Минеральное сырье

Промышленные руды коренных месторождений –серебряные, золотосеребряные, серебромедно-цинковые, сереброполикомпонентные.

По содержанию серебра (%) коренны  руды подразделяются на богатые – 0,1-0,08, средние –0,08-0,06, бедные – 0,06-0,05.

По поведению в технологических операциях частицы серебряных минералов в измельченных рудах делят (мкм) на крупные – более 70, мелкие – от 5 до 70, тонкодисперсные – менее 5. По содержанию сульфидов (%) выделяют маллосульфидные руды – до 5 и существенно сульфидные – от 5 до 80.

Разработку месторождений  осуществляют преимущественно подземным  способом.

Подготовку руд к переделу производят обогащением с применением  комбинированных технологий (гравитация, флотация, цианирование).

Извлечение серебра из руд  различных типов составляет 85-92% при содержании его в концентрате более 6 кг/т. К вредным примесям в концентране относят оксиды марганца и железа, сульфиды мышьяка, селениды, углистые вещества.

При обогащении руд комплексного состава попутно получают свинцовые, медные и другие концентраты и продукты. Извлечение сопутствующих элементов составляет 50-80%.

Перерабатывают серебросодержащие  концентраты металлургическими  способами.

Товарный продукт (серебро  в слитках) содержит серебра 99,99%. Сопутствующие  элементы ( золото, таллий, индий и другие), содержащиеся в концентратах, переходят в сплавы (золото), пыли (таллий, индий и др.), из которых их извлекают металлургическим и гидрометаллургическим способами.

Примеси в слитках серебра  –золото, платина, палладий, железо, свинец, висмут, теллур.

Металлы платиновой группы (МПГ)

Общие сведения. МПГ образуют шесть элементов VIII группы периодической системы: рутений (атомный номер 44), родий (45), палладий (46), осмий (76), иридий (77), платина (78).

МПГ отличаются большой устойчивостью  к химическим воздействиям, высокой плотностью и термической стойкостью. Все они сидерофильны со слабо проявленными халькофильными свойствами. Для МПГ характерна инертность к большинству химических реагентов.

Мировые подтвержденные запасы МПГ (без России) в 1966г. составляли 51,82 тыс. т, мировое производство 273, 05 т, в том числе в России –74т.

Применяют  в МПГ в виде чистых металлов и сплавов преимущественно  в автомобилестроении, стекольной, химической и нефтеперерабатывающей  отраслях, в электротехнической и электронной промышленности, в ювелирном деле.

Известно более 100 минералов  МПГ: самородные виды, сплавы, интерметаллические соединения, арсениды, антимониды, висмутиды, сульфоантимониды,  сульфоарсениды, сульфиды, селениды, теллуриды.

Месторождения МПГ подразделяют на две группы –собственно платинометальные, связанные с расслоенными мафит-ультрамафитовыми комплексами, и МПГ –содержащие, представленные месторождениями цветных и черных металлов, генетически связанных с мафит-ультрамафитовым магматизмом (сульфидные медно-никелевые, медно- и молибден-медно-порфировые, медно-железованадиевые, медные в карбонатитовых щелочно-ультраосновных массивах центрального типа, хромитовые в гипербазитах, титаномагнетитовые в габброидах и габбро-диабазах). Каждая из этих групп состоит из коренных и россыпных месторождений

Зарубежная платиновая промышленность базируется на собственных платинометалльных  объектах, российская –преимущественно на сульфидных медно-никелевых месторождениях.

Группы сложности геологического строения месторждений МПГ определяют в соответствии  с требованиями, регламентирующими оценку попутных компонентов на комплексных месторождениях. Обычно платиносодержащие месторождения относят к первой, второй и третьей группам сложности.

По запасам МПГ собственно платинометалльные месторождения подразделяют на крупные –более 130 и рядовые –130-10.

Коренные месторождения разрабатывают  открытым и подземным способами,  россыпные –открытым.

Подготовку руд к переделу производят обогащением по комбинированным  технологиям (гравитация, магнитная сепарация , флотация).

Извлечение МПГ  из руд  различных типов составляет 60-90% при содержании из в концентрате 10-150г/т.

При обогащении песков комплексного состава попутно получают титаномагнетитовые и хромовые продукты.

Перерабатывают концентраты  МПГ гидрометаллургическим способом с прокаливанием оксидов и  хлоридов для получения губчатого  металла.

Основное количества МПГ производят попутно при металлургическом переделе руд цветных металлов. МПГ переходят  в промежуточные (файнштейн) или побочные продукты (пыли, шламы, кеки, шлаки и др.), из которых МПГ извлекают в коллективный концентрат и затем разделяют различными аффинажными процессами. Готовую продукцию получают также в виде губчатых металлов,  перерабатываемых, при необходимости, на порошки и сплавы.

Рутений (Ru,44).

Металл, серебристый; проявляет амфотерные свойства, сидерофильный, устойчивые валентности  от 2⁺ до 8⁺ .

Плотность 12370 кг/м³; твердость по Бринеллю 2160 МПа; температура плавления 2310°С, кипения -3900; теплопроводность 117 Вт/(м·К); удельное электрическое сопротивление 7,6·10^-8 Ом·м; удельная магнитная восприимчивость –5,37·10^-9 м³/кг; температурный коэффициент линейного расширения-9,1·10^-6 К^-1.

Кларк рутения земной коры 0,006 г/т.

Рутений – токсичный элемент (II класс опасности). ПДК_рз RuO₂-1,0мг/л, RuOHCI₃ –0,1.

Мировые запасы рутения около 5 тыс.т, годовое производство составляет 120кг. Наиболее крупные производители  те же, что и для платины.

Применяют в автомобильной, электронной, электротехнической, химической, нефтехимической промышленности, в производстве стекла, медицине, ювелирном деле.

Известно около 20 минералов  рутения. Среди них преобладают  самородные минералы и интерметаллиды. Промышленное значение имеют три  минерала: рутениридосмин, ирарсит, лаурит.

Промышленные руды –рутениридосминовые (в россыпях), сульфидные алюмосиликатные  и сульфидные хромит-алюмосиликатные (в коренных месторождениях). Содержание рутения в сульфидных алюмосиликатных  рудах 0,66г/т, в сульфидных хромит-алюмосиликатных  –0,87.

Товарный продукт металлургического  передела концентратов содержит 99,9-99,97% Ru. Вредные примеси в рутениевом порошке –другие платиноиды, золото, железо, свинец, барий, кремний, алюминий, олово, титан, серебро, медь, никель, магний.

Родий (Rh,45)

Металл, светло-серый, серебристый, твердый; проявляет амфотерные свойства, сидерофильный, устойчивые валентности 3⁺.

Плотность 12410 кг/м³; твердость по Бринеллю 981-1350 МПа; температура плавления 1966°С, кипения -3727; теплопроводность 150 Вт/(м·К); удельное электрическое сопротивление 4,51·10^-8 Ом·м; удельная магнитная восприимчивость –1,36·10^-9 м³/кг; температурный коэффициент линейного расширения –8,4·10^-6 К^-1.

Кларк родия земной коры 0,005 г/т.

Родий – токсичный элемент. ПДК_р.з растворимых соединений родия 0,001мг/м³.

Мировые запасы родия  около 3 тыс.т, годовое производство составляет 3т. Наиболее крупные производители  те же, что и для платины.

Применяют в виде чистого  металла и сплавов в автомобильной, электротехнической и химической промышленности, в ювелирном деле, для производства красок.

Известно около 20 минералов  родия. Среди них преобладают  интерметаллиды, арсениды, сульфиды. Промышленное значение имеют два минерала: холингвортит, ирарсит.

Промышленные руды –сульфидные  алюмосиликатные и сульфидные хромит-алюмосиликатные (в коренных месторождениях). Содержание  родия в сульфидных алюмосиликатных рудах 0,24г/т, в сульфидных хромит-алюмосиликатных –0,54.

Товарный продукт металлургического  передела концентратов содержит 99,8-99,9% Rh. Вредные примеси в металле –платина, палладий, иридий, золото, железо, свинец, кремний, барий, никель, медь, алюминий.

Палладий (Pd, 46)

Металл, серебристо-белый; ковкий, пластичный; проявляет амфотерные свойства, халько- и сидерофильный, устойчивые валентности 2⁺ и 4⁺.

Плотность 12020 кг/м³; твердость по Бринеллю 245-610 МПа; температура плавления 1552°С, кипения -3140; теплопроводность 71,8 Вт/(м·К); удельное электрическое сопротивление 10,8·10^-8 Ом·м; удельная магнитная восприимчивость –6,7·10^-8 м³/кг; температурный коэффициент линейного расширения –11,2·10^-6 К^-1.

Кларк палладия земной коры 0,13 г/т. Средние его содержания в горных породах главных типов (г/т): ультраосновных –1,2, основных –0,19, средних, кислых –0,1.

Палладий – токсичный элемент (I класс опасности). ПДК_рз  растворимых соединений 0,002 мг/м³, Pd диаминогексахлорида –0,005.

Мировые запасы палладия около 25 тыс.т, годовое производство составляет примерно 24т. Наиболее крупные производители  те же, что и для платины.

Применяются в виде чистого  металла и сплавов в автомобильной, электронной, электротехнической, химической, нефтехимической промышленности, в медицине и ювелирном деле.

Известно 48 минералов палладия. Среди них преобладают интерметаллиды и арсениды, висмутиды и теллуриды. Промышленное значение имеют девять минералов: плюмбопалладинит, звягинцевит, полярит, меренскит, майченерит, котульскит, маякит, высоцкит, брэггит.

Промышленные типы месторождений  – собственно платинометалльный; коренной и комплексный палладийсодержащий (медно-никелевый, медно-порфировый, медно-железованадиевый, медно-титаномагнетитовый, медно-сульфидный в карбонатитах, полиметаллический в черных сланцах). Наибольшее значение имеют оба типа.

Промышленные руды –сульфидные  алюмосиликатные и сульфидные хромит-алюмосиликатные (в коренных месторождениях). Содержание палладия в сульфидных алюмосиликатных рудах 2,04г/т, в сульфидных хромит-алюмосиликатных –3,24.

Товарный продукт металлургического  передела концентратов (металлический  палладий и его сплавы) содержат 99,8-99,9 и 81,6-90,4% Pd. Вредные примеси в палладии и его сплавах –платина, иридий, родий, золото, свинец, кремний, железо.

Осмий(Os, 76).

Металл, серебристо-голубоватый; проявляет  амфотерные свойства, сидерофильный, устойчивые валентности 4⁺ и 6⁺.

Плотность 22590кг/м³; твердость по Бриннеллю 3920-4000МПа; температурв плавления 3054ºС, кипения –5027; теплопроводность –87,6Вт/(м·К); удельное электрическое сопротивление 8,12·10^-8 Ом·м; удельная магнитная восприимчивость 6,5·10^-10 м³/кг; температурный коэффициент линейного расширения 4,3·10^-6К^-1.

Кларк осмия земной коры 0,00021 г/т.

Осмий –токсичный элемент. ПДК_р.з–0,002мг/м³.

Мировые запасы около 200 т, годовое  производство составляет 60кг. Наиболее крупные производители те же, что  и для платины.

Применяют в виде чистого  металла и сплавов в электротехнической и химической промышленности, в медицине.

Известно 17 минералов осмия. Среди них преобладают самородные, интерметаллиды, арсениды, антимониды, сульфиды. Промышленное значение миеют  четыре минерала: иридосмин, рутениридосмин, осмирид, самородный осмий.

Промышленные руды – иридосминовые и рутениридосминовые (в россыпях), сульфидные алюмосиликатные и сульфидные хромит-алюмосиликатные (в коренных месторождениях).

Содержание осмия в сульфидных алюмосиликатных и сульфидных хромит-алюмосиликатных  рудах 0,08г/т.

Металлический осмий получают из коллективных концентратов МПГ, промежуточных побочных продуктов металлургической плавки руд цветных металлов путем их аффинажа.

Товарных продукт металлургического  передела концентратов содержит 99,90-99,97% Os. Вредные примеси в металле –золото, железо, другие платиноиды. 

Иридий (Ir, 77).

Металл, серый, серебристый, твердый; проявляет амфотерные свойства, халько – и сидерофильный, устойчивые валентности 3⁺ и 4⁺.

Плотность 22560 кг/м³; твердость по Бриннеллю 1670 МПа; температура плавления 2410ºС, кипения –4130; теплопроводность –147,6 Вт/(м·К); удельное электрическое сопротивление 5,3·10^-8 Ом·м; удельная магнитная восприимчивость 1,67·10^-10 м³/кг; температурный коэффициент линейного расширения 6,4·10^-6К^-1.

Кларк иридия земной коры 0,001 г/т. Среднее содержание его в кислых горных породах 0,0063г/т. Для других типов пород данные отсутствуют. 

Мировые запасы иридия около 1тыс.т, ежегодное производство составляет 60кг. Наиболее крупные производители  те же, что и для платины.

Применяют в специальных сплавах для электронной, электротехнической и химической промышленности,  в измерительной технике, медицине.

Известно 26 минералов иридия. Среди них преобладают интерметаллиды. Промышленное значение имеют три  минерала: иридосмин, рутениридосмин, ирарсит.

Промышленные руды –сульфидные, алюмосиликатные, сульфидные хромит-алюмосиликатные (в коренных месторождениях), иридосминовые (в россыпях).

Содержание иридия в сульфидных алюмосиликатных рудах 0,08г/т, в сульфидных хромит-алюмосиликатных –0,27.