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.
Платина в Minecraft
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
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.
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).
Источник: juvelirum.ru
Добываем платину из дорожной пыли
Вы уже подарили девушке колечко, сделанное из монеты. Она, конечно, обрадовалась, но попросила в следующий раз настоящую драгоценность. Денег на ювелирный салон по-прежнему не хватает. Что делать? Ведь золотое кольцо у неё уже есть с 2013 года, когда вы выплавили золото из старых микросхем, и микросхем больше не осталось.
К счастью, есть другой вариант. Ещё один благородный металл валяется буквально под ногами. Если вы не знали, то в обычной дорожной пыли на дорожном асфальте очень высокая концентрация платины, поскольку во многих автомобилях используются платиновые катализаторы. Итак, берём щётку и идём на шоссе собирать драгоценную пыль.
Инструкция по добыче платины опубликована в книге Аммена «Восстановление и переработка драгоценных металлов».
См. также советский справочник О.Е. Звягинцева «Аффинаж золота, серебра и металлов платиновой группы» (стр. 120-127).
Американский химик-любитель по имени Артур со своим другом на практике испытал описанный в учебниках метод аффинажа платины и записал видео. Первым делом ребята собрали мешочек пыли с шоссе.
Её следует просеять, отбросив крупные куски, камешки, окурки и прочее. Частицы платины очень маленькие, иногда размером всего в несколько атомов, так что фильтровать следует как можно тщательнее: через кофейный фильтр.
На выходе имеем большую кучу пыли, преимущественно из частичек бетона и резины.
Самые мелкие отфильтрованные частички засыпаем в стакан и взвешиваем. У Артура получилось 146 граммов пыли: это просто для первого испытания. Чтобы сделать настоящее платиновое украшение, придётся собрать больше пыли.
Пыль смешиваем с карбонатом натрия и расплавляем в печи до состояния сиропа.
На дне стакана осядет капелька металла.
Этот кусочек нужно прокалить, чтобы примеси сгорели.
На дне стакана из печи остаётся крошечный шарик из сплава металлов с очень высокой температурой плавления, то есть из металлов платиновой группы.
Шарик прокаливаем до температуры плавления платины, чтобы окончательно очистить от примесей.
Шарик уже блестит. Из 150 граммов пыли получился слиток диаметром 0,58 мм (0,33 мм в самом узком месте).
В увеличительном стекле его очень хорошо видно, а вот взвесить вряд ли получится: весы не берут такой вес.
Затем растворяем слиток и осаждаем платину хлоридом аммония.
Весь процесс задокументирован на видео.
Отделив серебро и прочие мусорные примеси, мы получаем крупинку платины. Автор подсчитал, что из тонны дорожной пыли выходит примерно 6,7 граммов драгоценного металла.
6,7 граммов из тонны — это немало. Авторы видеоролика считают, что примерно такая же концентрация платины на рудниках в России и ЮАР (на ЮАР приходится 68% мировой добычи Pt).
- Научно-популярное
- DIY или Сделай сам
- Химия
- Экология
Источник: habr.com
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.
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[PtCl6].
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.
Источник: svita.shop