Золото и платина Урала

 

Оглавление.

 

Глава 1. Золото.

1. Разведка месторождений.
2. Освоение месторождений золота.
3. Распространенность золота в природе.
4. Химические свойства.
5. Физико – механические свойства.
6. Применение золота в науке и технике.
7. Валютно – финансовое значение золота.
8. Золото самородное.

Глава 2. Платина.

2.1.  История открытия  металла.

2.2.  Белое золото.

2.3.  Добыча платины  в России.

2.4.  Получение платины  из сплавов.

2.5.  Химия платины.

2.6.   Потребность  в платине.

2.7.  Особенности платиновой  посуды.

2.8.  Открытие месторождений платины и освоение иридия на Урале.

Глава 3. Волковский и баронский типы золото-платинопаладиевых руд.

3.1.  Типы платиносодержащих  руд

3.2.  Рудные формации Урала.

Глава 4. Перспективы объемов добычи золота и платины на Урале.

Глава 5.  Российские месторождения золота и платины на Урале:

с 1824г. по настоящее время. Становление цветной металлургии  в России.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ведение.

Цветная металлургия  России производит разнообразные по физическим и химическим свойствам  конструкционные материалы.В состав этой отрасли входят медная, свинцово- цинковая, никеле- кобал ьтовая, алюминивая, свинцово- цинковая,титано- магниевая, вольфрамо- молибденовая промышленность , а также производство благородных и редких металлов.

Велико значение благородного металла – золота, по запасам которого Россия занимает третье место в мире, а по его добыче – шестое. Месторождение этого металла сосредоточены в Сибири, на Дальнем Востоке и у нас, на Урале.

Объект: Литература о месторождениях и добыче золота.

Предмет: Месторождения золота.

Цель:

Гипотеза: если проанализировать литературные источники, рассказывающие о местрождениях золота и платины на Урале, , то можно выяснить какое значение имеет Уральская золото-платиновая промышленность для России.

Задачи:

1. Проанализровать имеющуюся литературу по имеющейся теме..
2. Рассмотреть геологические особенности залегания золота  и платины.
3. Рассмотреть историю золотодобычи на Урале.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Золото.

 

Цветная металлургия  – одна из важнейших отраслей тяжелой  промышленности, включающая разведку месторождений, добычу и обогащение руд, производство металлов и их сплавов, а также добычу природных и производство искусственных алмазов. Цветная металлургия производит свыше 60 элементов периодической системы Менделеева. Она выпускает также многочисленные прокатно-тянутые и прессованные изделия, твердые сплавы, металлические порошки, различные соли и соединения цветных, редких и драгоценных металлов, химические продукты, электродные изделия и другие.

Цветные, редкие и драгоценные  металлы извлекаются из руд и россыпей. Добыча руд и песков производится открытым, подземным, дражным и гидравлическим способом. Содержание основного металла в рудах колеблется от нескольких процентов  до тысячных долей процента. Исключение составляют руды для производства алюминия, магния и отчасти титана. Как правило, руды цветных металлов являются сложными, комплексными. Например: руды медные, медно-никелевые, медно-цинковые, свинцово-цинковые обычно содержат кадмий, висмут, индий, силен, теллур, мышьяк, кобальт, золото, рений, серебро, платину, палладий и другие металлы. При переработке руд цветных металлов стремятся к максимальному извлечению всех ценных компонентов. Руды и пески подвергаются обогащению несколькими методами: флотационным, гравитационным, электромагнитным, электростатическим.

В связи с большим  разнообразием рудного сырья  и технологических процессов, а  также широкой номенклатурой  выпуска продукции цветная металлургия является сложносоставной отраслью промышленности. Так как основная задача производства цветных металлов-не только получение металлов и металлических сплавов, но и придание определенных свойств изделиям из них. Цветные металлы включают также предприятия по обработке металлов давлением и литьем с целью придать им форму удобную для последующего использования. Продукция цветных металлов применяется во всех отраслях народного хозяйства. Бурное развитие техники в 20 веке привело к тому, что в той или иной мере нашли промышленное использование все встречающиеся в природе цветные, редкие и драгоценные металлы. Последние достижения техники, и в частности электроники, авиации сверхзвуковых скоростей, ракетной и атомной техники, непосредственно связаны с широким использованием цветных и редких металлов.

В дореволюционной России производство цветных металлов ограничивалось небольшими количествами меди, свинца, цинка, ртути, золота, серебра и платины. Алюминий, магний, никель, кобальт, олово и другие цветные и редкие металлы не производились. Ничтожными были разведенные запасы металлов в недрах.  Сырьевая база изучалась слабо, использовались лишь наиболее богатые руды, геологическая служба была подчинена задачей получения наибольших прибылей. Россия считалась в то время бедной цветными и редкими металлами. Только золотоплатиновая промышленность и производство ртути занимали относительно значительное место в мировом производстве металлов. Большинство предприятий цветных металлов действовавших на территории дореволюционной России, принадлежало бельгийским, французским, немецким и английским фирмам, которые хищнически использовали природные богатства страны и жестоко эксплуатировали рабочих. На предприятиях применялись примитивная техника и ручной труд. Первая мировая, а затем иностранная военная интервенция и гражданская война в СССР полностью вывели из строя предприятия Цветной металлургии.

С первых лет восстановления и развития промышленности СССР Советское  правительство проводили мероприятия  по все мерному развитию отечественной  Цветной металлургии. За годы Советской  власти на Урале, в Казахстане, Восточной Сибири, на Кавказе и Украине открыты и разведаны многочисленные месторождения. На их базе построены крупные промышленные предприятия. Производство цветных, редких и драгоценные металлов в СССР достигла значительных размеров повысился уровень техники и технологии. Механизированы наиболее важные процессы при добыче руд. На обогатительных фабриках широко используются современные методы коллективной и селективной флотации. Металлургические заводы оснащены совершенным оборудованием и применяют современную технологию, чем обеспечивается высокое извлечение металлов.

 

1.1. Разведка  месторождений.

Разведка месторождений  полезных ископаемых относится к  географии природных ресурсов планеты, и для изучения окружающей среды  в Российской Федерации. Все шире применяется фотосъемка земной поверхности. Научные исследования полученных фотоматериалов показали, что космическое фотографирование можно рассматривать, как единую новейшую техническую основу, позволяющую оценивать, в том числе и природные ресурсы недр. Золото и платина - драгоценные металлы – значительные по стоимости ресурсы обширных регионов России, и нахождение этих полезных ископаемых с помощью геологоразведки особенно актуальны сегодня, в связи с хозяйственным освоением обширных малонаселенных районов Северного, приполярного направлений России и на Юге страны.

Обычно итоговый документ комплексной инвентаризации природных  ресурсов осуществляется не только на основе космического фотографирования районов месторождений золота и  платины  (Au и Pt – по таблице Менделеева) – для получения лицензии на их добычу и переработку разрабатываются серии тематических карт.

В их характеристиках  – геологические особенности  региона месторождения драгоценных  металлов, его растительный покров, почвы, водные ресурсы, населенные пункты и линии связи, а так же транспортная сетка.

Большое практическое значение для оценки присутствия и концентрации золота и платины в районе возможного залегания руд этих металлов имеет анализ состава подземных вод. Химический состав воды может содержать до 83 элементов таблицы Менделеева и на его формирование оказывают влияние многие природные процессы, среди которых важнейший – это взаимодействие воды и породы грунта. В этой системе всегда существует переход элементов из пород в воду (кроме платины, которая не образует соединений с водой и химически не активна). Подземные воды активно участвую в формировании и разрушении месторождений драгоценных металлов, и выступают поисковым признаком не только для золота и платины, но и других цветных и редких металлов, нефти и газа.

 

1.2. Освоение месторождений золота.

– химический элемент  первой группы периодической системы  Менделеева, атомный номер 79. Благородный металл желтого цвета, ковкий, плотность 19,32 г/см. куб. Химически весьма инертен, на воздухе не изменяется, даже при нагревании. Первый из открытых человеком металлов. В природе встречается главным образом самородное золото (коренные и россыпные месторождения). Золото обычно используется в виде сплавов с другими металлами. При сохранении основных свойств золота сплавы обладают большей твердостью и прочностью и позволяют его экономить. Из сплавов золота с платиной делают химически стойкую аппаратуру, из сплавов платины с серебром – электрические контакты для приборов ответственного назначения. Золото и его сплавы используются так же для золочения, изготовления ювелирных изделий и зубных протезов. Содержание золота в ювелирных изделиях, монетах, медалях выражают пробой.

 

1.3. Распространенность золота в природе.

В земной коре содержится золота в 20 раз меньше, чем серебра, и в 200 раз меньше, чем ртути. Неравномерное распределение золота в различных частях земной коры затрудняет изучение его геохимических особенностей. В морях и океанах содержится около 10 млрд. т золота. Примерно столько же содержится золота в речных и подземных водах.

Повышенное содержание золота обнаруживают в водах источников и рек, протекающих в золотоносных районах. В природе золото находится  главным образом в самородном виде и представляет собой минерал, являющийся твердым раствором серебра в золоте, содержащим до 43% Ag, с примесями меди, железа, свинца, реже висмута, ртути, платины, марганца и других элементов. Кроме того, золото встречается в виде природных амальгам, а также химических соединений – соленидов и теллуридов. По размеру частиц самородное золото делится на тонкодисперсное (1 – 5 мкм) , пылевидное (5 – 50 мкм) , мелкое (0,05 – 2 мм) и крупное (более 2 мм) . Частицы массой более 5 г относятся к самородкам. Крупнейшие самородки – ''Плита Холтермана'' (285 кг) и ''Желанный Незнакомец'' (71 кг) найдены в Австралии. Находки самородков известны во многих районах Урала, Сибири, Якутии и Колымы. Самородное золото концентрируется в гидротермальных месторождениях.

Месторождения золота делятся  на коренные и рассыпные. Месторождения золота формировались в разные геологические эпохи на разных глубинах – от десятков метров до 4 – 5 км от поверхности земли. Коренные месторождения представлены жилами, системами жил, залежами и зонами прожилково - вкрапленных руд протяженностью от десятков до тысяч метров. В течение длительного периода истории земли горы разрушались и вода уносила все, что не растворялось в реках. Одновременно отделялись тяжелые минералы от легких и скапливались в местах, где скорость течения мала. Так образовались россыпные месторождения с концентрацией относительно крупного золота. Как правило, промышленные россыпи образуются относительно недалеко от коренных месторождений.     Определенная часть микроскопических частиц золота остается в россыпях, однако вследствие невозможности его извлечения оно практического значения не имеет. Часть микроскопических и коллоидных частиц золота уносится водными истоками в моря, океаны и озера, где оно рассеянно в виде тончайших суспензий или находится в илистых осадках. Таким образом в результате действия эрозионных процессов большая часть золота безвозвратно утрачивается.

1.4. Химические свойства.

Несмотря на то, что золото в периодической системе Д. И. Менделеева находится в одной группе с серебром и медью, его химические свойства гораздо ближе к химическим свойствам металлов платиновой группы. Электродный потенциал пары Au – Au (111) равен – 1,5 В. Вследствие такого высокого значения на золото не действуют разбавленные и концентрированные HCI, HNO₃ , HSO. Однако в HCI оно растворяется в присутствии таких окислителей, как двуокись магния, хлористое железо и медь, а также под большим давлением и при высокой температуре в присутствии кислорода. Золото легко растворяется также в смеси HCI и HNO₃  (царская водка). В химическом отношении золото - малоактивный металл. На воздухе оно не изменяется, даже при сильном нагревании. Золото легко растворяется в хлорной воде и в аэрируемых растворах цианидов щелочных металлов. Ртуть также растворяет золото, образуя амальгаму, которая при содержании более 15% золота становится твердой. Известны два ряда соединений золота, отвечающие степеням окисленности +1 и +3. Так, золото образует два оксида – оксид золота (1) , или закись золота , Au O и оксид золота (111) , или окись золота , Au O. Более устойчивы соединения, в которых золото имеет степень окисленности +3. Соединения золота легко восстанавливаются до металла. Восстановителями могут быть водород под большим давлением, многие металлы, стоящие в ряду напряжений до золота, перекись водорода, двух хлористое олово, сернокислое железо, треххлористый титан, окись свинца, двуокись марганца, перекиси щелочных и щелочноземельных металлов. Для восстановления золота используют также различные органические вещества: муравьиную и щавелевую кислоты, гидрохинон, гидразин, метол, ацетилен и др. Для золота характерна способность к образованию комплексов с кислородом и серосодержащими лигандами, аммиаком и аминами вследствие высокой энергии образования соответствующих ионов. Чаще всего встречаются соединения одновалентного и трехвалентного золота. Часто их рассматривают как сложные молекулы, состоящие из равного числа атомов Au (1) и Au (3) . Трехвалентное золото – очень сильный окислитель, оно образует много устойчивых соединений. Золото соединяется с хлором, фтором, йодом, кислородом, серой, теллуром и селеном.

1.5. Физико-механические свойства.

Золото давно является объектом научных исследований и  относится к числу металлов, чьи  свойства изучены достаточно глубоко. Атомный номер золота 79, атомная  масса 197.967, атомный объем 10.2см /моль. Природное золото моноизотопно и в нормальных условиях инертно по отношению к большинству органических и неорганических веществ. Золото имеет гранецентрированную кубическую решетку и не претерпевает аллотропических превращений. Постоянная решетки составляет 4.07855 А при 25°C, что соответствует значению 4.0724 А при 20°C.