Платиновые руды и их добыча (стр. 2 из 4)
Однако первое время после открытия уральских россыпей платина еще не имела широкого промышленного применения. Только в 1827 г. Соболев и В. Любарский независимо друг от друга предложили способ обработки платины. В том же году инженер Архипов приготовил из платины кольцо и чайную ложку, а из сплава с медью - дарохранительницу. В 1828 г. правительство, в лице графа Канкрина, желая дать сбыт уральской платине, организовало чеканку из нее монет, а вывоз металла за границу был запрещен. На изготовление монет, выпущенных с 1828 по 1839 гг., пошло около 1250 пудов (около 20 тонн) сырой платины. Это первое крупное применение платины вызвало быстрый рост добычи. Однако в 1839 г. чеканка монет была прекращена из-за неустойчивого курса на платину и ввоза в Россию поддельных монет. Это вызвало кризис, и в 1846-1851 гг. добыча металла практически прекратилась.
Новый период начался в 1867 г., когда специальным указом было разрешено частным лицам добывать, очищать и перерабатывать платину, а также допускалось свободное обращение сырой платины в стране и вывоз ее за границу. В это время главным центром по добыче россыпной платины на Урале становятся районы в бассейне рек Ис и Тура. Значительные размеры исовской россыпи, протянувшейся на расстояние более 100 км, позволило применять на ней более дешевые механизированные способы добычи, включая, появившиеся уже в конце XIX века драги.
За неполные сто лет с момента открытия месторождений платины (с 1924 по 1922 г), на Урале, по официальным данным, было добыто около 250 тонн металла, и еще 70-80 тонн добыто незаконно хищническим образом. Уральские россыпи до сих пор являются уникальными по количеству и весу добытых здесь самородков.
На рубеже двадцатого века Нижнетагильские и Исовские прииски давали до 80% мировой добычи платины, а вклад Урала в целом составлял по оценкам специалистов от 92 до 95% мирового производства платины.
В 1892 году, спустя 65 лет после начала разработки россыпей в Нижнетагильском массиве было обнаружено первое коренное проявление платины - Серебряковская жила в Крутом логу. Первое описание этого месторождения было сделано А.А. Иностранцевым, а затем академиком А.П. Карпинским. Самый крупный самородок платины, извлеченный из коренного месторождения, весил около 427 г.
В 1900 г. Геологическим Комитетом по поручению Горного Департамента и по ходатайству нескольких съездов платинопромышленников на Урал направляется Н.К. Высоцкий для составления геологических карт Исовского и Тагильского платиноносных районов, являющихся наиболее важными в промышленном отношении. Военным топографом Главного штаба Хрусталевым была проведена сплошная топографическая и мензульная съемка районов развития россыпей. На этой основе Н.К. Высоцким были составлены кондиционные геологические карты не потерявшие своего значения и по сей день. Итогом этой работы стала монография “Месторождения платины Исовского и Нижне-Тагильского районов на Урале", изданная в 1913 г. (Высоцкий, 1913). В советское время она была переработана и издана в 1923 г. под названием “Платина и районы ее добычи".
Примерно в это же время с 1901 по 1914 гг. на средства платинопромышленных компаний для изучения и составления карт более северных районов Урала (бывшая Николае-Павдинская дача) был приглашен профессор Женевского университета Луи Дюпарк с сотрудниками. Данные, полученные исследователями из группы Л. Дюпарка были положены в основу широкомасштабных съемочных и поисковых работ, проведенных на Северном Урале уже в советский период.
В двадцатые годы нашего столетия коренные месторождения Нижнетагильского массива интенсивно разведуются и изучаются. Здесь начал свою трудовую деятельность в качестве участкового геолога будущий академик, крупнейший специалист в области геологии рудных месторождений А.Г. Бетехтин. Из под его пера вышли многие научные труды, но монография “Платина и другие минералы платиновой группы", написанная на уральском материале и опубликованная в 1935 году, занимает особое место. А.Г. Бетехтин один из первых обосновал позднемагматический генезис уральских платиновых месторождений, наглядно показал широкое участие флюидов в процессе рудообразования, выделил типы хромит-платиновых руд и дал им вещественную и структурно-морфологическую характеристику. Огромный вклад в разведку Нижнетагильских месторождений платины и изучение вмещающих пород внес академик А.Н. Заварицкий, активно работавший на Урале в первой половине двадцатого века.
Уже к середине прошлого столетия коренные платиновые месторождения на Нижнетагильском массиве полностью вырабатываются, а новых проявлений не обнаружено, несмотря на активные поиски, проведенные с 40 по 60-е годы. В настоящее время продолжается эксплуатация только россыпных месторождений, причем работы ведутся преимущественно небольшими старательскими артелями в пределах старых горных отводов т.е. перемываются отвалы некогда знаменитых на весь мир платиновых приисков. Во второй половине двадцатого века крупнейшие в России платиновые россыпи были открыты в Хабаровском крае, Корякии и Приморье, но коренных месторождений, аналогичных тем, которые разрабатывались на Урале до сих пор не найдено. Абсолютно справедливо, что данный тип месторождений получил в специальной геологической литературе собственное название - “уральский” или “нижнетагильский” тип месторождений. [2,5,12]
Добыча. Методы добычи
Добыча платиновой руды ведётся открытым и подземным способами. Открытым способом разрабатывается большинство россыпных и часть коренных месторождении. При разработке россыпей широко используются драги и средства гидромеханизации. Подземный способ добычи является основным при разработке коренных месторождений; иногда он используется для отработки богатых погребённых россыпей.
В результате мокрого обогащения металлоносных песков и хромитовых платиновых руд получают шлих "сырой" платины - платиновый концентрат с 70-90% минералов платиновых металлов, а в остальном состоящий из хромитов, форстеритов, серпентинов и др. Такой платиновый концентрат отправляется на аффинаж. Обогащение комплексных сульфидных платиновых руд осуществляется флотацией с последующей многооперационной пирометаллургической, электрохимеской и химимической переработкой. [4,9]
Рисунок 2. "Драга для промывки платиноносного песка" [14]
Рисунок 3. "Рабочие у промывочного
Рисунок 4. "Старательницы с лотками" желоба" [14] [14]
Геолого-промышленные типы мпг и основные объекты их добычи
Металлы платиновой группы в определенных геологических обстановках образуют значительные локальные скопления вплоть до промышленных месторождений. По условиям происхождения выделяются четыре класса месторождений платиновых металлов, каждый из которых включает группы.
При значительном многообразии геологических обстановок нахождения металлов платиновой группы (МПГ) в природе главным мировым источником их добычи являются собственно магматические месторождения. Подтвержденные запасы МПГ зарубежных стран на начало 90-х годов составляли более 60 тыс. т, в том числе в ЮАР около 59 тыс. т. Свыше 99% запасов зарубежных стран (ЮАР, Канада, США, Австралия, Китай, Финляндия) приходится на малосульфидные собственно платинометальные, сульфидные платиноидно-медно-никелевые и платиноидно-хромитовые месторождения. Доля других источников составляет менее 0,3%.
В некоторых странах налажено попутное производство платиновых металлов при металлургической переработке руд других металлов. В Канаде при переработке поликомпонентных медных руд производится свыше 700 кг платино-палладиевого сплава, содержащего 85% палладия, 12% платины и 3% других платиноидов. В ЮАР на каждую тонну рафинированной меди приходится 654 г платины, 973 г родия и до 25 г палладия. При выплавке меди в Финляндии попутно ежегодно извлекают около 70 кг МПГ. Попутно металлы платиновой группы добываются и в некоторых странах СНГ. В частности, на Усть-Каменогорском комбинате (Казахстан) из колчеданно-полиметаллических руд ежегодно извлекают около 75 кг платиновых металлов. В России свыше 98% разведанных запасов МПГ сосредоточены в арктической зоне, при этом более 95% производства платиновых металлов осуществляется из сульфидных медно-никелевых руд Норильского промышленного района. [3,11]
Получение платины
Разделение платиновых металлов и получение их в чистом виде довольно трудоемко вследствие большого сходства их химических свойств. для получения чистой платины исходные материалы - самородную платину платиновые шлихи (тяжелые остатки от промывания платиноносных песков), лом (негодные для употребления изделия из платины и её сплавов) обрабатывают царской водкой при подогревании. В раствор переходят: Pt, Pd частично Rh, Ir в виде комплексных соединений H2 [PtCl6], H2 [PdCl4], H3 [RhCl6] и H2 [IrCl6], а заодно Fe и Cu в виде FeCl3 CuCl2. Нерастворимый в царской водке остаток состоит из осмистого иридия, хромистого железняка, кварца и др. минералов.