Платина

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

.

Производство и применение платины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 01 .

            Историческая справка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 01  .

            Производство и потребление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 02 .

Основные свойства платины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 03 .

            Положение в периодической системе элементов  . . . . . . . . . . . . . . 03 .

            Физические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 05 .

            Химические свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 05 .

Поведение платины в обогатительных операциях . . . . . . . . . . . .  . . . . . . 06 .

            Формы нахождения платины в рудах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 06 .

            Получение платиновых металлов из россыпей . . . . . . . . . . . . . . . . 08 .

            Извлечение платины при обогащении сульфидных

платинусодержащих руд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 08 .

Поведение платины при металлургической переработке сульфидных

платинусодержащих руд и концентратов . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . 09 .

            Основные технологические операции переработки

медно-никелевых концентратов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 09 .

            Физико-химические основы поведения платины

при переработке сульфидного сырья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11  .

                        Пирометаллургические процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 .

                                   Агломерация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 .

                                   Электроплавка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 .

                                   Конвертирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 .

                                   Обжиг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 .

                                   Восстановительная электроплавка . . . . . . . . . . . . . . . 13 .

                                   Взвешенная плавка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 .

                        Гидрометаллургические процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 .

Переработка платинусодержащих шламов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 .

Аффинаж . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 .

            Сырье для получения платиновых металлов . . . . . . . . . . . . . . . . .  19 .

            Переработка шлиховой платины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19 .

            Переработка вторичного платинусодержащего сырья . . . . . . . . . . . 20 .

Приложение №1. ГОСТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 .

Приложение №2. Словарь терминов . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . 27

Производство и применение платины.

Историческая справка.

 “Белое золото”, “гнилое золото”… Под этими названиями платина фигурирует в литературе XVIII в. Этот металл известен давно, его белые тяжелые зерна находили при добыче золота. Из-за высокой тугоплавкости он оказался ни на что не пригодным и лишь затруднял очистку золота. Название “платина” возникло вследствие сходства этого металла с серебром, название которого на испанском языке “plata”, что означает “серебришко”, “плохое серебро”. Вплоть до XVIII в. этот ценнейший металл вместе с пустой породой выбрасывали в отвал, а на Урале и в Сибири зерна самородной платины использовали как дробь при стрельбе.

В Европе платину стали изучать с середины XVIII в., когда испанский математик Антонио де Ульоа привез образцы этого металла с золотоносных месторождений Перу. Были исследования, были споры - простое ли вещество платина или “смесь двух известных металлов - золота и железа”. Обстоятельное изучение платины в 1752 г. провел шведский химик Хенрик Шеффер, который доказал, что она является не смесью, а новым химическим элементом.

В 1773-1774 гг. М. де-Лиль получил ковкую форму платины. В 1783 г. Шабано запонтетовал процесс получения ковкой платины. Начиная со второй половины XVIII в. платиной, ее свойствами, методами переработки и использования стали интересоваться многие химики-аналитики и технологи, в том числе и ученые Петербургской академии наук. Наиболее важные работы в этой области в первой половине XIX в. - это создание методов получения ковкой платины.

Всемирную известность приобрели труды русского ученого и общественного деятеля  А. А. Мусина-Пушкина (1760-1805). Еще в 1797 г. он открыл новые способы получения амальгамы платины, а затем разработал совершенные методы ее ковки и очистки от железа. Работы Мусина-Пушкина были продолжены Архиповым, Варвинским, Любарским, Соболевским и др.

В 1826 г.  выдающийся  инженер П. Г. Соболевский  вместе с В. В. Любарским разработал простой и надежный способ получения ковкой платины. Самородную платину растворяли в царской водке, а из этого раствора, добавляя NH₄Cl, осаждали хлороплатинат аммония (NH₄)₂[PtCl]. Этот осадок промывали, а затем прокаливали на воздухе. Полученный спекшийся порошок (губку) прессовали в холодном состоянии, а затем прессованные брикеты прокаливали и ковали. Этот способ позволял делать из уральской платины изделия высокого качества. Таким образом, Соболевский заложил основы порошковой металлургии.

21 марта 1827 г. в конференц-зале Петербургского горного кадетского корпуса на многолюдном торжественном собрании Ученого комитета по горной и соляной части были показаны изготовленные новым методом первые изделия из русской платины. Открытие П. Г. Соболевского и В. В. Любарского  получило  мировую известность. В 1828 г. Соболевский описал свой способ получения ковкой платины в Петербургском “Горном журнале” под названием: “Об очищении и обработке сырой платины”.

Благодаря предприимчивости министра финансов Е. Ф. Канкрина с 1828 г. в России стали выпускать платиновые монеты достоинством в 3, 6 и 12 рублей; на это было затрачено около 14.5 т платины.

В 1913 г. под руководством Н. Н. Барабошкина на базе исследовательских работ, проведенных в лаборатории Петербургского горного института, в г. Екатеринбурге начали строительство аффинажного завода для переработки добываемой шлиховой платины. В 1916 г. начали выпускать лишь губчатую платину и только в 1923 г. стали выделять спутники платины.

Важнейшие области применения платины - химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. В качестве катализаторов различных реакций используется около половины всей потребляемой платины. В химической промышленности платину используют в процессе производства азотной кислоты (по оценочным данным на эти цели ежегодно идет 10-20 % мирового потребления платины).

В нефтеперерабатывающей промышленности с помощью платиновых катализаторов на установках каталитического риформинга получают высокооктановый бензин, ароматические углеводороды и технический водород из бензиновых и лигроиновых фракций нефти.

В автомобильной промышленности платину также используют каталитические свойства этого металла - для дожигания и обезвреживания выхлопных газов, с целью оснащения автомобилей специальными устройствами по очистке выхлопных газов от вредных примесей.

Стабильность электрических, термоэлектрических и механических свойств плюс высочайшая коррозионная и термическая стойкость сделали этот металл незаменимым для современной электротехники, автоматики и телемеханики, радиотехники, точного приборостроения.

Незначительная часть платины идет в медицинскую промышленность. Из платины и ее сплавов изготовляют хирургические инструменты, которые, не окисляясь, стерилизуются в пламени спиртовой горелки. Некоторые соединения платины используют против различных опухолей. По структуре большинство из этих веществ - это неэлектролиты, цис-изомеры, производные двухвалентной платины. Самым эффективным соединением считается цис-дихлородиаминоплатина (II) [Pt(NH₃)₂Cl₂]. Это активное в химическом соотношении вещество, в котором ионы Cl^– частично замещаются молекулами воды с образованием иона [Pt(NH₃)₂(H₂O)₂]²⁺. Процесс ионизации дихлородиаминоплатины идет главным образом в клетках, где концентрация хлоридов ниже, чем в сыворотке крови. Продукт гидролиза [Pt(NH₃)₂Cl₂] реагирует с азотистыми основаниями ДНК как бифункциональный агент, вызывая образование  поперечных связей между нитями ДНК. Это служит основной причиной нарушения деления и гибели опухолевых клеток. Дополнительным механизмом противоопухолевого действия дихлородиаминоплатины является активация иммунитета организма.

Рост спроса на платину в мире является залогом высоких цен. По оценочным данным крупнейшей в мире компании по маркетингу металлов платиновой группы Johnson Matthey (JM) спрос на платину вырос в 1994 году на 7% и достиг уровня в 4.32 млн тройских унций. При этом с 1993 года сокращается потребление платины в промышленности. Однако рост заказов ювелиров и автомобилестроителей перекрывает это сокращение. Потребление платины в ювелирном производстве оценивается в 50 т. Второй фактор повышения спроса на этот металл - рост использования его в автокатализаторах. За это рынок платины должен быть благодарен партии зеленых, поскольку именно введение более строгих мер по ограничению вредных выбросов в атмосферу привело к тому, что почти все новые автомобили оснащаются автокатализаторами.

Размер файла: 89.24 Кбайт
Тип файла: doc (Mime Type: application/msword)