгметалл впервые обнаружили на Урале. Началась разработка месторождения, и в 1824 г. были открыты платиновые прииски в Нижнетагильском горнозаводском округе и в долине реки Ис (Исовская россыпь). Добыча платины на Урале сделало Россию мировым лидером по объемам производства этого белого металла.

Способы добычи платины

Способ добычи платины во многом зависит от типа месторождения. Если платиноносные пласты залегают не слишком глубоко или на поверхности, тогда применяется «открытый» способ ее добычи, если же горизонт (пласт) расположен очень глубоко – «закрытый» способ. Технологический цикл добычи платины начинается с геологоразведки предполагаемого месторождения.

При открытом способе снимают небольшой слой грунта, который лежит непосредственно на платиносодержащей россыпи.
Закрытый способ подразумевает бурение, закладку взрывчатки и строительство глубоких шахт.

Для добычи платины тем или иным способом используются современные технологии, а также применяется множество видов карьерной спецтехники.

Как добывают платину в природе?

Добыча драгметаллов кустарными способами присуща обычным людям, жаждущим найти клад/сокровища. Жители горных районов часто самостоятельно ищут богатые породы и с помощью подручных средств стараются извлечь фрагменты драгоценных металлов (платины).

Одним из таких способов является добыча платины из камня с помощью обычного йода:

Сначала из груды камней выбираются те, на которых отчетливо видны белые прожилки или вкрапления. Затем в обычную пипетку набирается йод. Реакция йода с золотом или платиной дает зеленый цвет этого вещества. Если при высыхании йода на поверхности камня остался зеленый налет – есть наличие драгметалла.

Платину также добывают из металлосодержащих руд. Например, из сульфидных медно-никелевых или никелевых. Но при их переработке часть платины теряется вместе с отходами производства путем обогащения меди или никеля, поэтому такой процесс стараются не использовать за его трудоемкость.

Как добыть платину из катализатора?

Добыть платину из автомобильного катализатора можно своими руками с применением технологии «выщелачивания». Рекомендуется использовать импортное устройство, так как в производстве отечественных авто часто применяют золото. «Выщелачивание» подразумевает смачивание катализатора раствором из соляной и азотной кислот высокой концентрации. Процесс должен проводиться при 100 градусах по Цельсию. После смачивания устройство несколько раз промывается, в результате чего образуется смесь, содержащая белый металл.

Минусом такой операции считается потеря некоторого количества платины. Необходимо учитывать тот факт, что при длительной службе катализатора, в нем остается все меньше драгоценного напыления.

Добыча платины из радиодеталей

Процесс добычи платины из вторсырья (радиодеталей, элементов электроустановок и пр.) в домашних условиях состоит из нескольких этапов:

Растворение – отобранные контакты доводят до кипения в разбавленной соляной кислоте, чтобы растворить цветные металлы.
Осаждение – после растворения отфильтрованное сырье погружают в чистую соляную кислоту, чтобы цветмет полностью растворился. Сюда же по каплям добавляют концентрированную азотную кислоту для завершения цикла растворения. В полученную смесь хлорида платины аккуратно вводят раствор хлорида аммония до получения гексахлорптатината аммония.
Получение губчатой платины – раствор фильтруется, полученную желтую соль снова заливают хлоридом аммония под действием вакуума. После такой фильтрации остается осадок, его сушат несколько дней на солнце или путем слабого нагревания. Высохший осадок прокаливают при 800 градусах. Полученную губчатую платину выплавляют, заливают в форму и дают остыть до получения слитка (узнайте, при какой температуре плавится платина).

Нельзя забывать, что подобный процесс очень опасен из-за большого содержания токсичных веществ в радиоэлементах. Поэтому необходимо соблюдать такие правила безопасности, как при работе в лаборатории.

Как добывают платину, видео

Как добывают платину в России?

Добыча платины компанией «Русская платина» на примере богатейшего месторождения в России – прииске «Кондер», находящегося в Хабаровском крае на Дальнем востоке (артель старателей «Амур»):

Начало разработки месторождения – 1984 год.
Производственная площадь – засекречено.
Количество персонала – 1400 человек.
Добыча – металлы платиновой группы.
Объемы – свыше 150 тонн драгметаллов за все время работы прииска.
Область применения – автомобильная промышленность в России, медицина и ювелирное производство.

Сложным технологическим процессом является добыча и получение чистой платины. Чтобы добраться до залежей платинового песка, рабочие снимают 18-20 метров пустой породы. Сначала ее взрывают, потом вывозят с участка самосвалами. Затем песок, содержащий драгоценный металл, промывается мощной струей воды.

На 1 м3 песка приходится всего 1 грамм платины.

Перед разработкой породы старатели в ручную промывают песок – если в промывочном лотке обнаружились крупицы белого металла, то только тогда сюда вызывают технику.

Полуфабрикат с промывочных машин поступает на обогатительную фабрику, где и получают чистый драгоценный песок.

Добыча платины на этом месторождении за сутки составляет до 30 кг, а в год – более 3,5 тонны. Чтобы не уменьшать такую производительность, руководство предприятия вводит в эксплуатацию высокопроизводительные машины и оборудование, а также передовые технологии, разработанные на базе ведущих отечественных и зарубежных центров горнодобывающей отрасли.

Где в России добывают платину?

Россия занимает второе место в мире после ЮАР по месторождениям, где в больших объемах добывают платину. Не только в Хабаровском крае, но и на крупных приисках на Таймыре, в Приморском крае и на Кольском полуострове ведется разработка залежей платиносодержащих руд.

Разработка месторождений платины на Урале

Около 250 тонн драгметалла было добыто на Урале в период с 1824 по 1922гг. Уральские месторождения по праву считаются уникальными до сих пор, поскольку именно здесь добывались самородки неимоверной величины. На Исовском месторождении старателями найден крупнейший (7,86 кг.) из известных самородков чистой платины «Уральский гигант», который хранится в Алмазном фонде России.

В начале XX века Исовские и Нижнетагильские месторождения давали около 80% всего мирового объема платины. Но уже к середине прошлого века платиновые залежи на Урале практически полностью выработались, и добыча была сведена к минимуму. Сегодня здесь продолжается разработка только россыпных остаточных месторождений.

Месторождения платины на Кольском полуострове

Коренное месторождение платины под Мончегорском на Кольском полуострове было обнаружено геологами сравнительно недавно. Исследования породы на наличие платины ведутся здесь с 2018 г. Если разработки, которые начнутся уже в этом (2020) году, подтвердят показатели наличия залежей платины, данное месторождение будет считаться самым богатым в России.

По мнению геологов, участок в 3 км содержит несколько платиноносных пластов, на которые возлагаются огромные надежды.

В каких еще странах добывают платину?

В промышленном производственном масштабе добыча металлов платиновой группы ведется только в четырех странах. Крупнейшие мировые месторождения платины расположены в Южной Африке.

Добыча платины в мире по странам выглядит так (см. рис.):

Добыча платины в Китае

В начале 2000-х годов Китай начал проводить разработку месторождений платины. Самыми крупными на территории Китая считались Цзиньчуаньское никелевое месторождение и Цзиньбаошань. Содержание чистого драгоценного металла составляло всего 1,5 грамма на тонну разработанной породы – совсем мало по сравнению с показателями стран-лидеров.

По добыче платины Китай входит в 3% мировых объемов, разделяя их с Колумбией и Финляндией (см. рис. выше), поэтому его скорее можно назвать не добытчиком, а потребителем этого металла. На сегодняшний день почти 45% мирового потребления ювелирных изделий из платины приходится именно на Китай.

Добыча платины в Африке

Самое огромное в мире и неиссякаемое месторождение металлов платиновой группы находится в Южно-Африканской Республике (ЮАР). Гигантскому по величине месторождению Бушвельдский комплекс по оценкам уже около 2 млрд. лет. Здесь добывают треть всей платины в мире – 140-150 тонн ежегодно. Комплекс состоит из трех пластов залежей платины длиной в 1500 км: Меренски, UG2 и Платриф. Залежей платиносодержащей руды в этом комплексе хватит еще не на 1 десяток лет добычи чистейшей платины.

Бушвельдский комплекс открыл Ганс Меренски (южноафриканец, геолог по образованию) в 1924 году.

Добыча платины в Монголии

В небольшой, но богатой природными ресурсами стране Монголии, бывшей республике СССР, есть большой запас угля, золота, разных металлических руд, а также хорошие залежи россыпной платины.

На данный момент ведутся переговоры с компаниями мировых лидеров по добыче полезных ископаемых, в том числе и по нахождению и разработке месторождений металлов платиновой группы.

Петр Реус (русский геолог) в 2014 году, путешествуя по Монголии, обнаружил в воде озера Баян-Нуур скопление частиц руды, в которых по проведенному анализу была выявлена чистая платина. «В анналах мировой добычи платины еще не бывало такой богатой и такой доступной россыпи», – по оценке геолога пласты россыпной платины залегают практически под всей озерной долиной и несут очень большую ценность для экономического развития страны.

Месторождения платины в Казахстане

Добыча металлов платиновой группы в Республике Казахстан производится путем выделения фрагментов драгметалла из комплексных руд при разработке месторождений золота.

Месторождения платины в США и Канаде

Канада. За год в Канаде добывается до 5 тонн платины. Разработка месторождений металлов платиновой группы началась уже в 1908 году и до сих пор позволяет Канаде удерживать лидирующие позиции. Залежи платины находятся на северо-западе в городке Онтарио.

США. Компания “Stillwater Mining Co” владеет рудниками на территории США в штате Монтана с 1987 г. Каждый год месторождения платины приносят около 6-7 тонн чистого драгметалла. Руда здесь богата содержанием металлов платиновой группы и составляет 20 грамм на тонну породы. На Аляске также были достаточно богатые рудники, но почти за 60 лет иссякли.

Каков объем платины добываемой в мире ежегодно?

Мировая добыча платины составляет порядка 170-180 тонн ежегодно.

Объемы добываемой платины в год (сколько в тоннах) по лидирующим странам можно рассмотреть на графике:

Данные приведены за последние 3 года. В показатель «Северная Америка» входят США и Канада. С каждым годом добыча платины уменьшается. Разработка новых месторождений в России и Зимбабве в 2020 году позволят значительно повысить количество добываемого белого драгметалла.

Лидеры по добыче платины

В диаграмме представлены страны, входящие в топ лидирующих по производству платины в мире: Южно-Африканская Республика (ЮАР), Россия, Зимбабве, США и Канада.

Каковы запасы платины в мире?

В «Отчёте по добыче, производству и запасам металлического и неметаллического сырья за 2017 и 2018 годы» от Mineral commodity summaries за 2019 г. опубликованы данные приблизительных мировых запасов платины. Они составляют практически 69.000.000 тонн по всем странам, добывающим драгметалл.

Зимбабве – 1.200.000 тонн
США – 900.000 тонн
Канада – 310.000 тонн
ЮАР – 63.000 тонны.

Компании, добывающие платину в России и мире

Российскими горнодобывающими компаниями, специализирующимися на добыче и производстве платины, являются ОАО «Русская Платина» (месторождения расположены в Хабаровском и Красноярском крае) и группа компаний «Норильский Никель», разрабатывающий месторождения и добывающий белый металл на Таймыре и Кольском полуострове. Более мелкие производители, кто добывает платину в России: «Ренова», «Золотая долина», «Фарта».

В ЮАР такими компаниями являются Anglo-American Platinum, Lonmin и Sibinanye-Stillwater.

Себестоимость добычи платины

Для получения 25 гр (1 унции) чистой платины необходимо переработать в среднем 10 тонн руды. За счет суммарных затрат на разработку месторождений, добычу и производство драгметалла коэффициент себестоимости составил порядка 1.000 долларов за 1 унцию. Эта цифра ежедневно меняется.

Например, на 12.05.2020г. стоимость 1 унции Pt составляла 950 долл., а уже на 20.05.2020г. – 909 долларов.

Высокая стоимость драгоценного металла связана с большой практической ценностью (применение во многих сферах), наличием небольшого количества в природе и сложностью добычи.

Какие перспективы добычи платины в мире?

На сегодняшний день мировые запасы платины быстро уменьшаются, это происходит из-за сокращения объемов добываемого металла. Разработанные месторождения уже истратили свой потенциал, когда как новые залежи платиносодержащих руд еще только будут исследоваться и разрабатываться.

По прогнозам добыча платины на территории ЮАР, Зимбабве и России – передовых стран по производству белого металла, – будет расти за счет новых, уже изученных месторождений.

В ЮАР еще полностью не раскрыт весь потенциал Бушвельдских рудников, а в России возлагают большие надежды на платиносодержащие пласты на Кольском полуострове.

Спад объемов мировой добычи платины в прошедшие несколько лет в ближайшей перспективе поменяется на огромный прирост этого полезного ископаемого.

Как устроиться на работу по добыче платины?

Устроиться работать на прииски по добыче платины старателем можно, подав резюме (онлайн) в соответствующие горнодобывающие компании, каждая из которых имеет свой сайт, где есть рубрика ВАКАНСИИ. Там предлагается заполнить форму анкеты и ждать вызова на собеседование.

Добыча платины и влияние на экологию

Разработка месторождений и добыча платины, как и других металлов, ведет к значительному ухудшению экологии места работ: нарушение ландшафта огромных территорий, ухудшение качества воды и лесных массивов, что в свою очередь приводит к сокращению популяции флоры и фауны.

Для технологического процесса извлечения руд из породы используется большой объем воды, а после промывки тонны сточных вод, содержащих большое количество фрагментов металлов, сбрасываются в водоемы без должной фильтрации.

А поскольку большая часть приисков находится в верховьях рек, они становятся источниками загрязнения территорий, расположенных вниз по течению. Мутные, а зачастую и ядовитые потоки разносятся на сотни километров. При этом загрязнение экологии продолжается еще много лет после прекращения добычи из-за отвалов отработанного сырья, которые со временем также вымываются рекой. Например, старатели прииска «Кондер» уже выработали основной участок и спускаются все ниже по течению реки, оставляя за собой огромные «лунные пейзажи» голой земли, хорошо видной даже из космоса.

Платина в природе встречается вместе с другими металлами, входящими в так называемую «платиновую группу». Металлами платиновой группы (МПГ) называют шесть металлов, расположенных рядом в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и имеющих сходные физические и химические свойства:

— платина,
— палладий,
— родий,
— рутений,
— иридий,
— осмий.

Металлы платиновой группы обычно встречаются в месторождениях никеля, меди и золота.

Платина и МПГ являются одними из самых редких элементов на Земле. Из немногих известных месторождений, самые большие находятся в ЮАР и России. В мире насчитывается всего около десяти значимых компаний, которые занимаются добычей металлов платиновой группы. Из всех МПГ наибольшее значение имеют платина и палладий, которые добываются в значительных объемах. Остальные металлы платиновой группы – родий, рутений, иридий и осмий, добываются в значительно меньшем количестве, как побочный продукт.

Сколько платины добывается в мире ежегодно?

Как можно увидеть из таблицы 1, во всем мире в год добывается около 450 тонн металлов платиновой группы. Из них платина составляет менее половины. Для сравнения, годовая мировая добыча золота составляет около 3000 тонн, то есть примерно в 15 раз больше, чем платины.

Таблица 1. Мировая добыча МПГ, тонн.

2008 год	2009 год	2010 год	2011 год	2012 год
Платина	193	184	192	200	183
Палладий	206	195	203	213	201
Прочие металлы платиновой группы	69	69	71	73	68
Всего	468	448	466	486	452

Основными поставщиками металлов платиновой группы являются ЮАР, Россия, Канада, США, Зимбабве, Ботсвана (см. таблицу 2). Япония также добывает МПГ, однако извлекает его как побочный продукт из импортируемой руды.

Таблица 2. Мировая добыча МПГ по странам, тонн.

Остальные металлы платиновой группы

Этапы получения платины

Добыча и получение платины является сложным технологическим процессом, который состоит из трех основных этапов, характерных практически для всех добываемых металлов:

— Получение чистого металла

Этап 1: добыча платиновой руды

Способ добычи руды во многом зависит от природы месторождения. Различают «открытый» и «закрытый» способы добычи.

Открытым способом обычно добывают платину на вторичных россыпных месторождениях, где платина накапливалась в результате разрушения первичной породы. Сначала производят «вскрышу» — снимают слой грунта для того, чтобы добраться до платиносодержащей россыпи. Затем специальной карьерной техникой непосредственно добывают породу с включенной в нее платиной.

Однако большая часть платины содержится в первичных месторождениях, входя в состав медно-никелевых руд. Добыча платины из таких месторождений идет «закрытым» способом, который подразумевает строительство шахт. Для добычи руды закрытым способом используются традиционные для таких условий методы: шахтеры вручную просверливают отверстия в породе, закладывают взрывчатку и осуществляют взрыв. Отколовшиеся куски породы транспортируют к стволу шахты и поднимают на поверхность. Условия добычи предполагают много ручного труда, хотя в последнее время появляются усовершенствования в виде низкопрофильных бурильных машин и транспортеров, которые могут работать в низких шахтах.

Этап 2: обогащение платиновой руды

Добытая руда обычно содержит от 1 до 6 грамм металлов платиновой группы на тонну, в зависимости от месторождения. Основная цель обогащения – значительно повысить содержание ценного металла в руде. В этом случае руда будет более доступной для осуществления более тонких операций по химической очистке, в результате которых металл выделяется в чистом виде.

Обогащение руды основано на физических особенностях металла и представляет собой цепь операций, в результате которой появляется концентрат с содержанием платины примерно в 1400 грамм на тонну породы. В россыпных месторождениях в результате обогащения появляется так называемая шлиховая платина, содержащая 70-90% металлов платиновой группы.

К примеру, можно рассмотреть процесс обогащения руд Бушвельдского комплекса в ЮАР. С учетом различного содержания металлов в разных рудах Бушвельдского комплекса и потерь при переработке, для получения 1 грамма чистой платины необходимо от 0,5 до 1,5 тонн руды.

Добытая порода дробится и измельчается. Полученная масса смешивается с водой и специальными реагентами, а затем через нее прокачивается воздух. В результате образуются пузырьки, к которым прилипают частицы породы, содержащие МПГ. Пузырьки с прилипшими частицами всплывают на поверхность, образуя пену, которая собирается и высушивается. В результате этой операции получается концентрат, который содержит от 100 до 1000 грамм чистого металла на тонну.

Далее концентрат выплавляют в электропечах при температуре до 1500 °С, в результате чего нежелательные минералы превращаются в шлак и удаляются. Затем полученная масса подается в конвертеры, где продувается воздухом для удаления серы и железа. В результате, получается концентрат с содержанием чистого металла в 1400 грамм на тонну.

Этап 3: получение чистого металла (аффинаж платины)

Полученный в результате обогащения руды концентрат поступает на аффинажные заводы. Эти предприятия располагают специальным оборудованием и технологиями, позволяющими выделять металл в чистом виде. При этом аффинажные заводы могут находится на значительном расстоянии от места добычи и обогащения руды. К примеру, обогащенная руда из месторождений Канады переправляется на аффинажные заводы, находящиеся в Европе.

Для аффинажа используют цепь сложных термохимических реакций очистки, в результате которых выделяются шесть металлов платиновой группы, а также некоторое количество золота и серебра, которые обычно присутствуют в платиносодержащих рудах.

Очищенные металлы имеют чистоту более 99,95% и производятся в форме слитков, гранул или мелкого порошка. Время от добычи руды до получения чистого металла обычно составляет от 6 недель для палладия и до 20 недель для родия (без учета времени на транспортировку).

Платина — драгоценный металл, цвет которого можно назвать серебристо-белым. На сегодняшний день он считается одним из наиболее редких и дорогостоящих на нашей планете. Свое наименование данный металл получил исключительно благодаря древним конкистадорам. Они его считали очень грязным. Найденное в любом сплаве совместно с платиной золото часто считали гнилым, так как его не представлялось возможным очистить от раздражающего «серебришка».

Платина в наше время олицетворяет яркий символ удивительной твердости и небывалой надежности, так как это наиболее износостойкий металл с особыми антикоррозийными характеристиками. Представьте себе платиновые кольца — совершенно неподвластные времени, так же как и сильная любовь.

Однако у данного металла есть и недостаток. Различные изделия из него достаточно дорогие. Если сравнить такие же украшения из чистого белого золота и чистой платины, второе непременно будет дороже практически в три раза. Сравнение именно этих металлов совсем не случайно, поскольку они крайне похожи по своему внешнему виду.

В год во всем мире в настоящее время добывается приблизительно 450 тонн различных металлов платиновой руды. Платина там составляет меньше половины. При этом мировая добыча золота в год составляет примерно 3 тысячи тонн, то есть в целых пятнадцать раз больше, нежели платины.

Как же добывают этот удивительный металл и где можно найти его наибольшие залежи?

Способы добычи

Как добывают платину? Способ добычи часто зависит от разновидности месторождения благородного металла. Если пласты платины находятся не глубоко либо вообще на поверхности, то в таком случае используется так называемый «открытый» вариант ее добычи. Но если горизонт расположен достаточно глубоко, то применяется уже «закрытый» метод.

Технологический цикл добычи данного благородного металла, как правило, начинается с полноценной геологоразведки вероятного месторождения.

Открытый способ подразумевает снятие малого грунтового слоя на содержащей платину россыпи.
Закрытый метод заключается в бурении, закладке сильной взрывчатки и постройке достаточно глубоких шахт.

В независимости от способа для добычи платины сегодня используются современные технологии, а также большое количество различной карьерной спецтехники.

Как добывают платину в природе?

Добыча драгметаллов посредством различных кустарных методов была присуща людям, которые хотели найти большие сокровища или клад. Жители горных областей часто ищут богатые породы самостоятельно и посредством всяческих подручных инструментов пытаются извлечь элементы платины.

Если говорить о таких кустарных способах, то нельзя не вспомнить добычу платины из камня при помощи йода. В чем заключается данный метод? Порядок действий следующий:

Для начала из груды камней выбираются такие, на которых хорошо видны белые вкрапления, прожилки.
В пипетку набирается обычный йод.
Реакция йода с платиной или золотом всегда дает яркий зеленый цвет данного вещества.
Если после высыхания йода на каменной поверхности остался налет зеленого цвета, значит там есть драгоценный металл.

Кроме того, платину добывают из разнообразных металлосодержащих руд. К примеру, из никелевых либо сульфидных медно-никелевых. Правда здесь важно отметить тот факт, что часть платины во время их переработки теряется вместе с производственными отходами путем обогащения никеля или меди. Именно в связи с этим, сегодня подобный способ стараются все-таки не применять. Вместо него используют другие варианты добычи.

Искусственный интеллект и разведка платиновых месторождений

Для разведки месторождений платины с недавних пор начали использовать даже искусственный интеллект. Все началось с того, что в 2015 году организация «Integra Gold» объявила о начале специального конкурса с призовым фондом 1 миллион долларов США. Участники конкурса получили доступ к почти 26 Гб геологоразведочных сведений, проанализировав которые, они должны были обнаружить новое большое месторождение платины в районе канадских рудников.

500 тысяч долларов США и первое место выиграла фирма под названием «SGS Geostat», которая по итогам тщательного и подробного анализа всех исходных данных подготовила полноценный 30-страничный доклад.

Специалисты компании экстраполировали и интерполировали историческую информацию, составив на ее основе специальную блоковую модель, а после использовали собственное ПО «Genesis» (прототип искусственного интеллекта), которое смогли связать с популярным устройством виртуальной реальности «Oculus Rift». Это позволило спланировать подробную схему буровых скважин, а также точно вычислить ориентацию и угол объектов, подходящих для дальнейшего изучения.

По словам специалистов «SGS Geostat», искусственный интеллект в поиске золотых месторождений — это совершенно новая для них сфера, однако он очень объективен, способен различать самые разные корреляции между данными, которые не может найти обычный человек.

Месторождения платины в России

Россия идет сегодня сразу следом за ЮАР по количеству месторождений, где платину добывают в значительных объемах. Разработка залежей различных платиносодержащих руд ведется как в Хабаровском крае, так и на больших приисках на Урале и на Кольском полуострове.

Месторождения на Урале

В период с 1824 по 1922 года на Урале добыто было примерно 250 тонн благородного металла. Именно здесь добывались невероятные по своей величине самородки, поэтому данные месторождения по праву можно считать уникальными. На Исовском месторождении старатели нашли самый крупный (почти 8 килограмм) из известных самородков платины, который затем назвали «Уральским гигантом» и стали хранить в Российском Алмазном фонде.

Нижнетагильские и Исовские месторождения в начале прошлого столетия давали примерно 80% общего мирового объема платины. Правда к середине двадцатого века залежи на Урале почти исчерпались. Добычу в связи с этим свели к минимуму. Сегодня там разрабатываются лишь остаточные россыпные месторождения.

Месторождения на Кольском полуострове

Коренное месторождение золота и платины на Кольском полуострове под Мончегорском геологи обнаружили достаточно недавно. Исследования породы на наличие платины там ведутся с 2018 года. Если разработки, которые должны начаться уже в текущем году, подтвердят показатели наличия залежей, то это месторождение можно будет считать наиболее богатым в стране.

Участок в 3 км, по словам ученых, содержит в себе целый ряд пластов платины, на которые возлагаются очень большие надежды.

Месторождения платины в других странах

В других странах нашей планеты также есть залежи платины. Среди настоящих лидеров по данному показателю можно отметить следующие из них.

Африка

Наибольшее на нашей планете месторождение различных металлов платиновой группы расположено в ЮАР. По оценкам ученых, огромному месторождению под названием Бушвельдский комплекс уже приблизительно 2 миллиарда лет. В этом месте на сегодняшний день добывают практически треть всей платины на планете – 140-150 тонн каждый год. Комплекс базируется на трех пластах платиновых залежей длиной в 1500 км: Меренски, Платриф и UG2. В данном гигантском комплексе платиновых залежей хватит еще не на одно десятилетие добычи.

В Африка есть еще одна страна, которая богата залежами платины. Это Зимбабве, где каждый год благородного металла производится примерно 11 тонн. Таким образом, Зимбабве можно считать одним из лидеров в мире по добыче платины.

Китай

Разработку месторождений платины Китай стал проводить в начале 2000-ых годов. На территории этой страны наибольшими считались Цзиньбаошань и Цзиньчуаньское никелевое месторождение платина. Содержание полностью чистой платины составляло лишь 1,5 грамма на целую тонну породы. По сравнению со странами-лидерами, это, разумеется, очень мало.

Китай по добыче платины на сегодняшний день входит в 3% всех мировых объемов, разделяя их с Финляндией и Колумбией. В связи с этим, он скорее не добытчик, а потребитель данного драгоценного металла. Ведь практически 45% всего мирового потребления ювелирных платиновых изделий приходится именно на Поднебесную.

Монголия

Монголия — это небольшая, но очень богатая различными природными ресурсами страна. Там есть большие залежи угля, золота, металлических руд, а также достаточно много россыпной платины.

Сейчас в Монголии ведутся официальные переговоры с ведущими компаниями по добыче полезных ископаемых, в частности по разработке месторождений платины.

В США добыча благородного металла, как правило, ограничена двумя рудниками, а именно «East Boulder» и «Stillwater», которые находятся в штате Монтана. Руда при этом там достаточно богата. Общее содержание драгоценных металлов в ней — около 20 грамм на тонну простой породы. Три четверти всего металла из этой руды — палладий, прочее — платина.

Организация под названием Stillwater Mining Company эти рудники разрабатывает еще с далекого 1987 года. Обогащенная руда после добычи специально обрабатывается на заводе в Коламбусе. Конечная очистка руды выполняется на американских и европейских предприятиях.

Канада

В этой стране за год добывают до 5 тонн белого драгоценного металла. Разработка месторождений началась еще в 1908 году и до сих пор позволяет Канаде удерживать позиции одного из лидеров. Платиновые залежи расположены на северо-западе в небольшом городке Онтарио.

Таким образом, платину сегодня можно найти почти в любом уголке нашей планеты.

Предполагают, что первым металлом, найденным человеком, было золото. Самородки золота можно было сплющить, проделать в них отверстия, украшать ими свое оружие и одежду.
В природе встречается главным образом самородное золото — самородки, крупные зерна в песках и рудах.
Еще а древности золото добывалось и обрабатывалось многими народами. В Россию до XVIII в. золото ввозили. В середине XVIII в. Ерофеем Марковым были открыты под Екатеринбургом первые месторождения золота. В 1814 г. на Урале было открыто россыпное месторождение золота. Добыча золота в России носила кустарный характер. Золото старались добывать наиболее простым способом — из россыпей, методы его обработки были также очень несовершенны.
После Великой Октябрьской социалистической революции произошли коренные изменения и в золотодобывающей промышленности. Добыча золота в настоящее время высокомеханизирована. Россыпное золото добывают в основном двумя способами — гидравлическим и с помощью драг. Сущность гидравлического способа заключается в том, что вода под большим давлением, размывая породу, отделяет от нее золото, причем оставшаяся порода идет в дальнейшую переработку. Добыча золота вторым способом происходит так. Драга (плавучее сооружение, оснащенное цепью ковшей) вынимает со дна водоемов породу, которая промывается, в результате чего осаждается золото.
Основную массу золота получают из рудных залежей и добывают более трудоемкими способами. Золотосодержащую руду доставляют на специальные металлургические заводы. Для извлечения золота из руд существует несколько способов. Рассмотрим два основных: цианирование и амальгамацию. Самый распространенный способ — цианирование — основан на растворении золота в водных растворах цианистых щелочей. Это открытие принадлежит русскому ученому П. Р. Багратиону. В 1843 г. сообщение об этом было опубликовано в «Бюллетене С.-Петербургской Академии наук». В России цианирование было введено только в 1897 г. на Урале. Сущность этого процесса заключается в следующем. В результате обработки золотосодержащих руд цианистыми растворами получают золотосодержащий раствор, из которого после отфильтрации пустой породы металлическими осадителями (как правило, цинковой пылью) осаждают золото. Затем 15%-ным раствором серной кислоты удаляют примеси из осадка. Оставшуюся пульпу промывают, фильтруют, выпаривают, а затем сплавляют.
Амальгамация известна уже более 2 тыс. лет. Основана она на способности золота при нормальных условиях вступать в соединение со ртутью. Ртуть, в которой уже растворено небольшое количество золота, улучшает смачиваемость металла. Процесс происходит в специальных амальгамационных аппаратах. Измельченную руду пропускают вместе с водой по амальгамированной поверхности ртути. В результате частицы золота, смачиваясь ртутью, образуют полужидкую амальгаму, из которой путем отжима избытка ртути получают твердую часть амальгамы. Ее состав может иметь 1 ч. золота и 2 ч. ртути. После такой фильтрации ртуть испаряют, а оставшееся золото сплавляют в слитки. Ни при одном из вышерассмотренных способов получения золота не получают металл высокой чистоты. Поэтому для получения чистого золота полученные слитки отправляют на аффинажные (очистительные) заводы.
Самородное серебро встречается значительно реже самородного золота, и, вероятно, поэтому было открыто позже золота. Добыча самородного серебра составляет 20% от всей добычи серебра. Серебряные руды содержат до 80% серебра (аргентин — соединения серебра и серы), но основную массу серебра получают попутно при выплавке и рафинировании (очистке) свинца и меди. Из руд серебро получают цианированием и амальгамацией. Для цианирования серебра в отличие от цианирования золота используют более концентрированные цианистые растворы. После получения серебряных слитков их отправляют для дальнейшей очистки на аффинажные заводы.
Платина, как и золото, встречается в природе в самородках и рудах. Платина была известна человеку еще в глубокой древности, найденные самородки называли «белым золотом», а вот применение ей долгое время не находили. Добывать платину начали в середине XVIII в., но еще в течение полувека испытывали затруднения с ее применением из-за высокой температуры плавления. На рубеже XVIII и XIX вв. русские ученые и инженеры А. А. Мусин-Пушкин, П. Г. Соболевский, В. В. Любарский и И. И. Варфинский разработали основы методов аффинажа и обработки платиновых металлов. И с 1825 г. в России началась планомерная добыча платины. Основные способы добычи платины: промывка платиносодержащих песков и хлоринация. Получают платину и при электролизе золота.
В результате промывки платиносодержащих песков получают шлиховую платину, которую подвергают дальнейшей очистке на аффинажных предприятиях. Хлоринацией платину получают следующим образом: рудный концентрат подвергают в печах окислительному обжигу. После обжига его смешивают с поваренной солью и помещают в печь, наполненную хлором, и выдерживают в течение 4 ч при температуре 500 — 600°С. Полученный продукт обрабатывают раствором соляной кислоты, который выщелачивает из концентрата металлы платиновой группы. Затем производят последовательное осаждение металлов, находящихся в растворе: металлы платиновой группы осаждают цинковой пылью, медь — известняком, никель — белильной известью. Осадок, содержащий платиновые металлы, сплавляют. Дальнейшую очистку и разделение металлов платиновой группы производят на аффинажном заводе.
Использование драгоценных металлов в качестве валютных ценностей и для приготовления сплавов требует получения их в состоянии высокой чистоты. Это достигается путем аффинажа (очистки) на специальных аффинажных заводах или в аффинажных цехах металлургических предприятий. Техника аффинажа основана преимущественно на электролитическом разделении или на селективном осаждении химических соединений металлов. Основным сырьем, поступающим в плавку для аффинажа, является: шлиховой металл, получаемый при обогащении россыпей; металл, получаемый в результате обработки цианистых остатков; металл, получаемый в результате отгонки ртути из амальгамы; металлический лом ювелирных, технических и бытовых изделий. Металлы, содержащие золото и серебро, перед аффинажем подвергаются приемной плавке для оценки состава металла в полученном слитке. Платиновый шлиховой металл и платиновые шламы приемной плавки не проходят, а поступают непосредственно в обработку.
Аффинаж серебряных и золотых сплавов проводится электролизом: серебряных сплавов, содержащих золото, — в азотнокислом электролите, золотых сплавов, содержащих серебро, — в соляном.
Электролиз в азотнокислом электролите основан на растворимости серебра и нерастворимости золота на аноде в азотнокислом электролите и на осаждении чистого серебра из раствора на катоде. Анод отливается из аффинируемого металла, а катод — из серебра, или металла, не растворимого в азотной кислоте (например, алюминия). Электролит состоит из слабого раствора азотнокислого серебра (1 — 2% AgNO₃) и азотной кислоты (1 — 1,5% HNO₃)- Осевшее в результате электролиза серебро после фильтрации и промывки прессуют и отправляют в плавку. Золотой шлам промывают и перед плавкой обрабатывают одним из трех веществ: азотной кислотой, серной кислотой или царской водкой. При обработке азотной кислотой серебро, содержащееся в шламе, полностью растворяется. Ее применяют при малом содержании теллура и селена. Серную кислоту используют при повышенном содержании теллура и селена, так как они в крепкой серной кислоте растворяются. Царскую водку применяют для получения из шламов серебряного электролиза вместе с золотом платиновых металлов.
Аффинаж золота электролизом ведут в растворе хлорного золота и соляной кислоты. Аноды таких ванн отливают из металла, поступающего в аффинаж, а катод для осаждения золота изготовляют из волнистой золотой жести. Полученное на катоде в результате электролиза золото имеет чистоту 999,9-й пробы. Золотой шлам, выпавший на дно ванны в виде тонкого порошка, подлежит дополнительной обработке. Накопленные в электролите платину и палладий осаждают хлористым аммонием, высушивают и, прокаливая, превращают в металлическую губку, которую направляют на аффинаж платиновых металлов.
Основными источниками сырой платины и ее спутников служат: шламы электролиза никеля и меди; шлиховая платина, полученная обогащением россыпей; сырая платина — побочный продукт электролиза золота и различный лом. При аффинаже шлихового металла основной подготовительной операцией является растворение в царской водке (4 г HCl на 1 г HNO₃). Осмий при этом остается в нерастворимой части минералов, а из полученных растворов последовательно осаждают платиновые металлы.
В первую очередь осаждают платину. Для этого в раствор добавляют раствор хлористого аммония, получая при этом осадок хлороплатината аммония. Осадок промывают раствором хлористого аммония, а затем соляной кислотой. После обработки осадок высушивают и прокаливают, получая после плавки техническую платину, чистота которой 99,84 — 99,86%. Химически чистую платину получают дополнительным растворением и осаждением.
Иридий осаждается из раствора медленнее. При этом, кроме иридия, осаждаемого в виде хлороиридата аммония, осаждается и оставшаяся в растворе платина — в виде хлороплатината аммония. Прокаливание осадка дает губку, содержащую смесь иридия с некоторым количеством платины. Чтобы отделить иридий от платины, губку обрабатывают разбавленной царской водкой, в которой растворяется только платина. Затем ее осаждают.
После осаждения из раствора платины и иридия раствор подкисляют серной кислотой и подвергают цементации железом и цинком для осаждения оставшихся в нем металлов. Осажденные осадки черного цвета отфильтровывают, промывают горячей водой, высушивают и прокаливают.
Прокаленный осадок обрабатывают горячей разбавленной серной кислотой для удаления меди. Очищенный от меди осадок обрабатывают разбавленной царской водкой, в результате чего получают раствор, содержащий палладий и часть платины, и нерастворимую чернь, в которой находятся иридий и родий. Чернь отделяется фильтрованием через бумагу и промывается горячей водой. Из раствора после растворения осажденных металлов и фильтрации его хлористым аммонием осаждают платину. Палладий осаждается в виде хлоропалладозамина, для чего раствор нейтрализуют водным раствором аммиака, а затем подкисляют соляной кислотой. Осадок прокаливают, измельчают, и в струе водорода восстанавливают палладий.
Современный электролитический метод дает высокую степень очистки, большую производительность и безвреден.

Читайте также: