2.Содержание платины в земной коре.
В земной коре платина встречается в виде самородков, однако их на-ходят гораздо реже, чем золотые и они никогда не достигают таких больших размеров. Существуют различные точки зрения по вопросу о том, какие выделения платины считать самородками. Некоторые авторы считают самородками кусочки металла от 10 г и более. Другие же относят к ним экземпляры не менее 200-250 г. Такие самородки отсылают в Москву для изучения в специальной лаборатории, а затем для демонстраций на выставке Алмазного фонда. Именно в Алмазном фонде хранится единственная в мире коллекция крупных самородков платины. Величайший из существующих самородков платины весом 8395 г, выставленный в Алмазном фонде, был найден в августе 1904 г. в россыпях Исовского района.
В 1915 г. на долю России приходилось 95 % (!) от общего количества платины, добываемой в мире (остальные 5 % получала Колумбия). Причем колумбийские россыпи по сравнению с уральскими были бедны самородками.
В последнее время на мировой рынок начала поступать платина из Южной Африки, Канады, США, но Россия по-прежнему играет важную роль в добыче этого металла. Чтобы получить грамм платины, приходится порой перерабатывать сотни кубометров руды. Это объясняется чрезвычайной бедностью платиновых руд и отсутствием крупных месторождений платины. Если ежегодное мировое производство золота давно перевалило за тысячу тонн, то добыча платины и сейчас исчисляется лишь тоннами.
Платиновые металлы принадлежат к наиболее редким элементам, их среднее содержание в земной коре точно не установлено, но по данным А.П.Виноградова содержание платиновых металлов в земной коре % (по массе), составляет: Pt – 5·10-7 ; Pd – 5·10-6 ; Ir – 1·10 -7; Rh – 1·10 -7; Os – 5·10-6 ; Ru –5·10 -6.
Число известных минералов платиновых металлов за последние двадцать лет возросло практически в 8 раз и сейчас достигает 90. Среди минералов платиновых металлов можно выделить: самородные платиноиды и природные сплавы на их основе; интерметаллические соединения платиновых металлов с Sn, Pb, Bi, As, Sb и Te; сульфиды, арсениды и сульфоарсениды платиноидов. Все минералы образовались на больших глубинах при высоких температурах и давлениях.
Некоторые из наиболее часто встречающихся минералов платиновых металлов представлены в табл. 1.
Таблица 1. Минералы платиновых металлов.
Название минерала |
Химическая формула |
Месторождение |
Самородная платина |
Pt |
РФ(Урал), Колумбия |
Палладистая платина |
Pt Pd |
ЮАР, Бразилия |
Самородный палладий |
Pd |
РФ(Урал), Австралия |
Стибиопалладинит |
Pd3Sb |
ЮАР |
Бреггит |
(Pt,Pd,Ni)S |
ЮАР, РФ |
Станнопалладинит |
Pd3Sn2 |
РФ (Норильск) |
Норильскит |
(Pt,Pd,Fe,Ni,Cu)S |
РФ (Норильск) |
Арсенопалладинит |
Pd3As |
Бразилия |
Фрудит |
PdBi2 |
Канада |
Майченерит |
PdBi2Pd0,75Pt0,25BiTi |
Канада, РФ(Мончегорск) |
Высоцкит |
(Pd,Ni)S |
РФ (Норильск) |
Мончеит |
(Pt,Pd) (Te,Bi)2 |
РФ (Мончегорск) |
Конзтульскит |
Pd(Te,Bi)1-2 |
РФ (Мончегорск) |
Ауроосмирид |
IrOsRuAu |
РФ (Урал) |
Платиновые металлы встречаются в природе как в первичных горных породах, так и россыпях.
К первичным горным породам, содержащим металлы платиновой группы, относятся богатые оливином породы, особенно дуниты, в которых самородная платина является главной составной частью. Наиболее важные промышленные месторождения этого типа находятся в Российской Федерации и ЮАР. К первичным породам относятся также магматические отложения сульфидов никеля и меди. Эти месторождения, в которых преобладают платина и палладий, представляют собой крупнейшие из известных запасов платиновых металлов.
Россыпи или аллювиальные отложения большого экономического значения найдены в Российской Федерации, Колумбии и Эфиопии.
Из шести элементов платиновой группы только платина и палладий встречаются в самородном виде. Самородная платина содержит до 90 % платины и сопровождается другими металлами платиновой группы.
Наиболее распространенными минералами платиновой группы являются самородная платина – Pt (и ее разновидности) и изоферроплатина – Pt3Fe, иридосмин – Os, Ir, сперрилит – PtAs 2, куперит – PtS, брэггит – (Pt,Pd,Ni)S, лаурит – RuS 2, атокит – Pd 3Sn и и некоторые другие.
Самородная платина, ее разновидности и ферроплатина. Содержание примесей (Fe, Ni, Co, Cu, Rh, Ir, Ru, Pd) в самородной платине составляет до 5 % по массе. При содержании железа более 5 % по массе самородную платину называют железистая платина, меди – медистая платина (ранее купроплатина), никеля – никелистая платина, палладия – палладистая платина, иридия – иридистая платина, родия – родистая платина. При содержании железа около 20-25 % минерал называется изоферроплатиной (Pt3Fe). Цвет всех минералов и разновидностей изменяется от серебряно-белого до стального серого. Богатые железом разновидности, особенно ферроплатина, сильномагнитны. Это свойство используется при извлечении их из руд методом магнитной сепарации.
Сперрилит – минерал, обнаруженный в месторождениях платиновых металлов практически всех типов. В составе, кроме Pt (56,53 %) и As (43,42 %), присутствуют Rh, Sn, Fe, Sb, Cu.
Куперит – (85,89 % Pt, 14,11 % S). Иногда содержит единицы % палладия, следы никеля, рутения, иридия. В отраженном свете серовато-коричневый
Основным источником получения платиновых металлов служат сульфидные медно-никелевые руды, месторождения которых находятся в Российской Федерации (Норильск, Красноярский край), Канаде (округ Садбери, провинция Онтарио), ЮАР и других странах. Содержание Pt в рудах достигает 1,5-2,0 г на 1 т руды.