Геолого-промышленные типы мпг и основные объекты их добычи

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

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

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

Получение платины

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

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

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

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

Использование платины

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

Увидеть нарастающие темпы использования платины можно на примере США в 1973 и 1976 гг.:

Рисунок 5. "Расход платины в США по отраслям промышленности в 1973 г."

В 1973 году в США расход платины (21 тонна) по отраслям промышленности распределялся так: (в процентах) химическая - 35, нефтеперерабатывающая - 18, электротехническая-17, стекольная - 11, автомобильная - 10, медицинская - 4, ювелирная - 3, прочие - 2.

А спустя три года картина изменилась так: платины израсходовали на 6 тонн больше, и главным потребителем - более 50 процентов! - стала автомобильная промышленность. Несколько увеличился расход платины в стекольной промышленности, прежний уровень сохранился в электротехнической, а в химической и нефтеперерабатывающей снизили расход платины почти вдвое за счет применения рениевоплатиновых катализаторов и других усовершенствований. [1,11]

Рисунок 6. "Расход платины в США по отраслям промышленности в 1976г."

Ниже представлено мировое потребление платины в 2005 г.

Рисунок 7. "Мировое использование платины в 2005 г."