Благородные металлы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тема: Благородные металлы 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание

                                                                       Стр.

Введение            3 

1. Золото           5

2. Серебро           12

3. Металлы платиновой  группы       18

4. Понятие о  пробах         22

Заключение          24

Список используемых источников       25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение.

     Российская  Федерация обладает огромной и разнообразной  минерально-сырьевой базой. На ее территории выявлены и разведаны тысячи месторождений минерального топлива и сырья  угля, нефти, газа, торфа, термальных вод, руд черных, цветных и редких металлов, золота и алмазов, нерудных полезных ископаемых. Одному из видов этих ресурсов благородным металлам будет посвящена эта работа.

   Благородными  металлами издавна называют, золото, серебро и платину. К ним относят еще пять более редких металлов – рутений, родий палладий, осмий, иридий (все это платиноиды – восьмая группа Периодической системы Менделеева).

     Отличаясь химической стойкостью, все эти металлы  встречаются в природе почти  исключительно в чистом  - самородном виде, и, в отличии от остальных  металлов, почти не вступают в химические реакции и не образуют соединений с другими элементами.

     Для них характерна высокая пластичность (можно прокатывать листы толщиной до 0,0001мм), благодаря которой золото точно передает и сохраняет приданную ему форму. Платиноиды кроме того отличаются тугоплавкостью и высокой твердостью. Серебро обладает сверхвысокой электропроводностью и теплопроводностью, а платиноиды, наоборот, имеют сверхнизкую электропроводность и теплопроводность.

     Крупнейшими районами страны по добыче золота являются Дальний Восток, Восточная Сибирь и Урал. Россыпное золото имеется  и на территории Европейской части России (Поволжье, Центральный и Центрально-Черноземный районы).

     Самородное  серебро встречается достаточно редко. Крупные золото-серебряные месторождения  расположены на Дальнем Востоке (Палатка, Хандыга, Чурапча, Эссо).

     Крупнейшим  российским источником получения платины  и металлов платиновой группы являются медно-никелевые месторождения Норильской группы (Норильское, Талнахское, Октябрьское).

     Благородные металлы занимают особое место среди  остальных минеральных ресурсов. Доля их в общем объеме горнодобывающей промышленности мира мизерна и составляет около 0,00005%, в тоже время, благодаря их высокой стоимости, в ценностном выражении это составляет примерно 5%. Иными словами, стоимостное выражение добычи благородных металлов приблизительно в 100000 раз выше за единицу массы любого (кроме  алмаза) другого полезного ископаемого. Далее мы остановимся более подробно на каждой группе этих металлов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1.Золото

     Когда мы говорим золото, возникают самые разнообразные ассоциации. Конечно же, всем известны такие понятия как «золотые слова», «золотые руки», «черное золото».

     Золото  вошло в пословицы и поговорки, в сказки и песни как символ исключительных достоинств и ценности. Наивысшие достижения, полезные обществу, во всем мире принято отмечать золотыми медалями.

     Вместе  с тем из-за золота, как известно, совершались обманы, кражи, предательства, убийства, войны, т. е. наиболее  тяжкие преступления. Все это нашло отражение во многих литературных произведениях. Среди них и легендарный Клондайк. Река на Аляске. В 1897 году у ее притоков были открыты богатейшие месторождения золота. На Аляску хлынул разномастный поток старателей - так началась легендарная Золотая лихорадка, описанная в «северных» рассказах Джека Лондона.

   В поисках золота люди проникали в  самые отдаленные и труднодоступные районы. В относительно короткий срок белых пятен на карте Земли почти не осталось, а потребность в золоте все возрастала.

   В последние годы интерес к золоту еще более возрос в связи с  использованием его в космических исследованиях, в медицине, в электронике и других отраслях промышленности.

   В периодической системе элементов  Д.И. Менделеева золото занимает 79-ю  клетку. Это значит, что атом золота имеет 79 вращающихся вокруг ядра электронов, несущих отрицательный заряд.

   Начинать  разговор о золоте лучше всего  со свойств этого металла и  только потом переходить к тому, как эти свойства используются человеком. Оно очень тяжелое. Плотность золота 19,32 г/см³ . Это значит, что золотой шар диаметром всего лишь 46 мм будет иметь массу, равную 1 кг. Здесь мы указали плотность химически чистого золота, но, поскольку в природе такое не встречается, его «естественная» плотность в зависимости от количества примесей может составлять от 15-16 до 18-19 г/см³. Литровая бутыль, заполненная золотым песком, имеет массу около 16 кг. Тяжесть золота - весьма благоприятное свойство для его добычи. Самые простые технологические процессы, такие, как, например, промывка на шлюзах, могут обеспечить весьма высокую степень извлечения золота из промываемой породы.

   По  плотности самые тяжелые металлы  располагаются в следующем порядке: платина – 21,5 г/см³ ; золото – 19,3 г/см³ ; ртуть – 13,6 г/см³  ; свинец – 11,4 г/см³; серебро – 10,5   г/см³ .

   Золото  очень мягкий металл. Чистое золото царапается ногтем. Мягкость всегда делала золото очень удобным для обработки  материалом.

   Но  в тоже время она никогда не доставляла радости владельцам золотых  украшений, которые легко царапаются, теряют свой блеск и привлекательность. Поэтому при изготовлении ювелирных изделий в золото добавляют для крепости другие металлы, обычно медь или серебро.

   Золото  очень ковко и тягуче, что, конечно, является результатом его мягкости Золото можно расковать до такой малой толщины, что оно станет на просвет зеленого цвета. Толщина такого золотого листка составляет 1 мкм (0,001 мм). 1 г золота можно превратить в проволоку длиной более 300 м, а одним килограммом золотой фольги можно покрыть поверхность площадью 530 м².

   Золото - хороший проводник тепла и  электрического тока. Температура плавления  золота 1063 ^ОС, оно обладает большой летучестью, которая возрастает при повышении температуры.

   Модуль  упругости золота 79 х  10³ Па, а предел прочности при разрыве в зависимости от способа его предварительной обработки (отожженное, литое и т.д.) колеблется от 100 до 140 Па. Наибольшей прочностью при разрыве обладает  золотая проволока, протянутая в холодном состоянии.

   В природе золото встречается чаще всего в самородном виде.

   Самородное  золото, имеющее примеси серебра  и меди, существенно отличается от искусственных сплавов с этими же металлами. Сплав имеет однородную структуру, которая образуется в результате затвердевания расплавленной смеси металлов. Самородный металл появляется в результате кристаллизации из водных растворов.

   В природе золото в чистом виде не встречается, а металлы-примеси (прежде всего медь и серебро) придают ему различные цвета и оттенки – от бледно-желтого (даже зеленоватого) до ярко желто-красного. Примесь палладия окрашивает золото в белый цвет («белое» золото).

   Золото  хорошо поглощает рентгеновские  лучи. Дробность атомной массы  природного золота (196,9) говорит о  том, что оно состоит из смеси  различных изотопов. В некоторых жидкостях, хотя и очень трудно, золото растворяется. В воде, содержащей хлор, серную кислоту или гумусовые кислоты, можно растворить небольшое количество золота; в смеси азотной (одна часть) и соляной (три части) кислот, называемой «царской водкой»,  а также в цианидах (в слабых растворах) растворимость золота значительно выше, и этим широко пользуются в практике золотодобычи. Извлечение золота из руд, песков и концентратов, основанное на его растворении в цианидах, - один из основных процессов при его гидрометаллургической переработке.

   Месторождения золотых руд отличаются весьма сложным  строением и залеганием.

   В тех случаях, когда отдельные  участки горных пород содержит золото (платину, серебро) в повышенных концентрациях, мы говорим о месторождениях. Если концентрация окупает затраты на добычу, то такие месторождения называют промышленными. Месторождения золота (платины, серебра) могут быть первичными и вторичными. Золото в первичных месторождениях находится в коренных горных породах (в виде включений или тонких вкраплений, порой совершенно не заметных). Однако видимость золота в породе не говорит о богатстве данного  месторождения. Порой месторождения, в руде которых не вооруженным глазом не видно таких вкраплений бываю намного богаче.

   Первичные месторождения произошли в результате кристаллизации металла из горячих водных растворов, образовавшихся при застывании магмы. Такие месторождения называют гидротермальными.

   Кроме гидротермальных существуют еще  так называемые контактовые и  магматические месторождения. Первые образуются при попадании застывающей магмы в поры гранитного массива, находящегося в контакте с ней. В магматических месторождениях также как и в гидротермальных, золото связано с сульфидами, но кристаллизация происходит в условиях высоких температур и металлы остаются в магме. Контактовые месторождения большого промышленного значения пока не имеют.

   Существенным  источником получения золота являются, вторичные, или   россыпные месторождения. Вторичными они называются потому, что образовались в результате разрушения материала рудных (коренных) месторождений, которые и являются по отношению к россыпным первичными.

   В России золото добывается с 1726 г, когда  еще при Петре I Демидовы начали попутную добычу золота при разработке  серебренных рудников Алтая. В 1745 г. золото в небольших количествах добывалось в Воицком руднике в Карелии. В этом же году было открыто первое (известное нам) коренное месторождение крестьянином с. Шарташ Екатеринбургского уезда Ерофеем Марковым, в том месте, где ныне расположено знаменитое Березовское месторождение. На месте находки Маркова был сразу заложен рудник Первоначальный. Так началась золотодобыча в России. [1, c.104]

   С 1999 г., после продолжительного периода  спада производства золота в России в 90 е гг. прошлого столетия (в 1998 г. этот показатель достиг «исторического» минимума – 114,6 т), его добыча и производство ежегодно увеличивались. В 2000 г. золотодобывающие предприятия почти достигли уровня добычи 1991 г. (130,8 т), а в 2002 г. по общему производству этого металла превзошли его (включая попутную добычу и вторичное производство – 170,9 т). Рост добычи золота в стране обеспечили благоприятные внешние факторы (высокая цена золота на мировых биржах), либерализация внутреннего российского рынка, а также радикальные структурные изменения золотодобывающей отрасли. Эксперты прогнозировали рост добычи золота в России, по крайней мере, до 2010 г. Однако уже с 2002 г. положительная динамика практически сошла на нет, а некоторое увеличение общего производства обеспечивалось за счет попутного продукта цветной металлургии и вторичного золота. В связи с кризисом и ростом инвестиционной привлекательности отрасли, притоком дополнительных инвестиций в горнодобывающий бизнес, улучшением мировой ценовой конъюнктуры данная сфера деятельности получила новый импульс своего развития. За первое полугодие 2009 года по сравнению с полугодием 2008 года добыча и производство золота в России увеличились на 24,6%. При этом добыча золота возросла на 27 %, попутное производство увеличилось на 14% и вторичное производство на 5,4%. Добыча и производство золота в России в течение периода с 1991 по 1 квартал 2009 (по данным Союза золотопромышленников России).[4] 

   Динамика  добычи золота в России, кг

    Золото  является важнейшим элементом мировой  финансовой системы, поскольку данный металл не подвержен коррозии, имеет  много сфер технического применения, а запасы его невелики. Золото практически не терялось в процессе исторических катаклизмов, а лишь накапливалось и переплавлялось. В настоящее время мировые банковские резервы золота оцениваются в 32 тыс. тонн.

    Крупнейшим  поставщиком золота на мировой рынок  является Южная Африка, где шахты  достигли уже 4-километровой глубины. В  ЮАР находится самый большой в мире рудник Вааль-Рифс в Клексдорпе. При переработке 10 млн. тонн руды там извлекают примерно 80–90 тонн золота. Общие запасы золота оцениваются 25 000 т. ЮАР – единственное государство, где золото – главный продукт производства, здесь золото добывают на 36 крупных рудниках, на которых трудятся сотни тысяч человек.

    На  сегодня больше всего золота добыто в ЮАР – около 50 тысяч тонн, в России и СССР – более 14 тысяч, в США – более 10 тысяч (из них  только в Калифорнии – 3500 т), немногим меньше в Канаде и в Австралии. Очень много золота (счет идет на тысячи тонн) добыто в Колумбии, Зимбабве, Гане, Мексике, Бразилии. Далее идут Филиппины, Заир и Перу. И во всех этих странах в месторождениях осталось меньше, чем уже добыто.

    Золото  – это прежде всего валютный металл, выполняющий функцию всеобщего  эквивалента денег. Много золота оседает в банковских хранилища, еще больше используется для изготовления ювелирных изделий: на них расходуется более 70% слиткового металла. Ювелирная промышленность потребляет в год золота больше, чем его добывается: в 1990-е – 2300–2700 тонн ежегодно. При этом промышленно развитые страны потребляют только треть золота, а развивающиеся – 60%.

    Золото  расходуется также на изготовление монет и медалей, зубных протезов, коррозионноустойчивых деталей  химических аппаратов, неокисляющихся электрических контактов, термопар, для нанесения защитных покрытий, изготовления специальных сортов стекла. Золото применяется при изготовлении деталей реактивных двигателей, ракет, ядерных реакторов, тепло- и светоотражающих покрытий космических аппаратов.

    Рынки золота бывают международными и местными, или внутренними.

    Два главных международных рынка  золота - Цюрих и Лондон. Цена золота, устанавливаемая в Цюрихе и Лондоне, почти совпадает и считается его мировой ценой. Она исчисляется в долларах США за тройскую унцию (31,1 г) чистого золота.