Платина является очень ценным и популярным материалом как в ювелирном искусстве, так и в промышленности. Свойства этого редкого и дорого металла поражают и делают ее незаменимой. Чаще всего встречаются сплавы 950 пробы , это означает, что в изделии 95% платины и 5% других металлов.
Очень значимым является высокая устойчивость к воздействиям внешней среды: низкий уровень теплопроводности, что позволяет не деформироваться при нагреве; огнеупорность, температура плавления самая высокая среди всех драгоценных металлов – 1772 о С.
Основным критерием выбора данного материала для использования в ювелирных украшениях является его гипоаллергенность. Даже люди с высокой степенью аллергичности имеют возможность носить изделия из нее. Платина - очень тяжелый металл по сравнению с остальными.
Металлы платиновой группы уникальны, поэтому очень интересны своими свойствами. Будет полезно знать где и как добывают платину:
До 1748 года добыча происходила исключительно на территории Америки. В 1819 было обнаружено большое месторождение платины на Урале, а в 1824 в Нижнетагильском округе, благодаря чему Россия заняла первое место по добыче этого металла и стала самым крупным поставщиком: на ее долю приходилось 95% от мирового производства.
Россия долгие годы занимала лидирующие позиции. Но с 2007 пальму первенства переняла ЮАР: в 2007 было добыто 166 тонн, а в 2008 – 153 тонны. В это же время Россия снизила темпы: в 2007 добыто 27 тонн, в 2008 – 25 тонн.
Так же поставками занимаются, но в гораздо меньших объемах:
- Канада. Пятое место. Крупнейшие компании «North American Palladium» и «Sudbury Vale» поставляют на мировой рынок около 6 тонн металлов платиновой группы
- США. Предприятия организовывают поставку и переработку 6 тонн платины, позволяя стране оставаться на четвертом месте в мире. Монополия в этой области компании «Stillwater Mining Co» не поддается сомнению. Во владениях этой компании два крупнейших рудника в штате Монтана («Stillwater» и «East Bouder»,). С каждым годом количество добываемого сырья растет, что позволяет компании увеличивать сеть поставок.
- Зимбабве находится на третьем месте. Страна перерабатывает в год около 9 тонн платины. Россия и Зимбабве создали совместное предприятие по добыче «Ruschrome Mining», которое занимается работами на месторождении Дарвендейл.
На сегодняшний день в добыче платины лидируют Южно-Африканска Республика (ЮАР) (87,5%) и Россия (8,3%).
Россия обладает уникальной базой металлов платиновой группы. Количество месторождений огромно и в них ведутся активные работы по добыче драгоценных металлов. Основным поставщиком является ГМК «Норильский никель», а основным месторождением платины – Зареченск Мурманской области. В прошлом Россия была лидером в ее поставке на рынки зарубежья, но сейчас она прочно удерживает второе место. Горнодобывающая промышленность является ведущей отраслью народного хозяйства Южно-Африканской Республики, поэтому ЮАР лидирует также по добыванию золота , марганцевой и хромовой руды. Основное месторождение – платиновые рудники в Бушвельском комплексе, а, если быть точнее, залежи Рифа Меренского.
Как добывают платину
Крупные компании России и ЮАР сейчас ведут активное сотрудничество в разработке месторождений твердых ископаемых. Они заинтересованы в создании совместных предприятий и переработке металлов платиновой группы на территории ЮАР. Для более успешного развития компании обмениваются технологиями и вырабатывают единую стратегию для добычи сырья глубинного залегания и создания инновационных способов обработки драгоценных металлов.
Платина известна человечеству с древнейших времен. Изделия, содержащие платину, найдены при раскопках древнеегипетских гробниц и древнеиндейских поселений в Колумбии. Первое описание платины в Европе сделал А. де Ульолоа, который участвовал во французской экспедиции в 1736 году с целью определения длинны экватора. В его записях упоминается благородный металл platina, найденный в колумбийских золотых рудниках.
В 1741 году южноамериканские образцы металла были доставлены в Европу, где сначала платину рассматривали как «белое золото». В середине 18 века была установлена элементарная природа платины. В настоящее время «белым золотом» называют сплавы золота и платины. Расплавить чистую платину удалось в 1783 году А.Л. Лавуазье.
В древние годы её называли по-разному: белым золотом (в Египте, Испании, Абессинии, на Урале); лягушечьим золотом (о. Барнео); свинцом (в Сибири); латунью или серебром (в Ю. Америке).
Этот тяжелый металл получил название «Платина» от испанского уменьшительного слова плата-серебро, платина - серебришко.
Платина как элемент периодической системы
Платина (от латинского platinum, испанский platina, уменьшительное от plata - серебро), Pt, читается «платина», химический элемент с атомным номером 78, атомная масса 195,02 г/моль. Платина состоит из четырех стабильных изотопов 194Pt(32,9%), 195Pt(33,8%), 196Pt(25,2%), 198Pt(7,2%) и двух слабо радиоактивных 190Pt(0,013%, период полураспада T1/2=6,9*10 в 11 степени лет), 192Pt (0,78%, T1/2=10 в 15 степени лет). Относится к платиновым металлам и располагается в 6 периоде, в 8 группе периодической системы элементов. Входит в триаду платина, осмий, иридий. Конфигурация двух внешних электронных слоев 5s2 5p6 5d9 6s1. степени окисления 0, +2, +3, +4, +6 и редко +5(валентности 0, 2, 3, 4, 5, 6). Наиболее характерная степень окисления +4.
Радиус атома 0,138нм, ионный радиус иона Pt2+ -0,071(координационное число 4), Pt2+-0?094(6), Pt4+ - 0,0765(6), Pt5+ - 0,071нм(6). Энергии ионизации Pt0 - Pt+ - Pt2+ - Pt3+ равны 9,0, 18,56, 23,6 эВ.
Электроотрицательность по Поллингу 2,2.
Нахождение в природе
Платина - один из наиболее редких элементов, ее содержание в земной коре 5*10 в -11 степени % по массе. Она встречается в природе в сульфидных, медно-никелевых и медно-молибденовых рудах, в виде самородков и самородных сплавов с иридием или палладием. Минералы платины: PtAs2 (cперрилит), PtS (куприт), (Pt, Pd, Ni)S(брэггит).
Получение
Производство платины в виде порошка началось в 1805 году англичанином У. Х. Воластоном из южноамериканской руды.
В настоящее время платину получают из концентрата платиновых металлов. Концентрат растворяют в царской водке, после чего добавляют Этанол и сахарный сироп для удаления избытка HNO3. При этом иридий и палладий восстанавливаются до Ir3+ и Pd2+. Последующим добавлением хлорида аммония выделяют (NH4)2PtCl6. Высушенный осадок прокаливают при 800-1000С:
(NH4)2PtCl6 = N2 + 6HCl + Pt + H2.
Получаемую таким способом губчатую платину подвергают дальнейшей очистке повторным растворением в царской водке, осаждением (NH4)2PtCl6 и прокаливанием остатка. Затем очищенную губчатую платину переплавляют в слитки. При восстановлении платиновых растворов химическим или электрохимическим способом получают мелкодисперсную платину - платиновую чернь.
Применение
Применение платины в первое время шло крайне медленно, что зависело от ряда причин, в том числе: чрезвычайной её тугоплавкости, нековкости и нерастворимости в кислотах, долго не могли научиться обрабатывать сырую платину и приготовлять изделия. Применять платину стали сначала для изготовления химической посуды, затем на химических заводах для сгущения серной кислоты. В 20 веке большой спрос на платину возник со стороны зубоврачебного дела, в ювелирном деле, со стороны научной промышленности и военной техники, затем в авиации и автомобилестроении, в средствах связи и радиотехники, в железнодорожном транспорте, электротехнике, космосе и так далее.
Основное применение платины, ее сплавов и соединений в автомобилестроении (30-65%), в качестве катализатора для дожигания выхлопных газов автомобилей. 7-12% платины используется в нефтеперерабатывающей промышленности и органическом синтезе (в процессах гидрирования углеводородов), 7-13% - в стекольной и керамической промышленности, 2-35% - для изготовления зубных протезов и ювелирных изделий.
Все соединения платины - сильные окислители. И требуют осторожного обращения.
арактеристика тагильской платины
У самородной платины очень сложный состав: в ней, кроме примесей железа по количеству достигающего 5-19%, составляют признаки: иридия, осмия, палладия, родия, рутения, золота и меди. Температура её плавления «1773^С», удельный вес 21,45г/см^3.
Для сравнения температура плавления золота «1063^С», удельный вес 19,3г/см^3. Так Нижнетагильская платина отличается тем, что в ней присутствует так называемая магнитная платина, которая действует на магнитную стрелку и притягивается обыкновенным магнитом, так как она наиболее богата железом.
География добычи платины
Свердловская область славится добычей благородных металлов. Месторождения платины являются богатейшими в мире. Подчеркнем, что россыпная платина - это практически в чистом виде металл, не требующий дорогостоящей обработки, в отличие от коренной платины (месторождения которой есть не только на Урале).
Обнаруженные в 1819 году в песках близ Верх-Нейвенска зерна белого металла диагностировались в 1822 году практикантом Варвинским и в 1823 аптекарем Гельмом как платина, но наиболее весомое звучание это открытие получило после опубликования результатов исследования в1823 году управляющим лабораторией Горного корпуса В. Любарским. Так на Урале были открыты платина, осмий и иридий. Масштабные разработки данного района начались с открытия первого прииска, который назвали Суховисимским в 21 августа 1825 года. Следующие открытия не заставили себя долго ждать, вскоре платина была обнаружена практически везде.
После войны 1812 года в России создалось плачевное состояние финансов. Война «съела» значительную долю золотого запаса. Александр I повелел офицерам горного округа основательно обследовать недра Каменного Пояса. На Урале платина впервые открыта в 1819 году в Верх-Исетском округе, в Верх-Нейвенской даче в виде спутника золота. Затем присутствие платины было обнаружено в 1822 году в золотых россыпях на дачах Нейвенского и Билимбаевского заводов и в 1823 году в Миасских золотых приисках. В те же годы какой-то житель Невьянска скупал белый металл по 5 копеек за золотник (4,265гр.). Он научился его золотить и сдавал как «воровское» золото. Невьянца ловили, но поймать не смогли. Охотники, не зная о платине, первоначально использовали её как дробь. Выстрел такой дробью стоил дороже любой убитой дичи. В августе 1824 года маркшейдером Н.Волковым и мастеровым Андреевым в долине речки Орулихи в 12 верстах от Баранчинского завода при промывке пробы обнаружили платину. Открытие богатой Исовской системы лишило покоя владельцев Тагильского округа Демидовых. 21 августа 1825 года по распоряжению приказчика Висимо - Уткинского завода Ивана Любимова через рабочих людей по речке Сухой Висим и Рублёву логу, впадающих в реку Утку, в 8 верстах от нынешнего посёлка Висим была обнаружена первая платиновая россыпь. Таким образом, Демидовы стали обладателями другого платинового района на Урале - Тагильского. За лето 1825 года здесь было добыто около 200 кг платины. На одном только Мартьяновском прииске того же месторождения было обнаружено и сдано хозяевам в 1827-1829 годах 3384 самородка. В мае 1870 года был утверждён Устав о частной золото - платиновой промышленности в горной области хребта Урала. Управляет горной областью главный начальник заводов Уральского хребта. На местах управляют ревизоры и горные исправники. Уральская горная область была разделена на семь округов с окружным горным инженером в каждой округе. В 1909 году Тагильская платина Демидовых перешла к французским акционерам.
Таким образом, в первые годы содержание было в несколько тысяч раз выше последних лет работы здесь прииска. Наиболее значительной рекой восточного склона является река Тагил, а западного Межевая Утка. В системе реки Тагил наиболее богатыми платиной являются речки Черная, Чауж, Бобровка, в системе Межевой Утки река Шайтанка с приисками Мартьян, Висим и Сисимка. По важности их можно распределить следующим образом: Мартьян, Висим, Чауж, Сисимка и Бобровка.
Географическое положение района исследования
Гора Соловьева (Нижнетагильский пироксенит-дунитовый массив) находится в 40 километрах к юго-западу от Нижнего Тагила, к северу от поселка Уралец административного Пригородного района Свердловской области. Гора Соловьева получила свое название, вероятно, по фамилии «мужика Соловьева из деревни Захаровой… первым, открывшим здесь платину», как пишет в своем очерке Д.Н. Мамин-Сибиряк.
Соловьева гора (абсолютная высота 604 метра) составляет одно из звеньев водораздельной оси Уральского хребта. С неё берут начало реки: Мартьян, Висим, Сисимка - бассейн реки Чусовой, а также река Чауж - бассейн реки Тагил.
Речка Мартьян является правым притоком Шайтанки, впадающей в Межевую Утку, являющуюся притоком реки Чусовая. Общая длина Мартьяна 15 километров. Разработка россыпи в системе этой речки началась с 1827 года с его верховий, где в этом году был основан Мартьяновский первый прииск, ниже болота и затем Мартьяновский второй прииск, расположенный по руслу реки, ниже пересечения дороги на Уралец. Смотритель прииска Пётр Иванович Телепков. От конторы к Мартьяну спускался узкий длинный ложок под названием Сухой лог. Тут же прилепилась старательская избушка, слепленная из всевозможного хлама, из хвои, как птичье гнездо.
Речка Висим берёт начало между Соловьевой и Воробьёвой горами. Верховье её называется Рублёвкой. Впадает в Межевую Утку в районе поселка Висим. В эту речку сходится много логов: Крутой, Соловьёв, Синицын; затем ниже слева лога Серебряков и Зайцев, а справа речка Захаровка. Ещё ниже речка Подмосковная; лога: Марфин, Новый, Исаков; слева Журавлик, Крутенький и другие. Добыча платины производилась почти на протяжении всего Висима. Здесь, на речке Сухой Висим (ныне Захаровка), и была открыта впервые платина. Первый прииск назывался Сухо - Висимский рудник. Открытие платины произошло случайно, искали золото, нашли платину. Добыча платины ведётся в течение почти всего двадцатого века, перемываются старые отвалы и брошенные целиком. Протяжённость платиновой россыпи по этой речке 25 километров. Река Межевая утка. Добыча платины и золота в долине этой реки лишь в самой нижней части её, ниже впадения речек Висима и Шайтанки по руслу, западнее посёлка Висим, где видно было много следов работы пахарем. Речка Чауж. Чауж богат платиной, так как верховья его находятся в пределах дунитового массива. На Косогорском прииске добыто платины с 1831 по 1869 год 880,6 кг. Россыпь сосредоточена по логам на большой площади. Содержание по этому логу первоначально составило 4,4 грамма на тонну. Протяжность платиновой россыпи 23 километра. Наносы речек, впадающих в Черноисточинский пруд, содержат золото и платину.
Нижнетагильские платиновые россыпи образованы за счет разрушения дунита Соловьевых гор. В пределах самого большого Нижнетагильского дунитового массива, с площадью выхода около двадцати девяти квадратных километров, россыпи были особенно многочисленны и отличались исключительным богатством и необычайным обилием крупных самородков платины.
Коренные месторождения платины
Дунит - это наиболее глубинная из изверженных пород. Залегает в основном на Урале и главным образом в районе Нижнего Тагила. Платина около массивов россыпная, в самом массиве рудная. Для дунитов характерно выделение самородков платины, о чем говорят выше приведённые факты по Авроринскому и другим приискам. С 1892 по 1922 год на горе Соловьевой было открыто 140 месторождений, скученных в логах: Александровском, Сырковом, Каменном, Крутеньком, Пупковом, Соловьевом, Крутом. Современные технические возможности позволяют решить вопросы добычи и дробления дунита. Сама технология извлечения платины из молотого дунита не требует особых обогатительных аппаратов и реагентов кроме воды и шлюзов. Кроме того, молотый дунит является магнезиальным огнеупором и отличным формовочным материалом для стального литья и удобрением для сельского хозяйства. О Тагильских месторождениях можно сделать только одно заключение: природа дала человеку здесь слишком много.
Год открытия приисков: Суховисимский - 1825, Мартьяновский первый - 1827, Мартьяновский второй - 1828, Сырков, Соловьёвский и Крутой - 1830, Белогорский и Косогорский - 1832, Щульпихинский, Павло - Анатольевский и Студеный - 1834, Рублевик - 1835, Сисимский - 1836, Павловский - 1839, Григорьевский - 1872.
Самородки платины:
- Самородок с зернисто - кристаллическим строением: почти неокатанный в натуральную величину. Вес 12 фунтов 46 золотников 36 долей (5кг 111 грамм).
- Самородок весом 10 Ф 6 з 3д (4кг 112 грамм). В 2/3 натуральной величины.
- Самородок весом 10 Ф 54 з (4кг 325 грамм). Найден 1827 году. В 2/3 натуральной величины.
- Самородок весом 83 з (349,6 грамм). Найден в речке Сухой Висим.
- Самородок весом 1 Ф 82 з (746 грамм). Найден в Павло - Анатольевском прииске. В натуральную величину.
- Самородок весом 3 Ф 9 з (1кг 267грамм). В ½ натуральной величины.
- Самородок весом 1 Ф 68 з 48 д (701 грамм). В 2/3 натуральной величины.
Дражная добыча металла
Наиболее развитым был дражный флот в начале двадцатого века в странах: Новая Зеландия - родина драг. В конце 1902 года здесь работала двести одна драга. Австралия - в 1903 году в этой стране работало шестьдесят одна драга, семь готовых не работало, три в ремонте и сорок шесть в стадии строительства. На Шуваловских приисках с 1902 года работало сначала две, затем с 1912 года - три и позднее снова две драги. Драгами на Урале в 1903 - 1907 годах добывалось 4,5% всей платины, в 1911 году - 25%, в 1915 году - 55,1%, в 1920 году - 84,1% и в 1922 - 1923 годах - более 50 %.
Первая драга по Туре начала работать в 1901 году на Иерусалимском прииске. В 1904 году на этом прииске установлена Путиловская драга номер семь. С 1910 года она начала работать на приисках Буран и Талисман.
В Нижнее - Тагильском районе работало семь драг, построенных между 1908 и 1915 годом, в том числе пять на Мартьяне, одна на Чауже и одна на Висиме.
Первые драги один и два были установлены в 1908 году на Шульпихинском прииске по Мартьяну, драга номер четыре в 1910 году на Авроринском прииске, номер пять в 1911 году на Павловском прииске по Чауже, номер шесть на Иосифовском прииске по Мартьяну и номер семь в 1915 году на Павловско-Анатольевском прииске по Висиму.
Все драги паровые, на дровах.
Шесть первых драг построены в Англии, семифутовые, производительностью 115-160 кубических саженей в сутки.
В 1913-1916 годах средняя годовая производительность каждой драги была около тридцати одной кубической сажени (300 тысяч м3). Глубина черпания пять метров.
Расспросив местных жителей мы узнали, что этот способ использовался для добычи платины в районе города Нижний Тагил, поселка Уралец и Висим.
Принцип работы драги
Издали драга походит на корабль.
Все процессы на драге механизированы. Бесконечно двигающиеся на массивной раме черпаки захватывают со дна реки пески и подают их в огромную вращающуюся бочку с множеством отверстий. Под сильным напором воды горная порода размывается; мелкие частицы сквозь отверстия попадают вместе с водой на шлюзы, а галька и крупные камни выбрасываются на ленточный транспортер (или как его называют стакер) и выносятся через кормовую часть драги в реку, образуя высокие гребни.
На шлюзах производится промывка мелких частиц песка; более легкие выносятся по металлическим колодам с водой наружу, а тяжелые частицы металла осаждаются на плетеных матах (резиновых ковриках), которыми выложено дно шлюзов. Через определенные промежутки времени (обычно ежедневно в конце первой смены) маты снимают со шлюзов и тщательно промывают в особом доводочном шлюзе, на дне которого оседают крупинки и песок самородной платины.
Управляет всей этой громадиной, этой фабрикой металла, заменяющей труд более тысячи человек, драгер и три машиниста, на сполоске и доводке металла в первую смену работает бригада женщин 5-6 человек, имеется бригада береговых рабочих. (Всего на драге в те годы работало человек 50, к концу ХХ века, с получением различной техники, количество трудящихся на драге сократилось всего лишь до 30-35 человек обслуживающего персонала).
2Гидравлическая добыча платины
Гидравлический способ разработки впервые на Урале стал применяться на Косьинском платиновом прииске в 1931 году. Здесь была построена «Исовская» гидравлика с естественным напором воды.
Изыскания для подвода реки Ис к гидравлике на Нечаевском логу производил приглашенный для этого с сибирских приисков специалист-практик Вселевич Вениамин Осипович, а оборудование гидравлики и практически ее освоение осуществлял горный техник Кураев П. А.
Месторождение было богатое. Платины снимали за один сполоск до двух старательских ковшей. Местные жители Нечаевский лог называли Самородным.
Основываясь на результатах работы этой гидравлики в 1932/33 годах, были построены Выйская и Железинская гидравлики, также с естественным напором воды.
Строительство гидравлик на Ису с искусственной подачей напорной воды при помощи насосов впервые осуществлено по инициативе горного инжинера Щекотова А. В. В 1935 году на Косьинском прииске на площади четвертый лог.
Гидравлический способ добычи платины используется в районе Соловьёвых гор и в наше время.
Недавно мы ездили в места, где с давних лет (почти полтора века назад) начали добывать платину, мы узнали прошлое старых приисков. Мы хотели узнать состояние данной отрасли в наши дни, а главное: места добычи и количество добываемой платины. Посетили одну из старательских бригад и вот результаты нашего интервью:
Мы спросили у начальника смены Вахтомова Андрея Вячеславовича, его рабочие добывают платину на одном из участков реки Чауж (только вдоль реки) с обязательством, что как только истечет срок аренды земли (5 лет, 10 лет, 25 лет), в данном случае группа проработала на этом месте 3 года и им осталось еще 2 года. Либо аренда прекращается, и выработки должны будут засажены новым лесом или договор с государством должен быть продлен (Район Соловьевых гор).
Гидроразмывной способ добычи платины, как правило, один из самых распространенных, используется гидронасос, с помощью которого размывается порода, вода из него подается под давлением 7 атмосфер, потом вымытую породу пропускают по специальным коврам, которые находятся на эстакадах, именно в них и оседает платина.
Работа ведется вахтовым методом 12 дней по 12 часов. На реке Нейва добывается 1 тонна за сезон (вместе с золотом), на реке Чауж чистой платины добывается 5-7 килограммов за сезон (с апреля по октябрь) сдается платина по договору в ООО «Карвен» (офис в Екатеринбурге).
Существуют строгие нормы в отношении окружающей среды. Проверяется природоохранным предприятием. Нормы и ограничения:
Гидромеханизированный способ разработки платиносодержащих площадей завоевал себе прочное место и на него стали ориентироваться, как на основной способ добычи драгоценных металлов в месторождениях, расположенных на увалах и вблизи водоемов, недоступных для отработки драгами.
Гидравлический способ составил двадцать процентов добычи металла прииском.
Старательская добыча драгоценных металлов на Урале повсеместно была прекращена в 1951 году. Мелкие артели были объединены в крупные и все они названы гидравликами, то есть стали государственными объектами с прямым подчинением руководству прииска. Каждой гидравлике был присвоен порядковый номер, установленный объединением «Уралзолото». Трудящимся гидравлик были установлены оклады и тарифные ставки. Приемные пункты закрыты, боны отменены.
Способ добычи шахтовым методом
Проехав самостоятельно весь маршрут (от реки Тагил до реки Чусовая) мы узнали специфический способ добычи, применяющийся только в этом районе, речь идет о шахтовом методе добычи. Он представлен у поселка Первомайский, в этом поселке нет возможности применить другой способ из-за особенностей породы. От поселка дорога поднимается в гору Шульпиха, после спуска мы будем проезжать речку Сисимка, как уже говорилось, на ней будет вестись платиновая добыча в 2006 году. У моста через нее можно заметить около 5 бобровых платин.
Далее наш маршрут пролегает по гористой местности к реке Балагуриха, неподалеку от нее мы увидим небольшую речушку под названием Глубокая (на самом деле это канава, которую прорыли старатели из-за недостатка воды, а весной они увидели, что создали настоящую речку) . Эта речка берет начало из пруда Уралец, до реки Сисимка на Александровский прииск (левая сторона реки Глубокая), (см. литературу 4). В местах залегания платины всегда присутствует чёрный мрамор и дунит. Мы самостоятельно побывали на этом карьере и узнали, что этого запаса хватит ещё на 120 лет, при условии, что добыча будет постоянно возрастать. Мрамор залегает слоями, плотно прилегающими друг к другу и его добыча очень трудоёмкая. Для того чтобы его распилить используют огромные пилы. Нижнетагильские платиновые россыпи образованы за счет разрушения дунита Соловьевых гор. В пределах самого большого Нижнетагильского дунитового массива, с площадью выхода около двадцати девяти квадратных километров, россыпи были особенно многочисленны и отличались исключительным богатством и необычайным обилием крупных самородков платины.
Развитие техники и технологии добычи золота и платины
В 1745 г. На Урале было открыто первое месторождение золота в России, в 1819 г. - найдена первая платина. Но только после 1861 г. золотоплатиновая промышленность начала развиваться быстрыми темпами, используя новейшие достижения отечественного и зарубежного машиностроения и научной мысли. Месторождения золота делятся на коренные и россыпи, развитие техники также шло по двум направлениям. Коренные месторождения были расположены неравномерно в различных районах Урала. Наиболее значительные из них находились в Берёзовском, Кочкаре и Джетыгаре. Они, представляли из себя золотые жилы, проходившие внутри кварцевых полос, которые местами выходили на поверхность. До 1814 г. на Урале разрабатывалось только жильное золото Берёзовского месторождения, но с открытием в 1814 г Л.И.Брусницыным золотосодержащих россыпей добыча жильного золота прекратилась полностью и возобновилась лишь в 60-е годы XIX века. Дело в том, что верхние слои кварца были мягкие и поддавались разработке простейшими инструментами - кайлом и лопатой, но далее вглубь их плотность увеличивалась, и добыча кварца с больших глубин становилась возможной только с помощью взрывных работ. Шахты делились на два, реже - на три отделения. По одному производился подъем руды и спуск материалов, по другому, лестничному спускались и поднимались рабочие. Лестничное отделение горизонтально досками отделялось на этажи, между которыми устанавливались лестницы - стремянки, поставленные иногда совершенно вертикально, что затрудняло спуск и подъем рабочих, отнимая у них много сил. На приисках мелких и средних золотопромышленников, в нарушении правил для спуска и подъёма людей использовались канаты и бадьи, предназначавшиеся для подъёма руды, что нередко приводило к несчастным случаям. Подъём и спуск рабочих в шахты в механических клетях стал осуществляться только в начале XX веков. Устраиваемое на некоторых шахтах третье отделение служило для установки труб, по которым из шахты откачивали воду. В конце XIX - нале XX вв. в горнодобывающей промышленности использовалось уже 39 наименований взрывчатых веществ. Для золота употреблялись: прометей, гремучий студень, фавье, шеддит, различные сорта динамита. В начале XX в. для добычи золота стали применять алмазное бурение и использовать перфораторы, которые вместе с компрессорами приобретались за границей. В основном применялись электрические перфораторы системы Сименса и Гальске, которые были довольно громоздкие и тяжёлые. Перетаскивать такой перфоратор по подземным выработкам было довольно затруднительно. Добытая руда в тачках или вагонетках отвозились на рудный двор, расположенный в стволе шахты, где вручную нагружали бадью. Поднятая на поверхность руда направлялась на извлекательную фабрику, где её измельчали. В XVIII и начале XIX вв. это делали примитивными способами: руду толкли в ручных ступах, выбрасывали на грунтовую дорогу, от езды по которой кварц измельчался, затем мелочь собирали и промывали, устраивали кольцеобразный толк и ездили по нему, измельчая руду. В начале 60-х годов XIX в. стала применяться металлическая ступа.
Экологические последствия добычи платины
В конце XIX века в районе Соловьёвых гор (р. Мартьян) и её притокам было сосредоточено большое количество приисков по добыче платины.
Один из очевидцев писал: «Каждый выработавшийся прииск производит тяжёлое впечатление безобразной картины своих заброшенных работ. Сперва, кипит здесь бурная жизнь, а потом всё тихо, как у свежей могильной насыпи. Из всех хищников человек самый страшный. Сколько нужно природе истощить своих материнских усилий, чтобы заровнять нанесённые раны и покрыть зажившее место свежей зеленью».
Берега твои изранены шахтами и разрезами, завалены курганами мёртвых, вымытых песков и никогда ничего не родившей гальки. Даже птицам негде свить гнездо и они, напуганные криками людей, стуком колёс, скрипом промывочных машин, улетают прочь.
Чтобы добывать платину дражным способом, нужно было ставить на реке дамбы, после чего запускали драгу. Все плотины сохранились еще со времен Демидовых, которые уже успели зарасти еловым лесом. Они не показывают признаков разрушения.
Мы бы хотели, обратить ваше внимание на последствия работы драги, которые наиболее видны у поселка Уралец на реке Мартьян. Водная поверхность изрезана отвалами, на которых за 100 лет почти ничего не изменилось. Растительность скудная, представленная низкорослой сосной, а подстилка представляет собой очень малое видовое разнообразие трав. Платина есть на всем протяжении реки Мартьян. Антропогенное воздействие на реку огромное, состояние ее отрицательное, впрочем, как и всех других рек, в которых велась добыча платины. Природа пытается справиться самостоятельно, но даже спустя век она не успела восстановиться от катастрофического вмешательства человека.
Мы намерены привлечь внимание общественности к этой проблеме разного рода природоохранных служб и провести рекламную акцию по данной теме. Летом этого года мы собираемся вновь посетить места, на которых решили возобновить добычу и проследить за выполнением всех государственных норм и обязательств. Проанализировать работу по восстановлению природной среды в районе исследования.
Все основное, главное лесопользование прииска составляли лесосеки и полигоны добычных цехов. За год прииском вырубалось до 200 и более гектар леса и кустарника.
В летний период на лесосеках две-три бригады лесорубов лесоучастка. Зимой каждый добычной цех выделял на очистку своего полигона от 10 до 20 человек из своего коллектива.
Всего в течение года заготовлялось до 30 тысяч кубометров древесины, в том числе 6 тысяч кубометров дров, которые шли на отопление дражных котлов, обеспечение жилья и соцкультобъектов топливом.
Из деловой древесины готовили доски, брус, штакетник и прочие изделия. Пилорама работала круглый год. В 1980-1990 годы в связи с сокращением количества добычных объектов, перевода котельных на сжигание угля и газа потребность в деловой древесине и дровах сократилась до 6-7 тысяч кубометров.
С шестидесятых годов на смену поперечной пиле в лесу пришла бензопила.
Из техники в лесу работали трелевочные тракторы ТДТ-55, ТТ-4, на вывозе лесовозы МАЗ.
С утра нетронутая рань оглашается воем гудка, тяжелым пыхтением паровых машин и грохотом чаш и бутар, они все громче и громче перемалывают в своем изрешеченном теле пески, выбрасывая крупную галю на высокие свалки. Образуются новые, голые, без растительности увалы.
Берега реки изранены шахтами и разрезами, завалены курганами мертвых, вымытых песков и никогда ничего не родившей гальки. Нет ничего здесь живого, птицам негде свить гнездо, и они смертельно напуганные криком людей, стуком колес, скрипом промывальных машин, улетают прочь. Желто-красной грядой идут, эти мертвые отвалы, человек с лопатой и ломом пробивается в их глубину, человек с руками и взглядом жадным до золота и платины.
Платина (с исп. Plata — серебро в уменьшительно-ласкательной форме) — это благородный (драгоценный) металл из класса самородных элементов. Название дано в XVI веке, когда металл впервые нашли в Южной Америке, в связи со схожими чертами как у серебра. Обозначается химической формулой Pt.
Блеск металлический. Твердость 5. Цвет серебряно-белый, стально-серый. Черта серебряно-белая, металлически блестящая. Удельный вес 21,45 г/см 3 . Спайность отсутствует. Мелкая вкрапленность в темноокрашенных (ультраосновных и основных) магматических породах и зернышки, чешуйки, крупные самородки в россыпях. В 1843 г. в россыпях на Урале был найден крупный самородок платины массой 9,44 кг.
Кристаллы исключительно редки. Сингония кубическая. Ковкая и тягучая. Из платины можно вытянуть проволоку диаметром до 0,015 мм и выковать листы толщиной 0,0025 мм.
Редкие кристаллы платины Самородная платина Небольшой самородок
Отличительные признаки . Самородная платина отличается постоянным металлическим блеском, средней твердостью, серебряно-белым, стально-серым цветом, серебряно-белой, металлически блестящей чертой. Платина отличается от серебра более тусклым блеском. В отличие от самородного серебра платина растворяется только в нагретой царской водке. Платина похожа на молибденовый, сурьмяный и свинцовый блеск. Отличие - первые два минерала мягкие, у свинцового блеска - совершенная спайность по граням куба.
Химические свойства . Растворяется только в нагретой царской водке. По своей малой активности уступает лишь золоту. Ниже представлено хорошее познавательное видео об этом красивом драгоценном металле.
Разновидность: Железистая платина (ферро-платина) -темного цвета, магнитная.
Происхождение
Магматическое - выделяется при кристаллизации ультраосновных и основных магм.
Месторождения самородной платины связаны с ультраосновными (дуниты, перидотиты, пироксениты) и основными (габбро, диабазы) магматическими породами и с серпентинитами (змеевиками), образовавшимися из них. Особенно большое промышленное значение имеют россыпные месторождения, возникающие в результате поверхностного разрушения коренных месторождений.
Встречается самородная платина в хромитах, в серпентинитах (змеевиках), в дунитах, в перидотитах, в пироксенитах, в габбро и в диабазах; кроме того, в россыпях, а также в соединениях с никелем и золотом.
Спутники . В ультраосновных и основных магматических породах: хромит, оливин, серпентин, хризотил-асбест, ромбические пироксены, магнетит. В диабазах: халькопирит. В россыпях: магнетит, хромит, золото, алмаз, корунд.
Применение платины
Платину используют в электронике, ядерной технике, ракетостроении, электрической (сплавы с другими металлами), стекольной, текстильной промышленности. Используется для изготовления химической посуды (котлов, реторт и приборов для производства крепких кислот и газов), в качестве катализатора в производстве азотной и серной кислот, перекиси водорода, высокооктанового бензина, некоторых витаминов, для изготовления термоэлементов, эталонов (эталон килограмма сделан из сплава платины и иридия); соли платины применяются в рентгенотехнике и в химии. Платиновые электроды используются в медицине для диагностики сердечных заболеваний. Также используется для изготовления различных ювелирных изделий, (зубных протезов, шприцев, игл и других хирургических инструментов).
Месторождения
Встречается самородная платина в хромитах, в серпентенитах, в дунитах, перидотитах, в пироксенитах, в габбро и в диабазах, кроме того, в россыпях. Добывают платину из руды при ее содержании в породе от 0,0005% и выше.
Месторождения самородной платины приурочены к Уральскому хребту (Нижнетагильское). Крупицы платины обнаружены в долине р. Таналык и в Губерлинских горах Оренбуржья. В Хабаровском крае расположено крупнейшее в мире россыпное месторождение платины (прииск Кондёр). Немалые запасы драгоценного металла в России находятся в Красноярском крае, около Норильска: Октябрьское, Талнахское и Норильск-1.
Наиболее крупные месторождения платины находятся в ЮАР (допалеозойские ультраосновные породы Бушвелдского комплекса), Канаде (Садбери), США (Уайоминг, Невада, Калифорния,) и Колумбии (Андагода, Кибдо, Кондото-Иро, Опогодо, Тамана). Месторождения есть на Аляске, в Новой Зеландии, Норвегии.
Как добывают платину? Платина – это редкий металл и в природе он находится в рассеянном состоянии. Самородки платины обычно представляет собой сплавы с другими различными металлами. Добытую платину называют сырой, она встречается в виде тяжелых зерен размером от 0.1 до 5 мм. Содержание чистой платины в таком природном самородке колеблется от шестидесяти до девяноста процентов.
Когда платину добывают из сульфидных медноникелевых руд (содержание элемента Pl в них не превышает нескольких граммов на одну тонну), источником платины служат отходы из цехов электролиза меди и никеля. Такие отходы производства обогащают обжигом, вторичным электролизом или иными способами. В полученных концентратах содержание платины достигает 60 процентов. Теперь их можно получать тем же путем, что из сырой платины.
Уральские россыпи содержали в себе всего лишь пару-тройку десятков грамм платины на одну тонну породы. И то, эти россыпи крайне редки, как и крупные платиновые самородки. Добыча платины осуществляется таким же способом, как добывается золото. Платину добывают из россыпей с помощью промывания раздробленной породы.
Добытая платина поступает на аффинажный завод, где выделяют ее в чистом виде. Основным методом выделения платины среди других металлов (сырая платина смешана с благородными и неблагородными металлами) заключается в долгом нагреве добытого сырья в фарфоровых котлах с царской водкой. При этом методе почти вся платина и палладий, частично родий, иридий, рутений и основная масса неблагородных металлов (железо, медь, свинец и другие) переходят в раствор. В этом нерастворимом остатке содержатся кварц, осмистый иридий, хромистый железняк. Далее осадок проходит фильтрацию и повторно обрабатывается царской водкой, а после отправляется на извлечение ценных компонентов - осмия и иридия. Платина в растворе находится в виде двух химических комплексов. При добавлении в раствор соляной кислоты, разрушают комплекс химических элементов, для того, чтобы вся платина перешла в ее химическую форму H2. Раствор прогревают с серной и щавелевой кислотами, так, чтобы присутствующие в растворе иридий, палладии, родий не ушли в осадок вместе с платиной. Операция по выделению платины очень трудный и тонкий процесс. В интернет магазине вы можете купить обручальные кольца из платины или купить помолвочное кольцо из платины , купив тем самым не просто украшение, а всегда ликвидный металл.
Раствор хлористого аммония вводят в холоде, для того чтобы основная часть платины в виде меленьких ярко-желтых кристаллов уходила в осадок. Основная же масса металлов сопровождающих платину в процессе ее отделения остается в растворе, осадок дополнительно очищают раствором нашатыря и просушивают. Далее этот отфильтрованы осадок отправляют в следующий цех, чтобы уже выделить из него драгоценные примеси сырой платины –такие как палладий, родий, иридий и рутений. А осадок отправляется в печь для дальнейшей процедуры очистки. После нескольких часов прогрева при температуре 800-1000 градусов по Цельсию, получают платину в виде губки - спекшегося порошка серо-стального цвета. Но и это еще не та платина, которая нужна. Полученную губчатую платину измельчают и еще раз промывают соляной кислотой и водой. Затем ее плавят в кислородо-водородном пламени или в высокочастотной печи. Так получают платиновые слитки.
Платина, благородный металл серо-стального цвета, входит в «тройку» востребованных вместе с золотом и серебром. Сейчас платина является даже более востребованным металлом, чем остальные два, и не только в ювелирной промышленности. Тяжелая и мягкая платины широко используется в ювелирном и зубоврачебном деле, медицине, изготовлении зеркал для лазерной техники, элементов сопротивления, применяется она также и для изготовления монет.
Платиновые составы и элементы можно встретить в ЖКИ-дисплеях, в механизме большегрузных автомобилей, в катализаторах для нефтепереработки и много где еще. А еще несколько сотен лет назад платина была дешевым металлом, от которого стремились избавиться, не брезгуя топить его в море. Такое отношение к металлу, название которого даже переводится пренебрежительно как «маленькое серебро», обусловлено тем, что испанские фальшивомонетчики очень быстро начали применять его для изготовления ненастоящих монет. Король Испании был вынужден запретить ввоз платину на территорию только что открытого Старой Европой металла, который в Америке добывали еще инки.
Сейчас, конечно, ситуация изменилась: платина стоит очень дорого, применяется очень широко, в мире давно существует пятерка стран, в которой этот металл добывается.
Всего в мире стандартно называется платины: ЮАР, Россия, Зимбабве, Канада и США.
Канада, около 5 тонн, 2011 год — 5 место
Компания “North American Palladium” и компания Sudbury Vale из Канады предложили на мировой рынок около 6 тонн платины. Прошлый год стал для “NAP” годом подъема, когда она смогла переработать 1, 7 тонн руды цветных металлов, а вот для Val время стало не очень удачным. Канадская компания Sudbury Vale в 2011 году резко сдала свои позиции.. С почти 3 тонн предложение по платине упало до 1,7 тонны. «Обрушились» показатели и по палладию. Наиболее частой называют причину смерть одного из рабочих на шахте в Садбери, что повлекло за собой остановку производства.
Монополия «Stillwater Mining Co» сейчас является единственной компанией, которая занимается именно платиноидами, сделав их своим основным продуктом поставок. Компания владеет двумя рудниками в Монтане — «Stillwater» и «East Bouder», где добывается больше всего платины. Рудники 2011 году выпустили на 7% больше платины, чем в аналогичный период прошлого года. Компания постоянно инвестирует в проекты «Graham Creek», чтобы получить доступ к дополнительным ресурсам, и собирается закончить его в течении нескольких лет. Компания из Аляски «XS Platinum», наоборот, сдала свои позиции. Она работает с месторождениями благородного металла, которым уже более полувека, что позволяет говорить о том, что их ресурс сильно выработал себя.
Зимбабве, стоящая на 3 месте в списке топ 5 по добыче платины, является одним из самых перспективных территорий по разработке и дальнейшей добычи платиноидов. Она представила почти половину объема добычи, приходящуюся на все остальные страны, кроме России и ЮАР, где добывается больше всего платины. Уважаемая во всем мире компания Johnson Matthey через своего менеджера Марка Данкса заявила, что именно в Зимбабве видит рентабельный проект. Особенно очевидным это стало после образование совместно российско-зимбабвийского предприятия по добыче платины Ruschrome Mining, которая сейчас активно приступила к работам на месторождении благородного металла под название Дарвендейл.
Компания «РусХром»/ приступил к открытым горным работам на месторождении платины Дарвендейл в Зимбабве. Компания имеет грандиозные планы: к 2014 году Ruschrome Mining собирается начать добычу товарной руды, которая будет перерабатывать внутри страны, в 2015 г. стартует стройка завода по обогащению руды. В любом случае, Johnson Matthey прогнозируют в 2012 г. добычу платины в Зимбабве на уровне 11,5 тонн, что даст рост на 6-7% в сравнении с аналогичным периодом прошлого года.
В 2011 году Россия смогла предложить на мировой рынок 26 тонн металла, что является вторым в мире по объему. Конечно, ЮАР, где добывается больше всего платины, Российская Федерация не догонит по объективным причинам, но она находится на втором месте мирового рейтинга, не собираясь сдавать свои позиции. В добычи платину насчитывает 200 лет. Впервые благородный металл был обнаружен на Урале, недалеко от Екатеринбурга, хотя известен в производстве среди ювелиров и монетчиков был давно.
Это случилось в 1819 году, а в 1824 г. платина была найдена уже близ Нижнего Тагила. Сейчас разработанные запасы в комплексе медно-никелевых руд распределены в Норильском рудном районе России следующим образом:
- Октябрьское;
- Талнахское;
- Норильск-1;
Единственное месторождение платиноидных малосульфидных руд — МС-Горизонт. Россия использует платину не только для внутреннего потребления, но также поставляет его для разнообразных отраслей промышленности в Китай, Японию и Европу.
Страна, где добывается больше всего платины, абсолютный лидер, отгрузки и поставки которого на мировой рынок выросли на 7% по причине высвобождения платины из текущего производства и запасов складов, что поступили на мировой рынок. Но, тем не менее, первичная добыча сократились на 3%, что составило более 3,5 тонн . Это связано с несколькими причинами, к которым имеет отношение не только сама технология и организация процесса добычи металла, но и «человеческий фактор», который только усугубил ситуацию. Прошлогоднее лето было омрачено трехнедельной забастовкой на шахте Кари, разрабатываемой компанией Лонмин.
Данное событие, помноженное на общие издержки производства, привели к таким неприятным результатам. В ЮАР главенствует несколько компаний, которые занимаются разработкой и добычей платины: Anglo Platinum; Impala Platinum; Lonmin с шахтами в Западном Бушвельде, которая сейчас наиболее известна. К сожалению, февраль 2012 года показал падение уровня добычи платины в ЮАР, если сравнивать аналогичный период предыдущих лет.
Это связано с волной забастовок, которые прокатились по шахтам практически всех производителей. При этом рынок сохранил свою жизнеспособность, вопрос забастовок перестал стоять так остро: можно надеяться, что ЮАР не выпадет из общемирового списка ТОП 5 стран по добыче платины.
