Платина - благородный металл, обладающий особым блеском, серебристо-белого цвета. В периодической системе Менделеева платина обозначена символом Pt (Platinum), металлу присвоен 78 атомный номер.
Название "платина" в переводе означает "маленькое серебро". Долгое время платина из-за своей тугоплавкости ценилась даже ниже серебра.
Инки добывали платину с незапамятных времен. В Европу платину привезли конкистадоры. Но спрос на этот металл появился лишь в XVIII столетии. До этого платину нередко ставили по всем показателям ниже золота. Король Испании Карл III в 1735 году даже повелел утопить всю привезенную платину в водах моря.
Первооткрывателем платины принято считать Антонио де Ульоа, испанского математика и мореплавателя, который привез в Европу самородки платины, добытые в Перу. Однако первым, кто доказал, что платина - самостоятельный химический элемент, был Дж. Скалигер. Это произошло в 1835 году.
Характеристики и виды платины
Платина - один из самых тяжелый и самых редких металлов на нашей планете. Платина - весьма твердый металл, трудно поддается обработке, так как обладает высокими показателями температур плавления и кипения.
Платина также весьма устойчива. Ее можно растворить лишь в царской водке или в броме. В химической промышленности особо ценят свойства платины как катализатора.
Месторождение и добыча платины
До середины XVIII века платину добывали в Америке. В Европе интерес к платине первыми проявили ювелиры. Они оценили тот фактор, что платина прекрасно сплавляется с золотом, делает золото прочнее и устойчивее. Этим вовсю пользовались фальшивомонетчики, применяя платину для изготовления фальшивых золотых монет.
До первой мировой войны больше всего платины добывали в России. Богатейшие залежи этого металла были найдены возле Екатеринбурга и Нижнего Тагила. Большую часть добычи продавали за границу - в Германию, Францию, Италию и Испанию.
В настоящее время лидером среди стран по добыче платины является ЮАР. Далее следуют Россия, Канада, Зимбабве, США и Колумбия. На российском рынке лидером по добыче платины является компания "Норильский никель".
Применение платины
Платине нашли применение во многих областях. Так, в промышленности платину ценят как мощный катализатор. Ее используют при изготовлении лазерной техники, лабораторной посуды, термометров сопротивления. Металл также применяют для защиты корпусов подводных лодок от коррозии, используют для покрытия поверхностей СВЧ-техники. Применяется платина в медицине и других областях науки.
Используют платину и в ювелирном деле. Лидером по продаже ювелирных изделий из платины является Китай. В год в этой стране продается около 25 тонн платиновых украшений.
Платину добавляют в сплавы при чеканке монет. Первые монеты с содержанием этого металла стали выпускать в России. Сейчас выпускать монеты из чистой платины не может позволить себе никто. Монеты с содержанием этого благородного металла являются инвестиционными.
Платина известна человечеству с древнейших времен. Изделия, содержащие платину, найдены при раскопках древнеегипетских гробниц и древнеиндейских поселений в Колумбии. Первое описание платины в Европе сделал А. де Ульолоа, который участвовал во французской экспедиции в 1736 году с целью определения длинны экватора. В его записях упоминается благородный металл platina, найденный в колумбийских золотых рудниках.
В 1741 году южноамериканские образцы металла были доставлены в Европу, где сначала платину рассматривали как «белое золото». В середине 18 века была установлена элементарная природа платины. В настоящее время «белым золотом» называют сплавы золота и платины. Расплавить чистую платину удалось в 1783 году А.Л. Лавуазье.
В древние годы её называли по-разному: белым золотом (в Египте, Испании, Абессинии, на Урале); лягушечьим золотом (о. Барнео); свинцом (в Сибири); латунью или серебром (в Ю. Америке).
Этот тяжелый металл получил название «Платина» от испанского уменьшительного слова плата-серебро, платина - серебришко.
Платина как элемент периодической системы
Платина (от латинского platinum, испанский platina, уменьшительное от plata - серебро), Pt, читается «платина», химический элемент с атомным номером 78, атомная масса 195,02 г/моль. Платина состоит из четырех стабильных изотопов 194Pt(32,9%), 195Pt(33,8%), 196Pt(25,2%), 198Pt(7,2%) и двух слабо радиоактивных 190Pt(0,013%, период полураспада T1/2=6,9*10 в 11 степени лет), 192Pt (0,78%, T1/2=10 в 15 степени лет). Относится к платиновым металлам и располагается в 6 периоде, в 8 группе периодической системы элементов. Входит в триаду платина, осмий, иридий. Конфигурация двух внешних электронных слоев 5s2 5p6 5d9 6s1. степени окисления 0, +2, +3, +4, +6 и редко +5(валентности 0, 2, 3, 4, 5, 6). Наиболее характерная степень окисления +4.
Радиус атома 0,138нм, ионный радиус иона Pt2+ -0,071(координационное число 4), Pt2+-0?094(6), Pt4+ - 0,0765(6), Pt5+ - 0,071нм(6). Энергии ионизации Pt0 - Pt+ - Pt2+ - Pt3+ равны 9,0, 18,56, 23,6 эВ.
Электроотрицательность по Поллингу 2,2.
Нахождение в природе
Платина - один из наиболее редких элементов, ее содержание в земной коре 5*10 в -11 степени % по массе. Она встречается в природе в сульфидных, медно-никелевых и медно-молибденовых рудах, в виде самородков и самородных сплавов с иридием или палладием. Минералы платины: PtAs2 (cперрилит), PtS (куприт), (Pt, Pd, Ni)S(брэггит).
Получение
Производство платины в виде порошка началось в 1805 году англичанином У. Х. Воластоном из южноамериканской руды.
В настоящее время платину получают из концентрата платиновых металлов. Концентрат растворяют в царской водке, после чего добавляют Этанол и сахарный сироп для удаления избытка HNO3. При этом иридий и палладий восстанавливаются до Ir3+ и Pd2+. Последующим добавлением хлорида аммония выделяют (NH4)2PtCl6. Высушенный осадок прокаливают при 800-1000С:
(NH4)2PtCl6 = N2 + 6HCl + Pt + H2.
Получаемую таким способом губчатую платину подвергают дальнейшей очистке повторным растворением в царской водке, осаждением (NH4)2PtCl6 и прокаливанием остатка. Затем очищенную губчатую платину переплавляют в слитки. При восстановлении платиновых растворов химическим или электрохимическим способом получают мелкодисперсную платину - платиновую чернь.
Применение
Применение платины в первое время шло крайне медленно, что зависело от ряда причин, в том числе: чрезвычайной её тугоплавкости, нековкости и нерастворимости в кислотах, долго не могли научиться обрабатывать сырую платину и приготовлять изделия. Применять платину стали сначала для изготовления химической посуды, затем на химических заводах для сгущения серной кислоты. В 20 веке большой спрос на платину возник со стороны зубоврачебного дела, в ювелирном деле, со стороны научной промышленности и военной техники, затем в авиации и автомобилестроении, в средствах связи и радиотехники, в железнодорожном транспорте, электротехнике, космосе и так далее.
Основное применение платины, ее сплавов и соединений в автомобилестроении (30-65%), в качестве катализатора для дожигания выхлопных газов автомобилей. 7-12% платины используется в нефтеперерабатывающей промышленности и органическом синтезе (в процессах гидрирования углеводородов), 7-13% - в стекольной и керамической промышленности, 2-35% - для изготовления зубных протезов и ювелирных изделий.
Все соединения платины - сильные окислители. И требуют осторожного обращения.
арактеристика тагильской платины
У самородной платины очень сложный состав: в ней, кроме примесей железа по количеству достигающего 5-19%, составляют признаки: иридия, осмия, палладия, родия, рутения, золота и меди. Температура её плавления «1773^С», удельный вес 21,45г/см^3.
Для сравнения температура плавления золота «1063^С», удельный вес 19,3г/см^3. Так Нижнетагильская платина отличается тем, что в ней присутствует так называемая магнитная платина, которая действует на магнитную стрелку и притягивается обыкновенным магнитом, так как она наиболее богата железом.
География добычи платины
Свердловская область славится добычей благородных металлов. Месторождения платины являются богатейшими в мире. Подчеркнем, что россыпная платина - это практически в чистом виде металл, не требующий дорогостоящей обработки, в отличие от коренной платины (месторождения которой есть не только на Урале).
Обнаруженные в 1819 году в песках близ Верх-Нейвенска зерна белого металла диагностировались в 1822 году практикантом Варвинским и в 1823 аптекарем Гельмом как платина, но наиболее весомое звучание это открытие получило после опубликования результатов исследования в1823 году управляющим лабораторией Горного корпуса В. Любарским. Так на Урале были открыты платина, осмий и иридий. Масштабные разработки данного района начались с открытия первого прииска, который назвали Суховисимским в 21 августа 1825 года. Следующие открытия не заставили себя долго ждать, вскоре платина была обнаружена практически везде.
После войны 1812 года в России создалось плачевное состояние финансов. Война «съела» значительную долю золотого запаса. Александр I повелел офицерам горного округа основательно обследовать недра Каменного Пояса. На Урале платина впервые открыта в 1819 году в Верх-Исетском округе, в Верх-Нейвенской даче в виде спутника золота. Затем присутствие платины было обнаружено в 1822 году в золотых россыпях на дачах Нейвенского и Билимбаевского заводов и в 1823 году в Миасских золотых приисках. В те же годы какой-то житель Невьянска скупал белый металл по 5 копеек за золотник (4,265гр.). Он научился его золотить и сдавал как «воровское» золото. Невьянца ловили, но поймать не смогли. Охотники, не зная о платине, первоначально использовали её как дробь. Выстрел такой дробью стоил дороже любой убитой дичи. В августе 1824 года маркшейдером Н.Волковым и мастеровым Андреевым в долине речки Орулихи в 12 верстах от Баранчинского завода при промывке пробы обнаружили платину. Открытие богатой Исовской системы лишило покоя владельцев Тагильского округа Демидовых. 21 августа 1825 года по распоряжению приказчика Висимо - Уткинского завода Ивана Любимова через рабочих людей по речке Сухой Висим и Рублёву логу, впадающих в реку Утку, в 8 верстах от нынешнего посёлка Висим была обнаружена первая платиновая россыпь. Таким образом, Демидовы стали обладателями другого платинового района на Урале - Тагильского. За лето 1825 года здесь было добыто около 200 кг платины. На одном только Мартьяновском прииске того же месторождения было обнаружено и сдано хозяевам в 1827-1829 годах 3384 самородка. В мае 1870 года был утверждён Устав о частной золото - платиновой промышленности в горной области хребта Урала. Управляет горной областью главный начальник заводов Уральского хребта. На местах управляют ревизоры и горные исправники. Уральская горная область была разделена на семь округов с окружным горным инженером в каждой округе. В 1909 году Тагильская платина Демидовых перешла к французским акционерам.
Таким образом, в первые годы содержание было в несколько тысяч раз выше последних лет работы здесь прииска. Наиболее значительной рекой восточного склона является река Тагил, а западного Межевая Утка. В системе реки Тагил наиболее богатыми платиной являются речки Черная, Чауж, Бобровка, в системе Межевой Утки река Шайтанка с приисками Мартьян, Висим и Сисимка. По важности их можно распределить следующим образом: Мартьян, Висим, Чауж, Сисимка и Бобровка.
Географическое положение района исследования
Гора Соловьева (Нижнетагильский пироксенит-дунитовый массив) находится в 40 километрах к юго-западу от Нижнего Тагила, к северу от поселка Уралец административного Пригородного района Свердловской области. Гора Соловьева получила свое название, вероятно, по фамилии «мужика Соловьева из деревни Захаровой… первым, открывшим здесь платину», как пишет в своем очерке Д.Н. Мамин-Сибиряк.
Соловьева гора (абсолютная высота 604 метра) составляет одно из звеньев водораздельной оси Уральского хребта. С неё берут начало реки: Мартьян, Висим, Сисимка - бассейн реки Чусовой, а также река Чауж - бассейн реки Тагил.
Речка Мартьян является правым притоком Шайтанки, впадающей в Межевую Утку, являющуюся притоком реки Чусовая. Общая длина Мартьяна 15 километров. Разработка россыпи в системе этой речки началась с 1827 года с его верховий, где в этом году был основан Мартьяновский первый прииск, ниже болота и затем Мартьяновский второй прииск, расположенный по руслу реки, ниже пересечения дороги на Уралец. Смотритель прииска Пётр Иванович Телепков. От конторы к Мартьяну спускался узкий длинный ложок под названием Сухой лог. Тут же прилепилась старательская избушка, слепленная из всевозможного хлама, из хвои, как птичье гнездо.
Речка Висим берёт начало между Соловьевой и Воробьёвой горами. Верховье её называется Рублёвкой. Впадает в Межевую Утку в районе поселка Висим. В эту речку сходится много логов: Крутой, Соловьёв, Синицын; затем ниже слева лога Серебряков и Зайцев, а справа речка Захаровка. Ещё ниже речка Подмосковная; лога: Марфин, Новый, Исаков; слева Журавлик, Крутенький и другие. Добыча платины производилась почти на протяжении всего Висима. Здесь, на речке Сухой Висим (ныне Захаровка), и была открыта впервые платина. Первый прииск назывался Сухо - Висимский рудник. Открытие платины произошло случайно, искали золото, нашли платину. Добыча платины ведётся в течение почти всего двадцатого века, перемываются старые отвалы и брошенные целиком. Протяжённость платиновой россыпи по этой речке 25 километров. Река Межевая утка. Добыча платины и золота в долине этой реки лишь в самой нижней части её, ниже впадения речек Висима и Шайтанки по руслу, западнее посёлка Висим, где видно было много следов работы пахарем. Речка Чауж. Чауж богат платиной, так как верховья его находятся в пределах дунитового массива. На Косогорском прииске добыто платины с 1831 по 1869 год 880,6 кг. Россыпь сосредоточена по логам на большой площади. Содержание по этому логу первоначально составило 4,4 грамма на тонну. Протяжность платиновой россыпи 23 километра. Наносы речек, впадающих в Черноисточинский пруд, содержат золото и платину.
Нижнетагильские платиновые россыпи образованы за счет разрушения дунита Соловьевых гор. В пределах самого большого Нижнетагильского дунитового массива, с площадью выхода около двадцати девяти квадратных километров, россыпи были особенно многочисленны и отличались исключительным богатством и необычайным обилием крупных самородков платины.
Коренные месторождения платины
Дунит - это наиболее глубинная из изверженных пород. Залегает в основном на Урале и главным образом в районе Нижнего Тагила. Платина около массивов россыпная, в самом массиве рудная. Для дунитов характерно выделение самородков платины, о чем говорят выше приведённые факты по Авроринскому и другим приискам. С 1892 по 1922 год на горе Соловьевой было открыто 140 месторождений, скученных в логах: Александровском, Сырковом, Каменном, Крутеньком, Пупковом, Соловьевом, Крутом. Современные технические возможности позволяют решить вопросы добычи и дробления дунита. Сама технология извлечения платины из молотого дунита не требует особых обогатительных аппаратов и реагентов кроме воды и шлюзов. Кроме того, молотый дунит является магнезиальным огнеупором и отличным формовочным материалом для стального литья и удобрением для сельского хозяйства. О Тагильских месторождениях можно сделать только одно заключение: природа дала человеку здесь слишком много.
Год открытия приисков: Суховисимский - 1825, Мартьяновский первый - 1827, Мартьяновский второй - 1828, Сырков, Соловьёвский и Крутой - 1830, Белогорский и Косогорский - 1832, Щульпихинский, Павло - Анатольевский и Студеный - 1834, Рублевик - 1835, Сисимский - 1836, Павловский - 1839, Григорьевский - 1872.
Самородки платины:
- Самородок с зернисто - кристаллическим строением: почти неокатанный в натуральную величину. Вес 12 фунтов 46 золотников 36 долей (5кг 111 грамм).
- Самородок весом 10 Ф 6 з 3д (4кг 112 грамм). В 2/3 натуральной величины.
- Самородок весом 10 Ф 54 з (4кг 325 грамм). Найден 1827 году. В 2/3 натуральной величины.
- Самородок весом 83 з (349,6 грамм). Найден в речке Сухой Висим.
- Самородок весом 1 Ф 82 з (746 грамм). Найден в Павло - Анатольевском прииске. В натуральную величину.
- Самородок весом 3 Ф 9 з (1кг 267грамм). В ½ натуральной величины.
- Самородок весом 1 Ф 68 з 48 д (701 грамм). В 2/3 натуральной величины.
Дражная добыча металла
Наиболее развитым был дражный флот в начале двадцатого века в странах: Новая Зеландия - родина драг. В конце 1902 года здесь работала двести одна драга. Австралия - в 1903 году в этой стране работало шестьдесят одна драга, семь готовых не работало, три в ремонте и сорок шесть в стадии строительства. На Шуваловских приисках с 1902 года работало сначала две, затем с 1912 года - три и позднее снова две драги. Драгами на Урале в 1903 - 1907 годах добывалось 4,5% всей платины, в 1911 году - 25%, в 1915 году - 55,1%, в 1920 году - 84,1% и в 1922 - 1923 годах - более 50 %.
Первая драга по Туре начала работать в 1901 году на Иерусалимском прииске. В 1904 году на этом прииске установлена Путиловская драга номер семь. С 1910 года она начала работать на приисках Буран и Талисман.
В Нижнее - Тагильском районе работало семь драг, построенных между 1908 и 1915 годом, в том числе пять на Мартьяне, одна на Чауже и одна на Висиме.
Первые драги один и два были установлены в 1908 году на Шульпихинском прииске по Мартьяну, драга номер четыре в 1910 году на Авроринском прииске, номер пять в 1911 году на Павловском прииске по Чауже, номер шесть на Иосифовском прииске по Мартьяну и номер семь в 1915 году на Павловско-Анатольевском прииске по Висиму.
Все драги паровые, на дровах.
Шесть первых драг построены в Англии, семифутовые, производительностью 115-160 кубических саженей в сутки.
В 1913-1916 годах средняя годовая производительность каждой драги была около тридцати одной кубической сажени (300 тысяч м3). Глубина черпания пять метров.
Расспросив местных жителей мы узнали, что этот способ использовался для добычи платины в районе города Нижний Тагил, поселка Уралец и Висим.
Принцип работы драги
Издали драга походит на корабль.
Все процессы на драге механизированы. Бесконечно двигающиеся на массивной раме черпаки захватывают со дна реки пески и подают их в огромную вращающуюся бочку с множеством отверстий. Под сильным напором воды горная порода размывается; мелкие частицы сквозь отверстия попадают вместе с водой на шлюзы, а галька и крупные камни выбрасываются на ленточный транспортер (или как его называют стакер) и выносятся через кормовую часть драги в реку, образуя высокие гребни.
На шлюзах производится промывка мелких частиц песка; более легкие выносятся по металлическим колодам с водой наружу, а тяжелые частицы металла осаждаются на плетеных матах (резиновых ковриках), которыми выложено дно шлюзов. Через определенные промежутки времени (обычно ежедневно в конце первой смены) маты снимают со шлюзов и тщательно промывают в особом доводочном шлюзе, на дне которого оседают крупинки и песок самородной платины.
Управляет всей этой громадиной, этой фабрикой металла, заменяющей труд более тысячи человек, драгер и три машиниста, на сполоске и доводке металла в первую смену работает бригада женщин 5-6 человек, имеется бригада береговых рабочих. (Всего на драге в те годы работало человек 50, к концу ХХ века, с получением различной техники, количество трудящихся на драге сократилось всего лишь до 30-35 человек обслуживающего персонала).
2Гидравлическая добыча платины
Гидравлический способ разработки впервые на Урале стал применяться на Косьинском платиновом прииске в 1931 году. Здесь была построена «Исовская» гидравлика с естественным напором воды.
Изыскания для подвода реки Ис к гидравлике на Нечаевском логу производил приглашенный для этого с сибирских приисков специалист-практик Вселевич Вениамин Осипович, а оборудование гидравлики и практически ее освоение осуществлял горный техник Кураев П. А.
Месторождение было богатое. Платины снимали за один сполоск до двух старательских ковшей. Местные жители Нечаевский лог называли Самородным.
Основываясь на результатах работы этой гидравлики в 1932/33 годах, были построены Выйская и Железинская гидравлики, также с естественным напором воды.
Строительство гидравлик на Ису с искусственной подачей напорной воды при помощи насосов впервые осуществлено по инициативе горного инжинера Щекотова А. В. В 1935 году на Косьинском прииске на площади четвертый лог.
Гидравлический способ добычи платины используется в районе Соловьёвых гор и в наше время.
Недавно мы ездили в места, где с давних лет (почти полтора века назад) начали добывать платину, мы узнали прошлое старых приисков. Мы хотели узнать состояние данной отрасли в наши дни, а главное: места добычи и количество добываемой платины. Посетили одну из старательских бригад и вот результаты нашего интервью:
Мы спросили у начальника смены Вахтомова Андрея Вячеславовича, его рабочие добывают платину на одном из участков реки Чауж (только вдоль реки) с обязательством, что как только истечет срок аренды земли (5 лет, 10 лет, 25 лет), в данном случае группа проработала на этом месте 3 года и им осталось еще 2 года. Либо аренда прекращается, и выработки должны будут засажены новым лесом или договор с государством должен быть продлен (Район Соловьевых гор).
Гидроразмывной способ добычи платины, как правило, один из самых распространенных, используется гидронасос, с помощью которого размывается порода, вода из него подается под давлением 7 атмосфер, потом вымытую породу пропускают по специальным коврам, которые находятся на эстакадах, именно в них и оседает платина.
Работа ведется вахтовым методом 12 дней по 12 часов. На реке Нейва добывается 1 тонна за сезон (вместе с золотом), на реке Чауж чистой платины добывается 5-7 килограммов за сезон (с апреля по октябрь) сдается платина по договору в ООО «Карвен» (офис в Екатеринбурге).
Существуют строгие нормы в отношении окружающей среды. Проверяется природоохранным предприятием. Нормы и ограничения:
Гидромеханизированный способ разработки платиносодержащих площадей завоевал себе прочное место и на него стали ориентироваться, как на основной способ добычи драгоценных металлов в месторождениях, расположенных на увалах и вблизи водоемов, недоступных для отработки драгами.
Гидравлический способ составил двадцать процентов добычи металла прииском.
Старательская добыча драгоценных металлов на Урале повсеместно была прекращена в 1951 году. Мелкие артели были объединены в крупные и все они названы гидравликами, то есть стали государственными объектами с прямым подчинением руководству прииска. Каждой гидравлике был присвоен порядковый номер, установленный объединением «Уралзолото». Трудящимся гидравлик были установлены оклады и тарифные ставки. Приемные пункты закрыты, боны отменены.
Способ добычи шахтовым методом
Проехав самостоятельно весь маршрут (от реки Тагил до реки Чусовая) мы узнали специфический способ добычи, применяющийся только в этом районе, речь идет о шахтовом методе добычи. Он представлен у поселка Первомайский, в этом поселке нет возможности применить другой способ из-за особенностей породы. От поселка дорога поднимается в гору Шульпиха, после спуска мы будем проезжать речку Сисимка, как уже говорилось, на ней будет вестись платиновая добыча в 2006 году. У моста через нее можно заметить около 5 бобровых платин.
Далее наш маршрут пролегает по гористой местности к реке Балагуриха, неподалеку от нее мы увидим небольшую речушку под названием Глубокая (на самом деле это канава, которую прорыли старатели из-за недостатка воды, а весной они увидели, что создали настоящую речку) . Эта речка берет начало из пруда Уралец, до реки Сисимка на Александровский прииск (левая сторона реки Глубокая), (см. литературу 4). В местах залегания платины всегда присутствует чёрный мрамор и дунит. Мы самостоятельно побывали на этом карьере и узнали, что этого запаса хватит ещё на 120 лет, при условии, что добыча будет постоянно возрастать. Мрамор залегает слоями, плотно прилегающими друг к другу и его добыча очень трудоёмкая. Для того чтобы его распилить используют огромные пилы. Нижнетагильские платиновые россыпи образованы за счет разрушения дунита Соловьевых гор. В пределах самого большого Нижнетагильского дунитового массива, с площадью выхода около двадцати девяти квадратных километров, россыпи были особенно многочисленны и отличались исключительным богатством и необычайным обилием крупных самородков платины.
Развитие техники и технологии добычи золота и платины
В 1745 г. На Урале было открыто первое месторождение золота в России, в 1819 г. - найдена первая платина. Но только после 1861 г. золотоплатиновая промышленность начала развиваться быстрыми темпами, используя новейшие достижения отечественного и зарубежного машиностроения и научной мысли. Месторождения золота делятся на коренные и россыпи, развитие техники также шло по двум направлениям. Коренные месторождения были расположены неравномерно в различных районах Урала. Наиболее значительные из них находились в Берёзовском, Кочкаре и Джетыгаре. Они, представляли из себя золотые жилы, проходившие внутри кварцевых полос, которые местами выходили на поверхность. До 1814 г. на Урале разрабатывалось только жильное золото Берёзовского месторождения, но с открытием в 1814 г Л.И.Брусницыным золотосодержащих россыпей добыча жильного золота прекратилась полностью и возобновилась лишь в 60-е годы XIX века. Дело в том, что верхние слои кварца были мягкие и поддавались разработке простейшими инструментами - кайлом и лопатой, но далее вглубь их плотность увеличивалась, и добыча кварца с больших глубин становилась возможной только с помощью взрывных работ. Шахты делились на два, реже - на три отделения. По одному производился подъем руды и спуск материалов, по другому, лестничному спускались и поднимались рабочие. Лестничное отделение горизонтально досками отделялось на этажи, между которыми устанавливались лестницы - стремянки, поставленные иногда совершенно вертикально, что затрудняло спуск и подъем рабочих, отнимая у них много сил. На приисках мелких и средних золотопромышленников, в нарушении правил для спуска и подъёма людей использовались канаты и бадьи, предназначавшиеся для подъёма руды, что нередко приводило к несчастным случаям. Подъём и спуск рабочих в шахты в механических клетях стал осуществляться только в начале XX веков. Устраиваемое на некоторых шахтах третье отделение служило для установки труб, по которым из шахты откачивали воду. В конце XIX - нале XX вв. в горнодобывающей промышленности использовалось уже 39 наименований взрывчатых веществ. Для золота употреблялись: прометей, гремучий студень, фавье, шеддит, различные сорта динамита. В начале XX в. для добычи золота стали применять алмазное бурение и использовать перфораторы, которые вместе с компрессорами приобретались за границей. В основном применялись электрические перфораторы системы Сименса и Гальске, которые были довольно громоздкие и тяжёлые. Перетаскивать такой перфоратор по подземным выработкам было довольно затруднительно. Добытая руда в тачках или вагонетках отвозились на рудный двор, расположенный в стволе шахты, где вручную нагружали бадью. Поднятая на поверхность руда направлялась на извлекательную фабрику, где её измельчали. В XVIII и начале XIX вв. это делали примитивными способами: руду толкли в ручных ступах, выбрасывали на грунтовую дорогу, от езды по которой кварц измельчался, затем мелочь собирали и промывали, устраивали кольцеобразный толк и ездили по нему, измельчая руду. В начале 60-х годов XIX в. стала применяться металлическая ступа.
Экологические последствия добычи платины
В конце XIX века в районе Соловьёвых гор (р. Мартьян) и её притокам было сосредоточено большое количество приисков по добыче платины.
Один из очевидцев писал: «Каждый выработавшийся прииск производит тяжёлое впечатление безобразной картины своих заброшенных работ. Сперва, кипит здесь бурная жизнь, а потом всё тихо, как у свежей могильной насыпи. Из всех хищников человек самый страшный. Сколько нужно природе истощить своих материнских усилий, чтобы заровнять нанесённые раны и покрыть зажившее место свежей зеленью».
Берега твои изранены шахтами и разрезами, завалены курганами мёртвых, вымытых песков и никогда ничего не родившей гальки. Даже птицам негде свить гнездо и они, напуганные криками людей, стуком колёс, скрипом промывочных машин, улетают прочь.
Чтобы добывать платину дражным способом, нужно было ставить на реке дамбы, после чего запускали драгу. Все плотины сохранились еще со времен Демидовых, которые уже успели зарасти еловым лесом. Они не показывают признаков разрушения.
Мы бы хотели, обратить ваше внимание на последствия работы драги, которые наиболее видны у поселка Уралец на реке Мартьян. Водная поверхность изрезана отвалами, на которых за 100 лет почти ничего не изменилось. Растительность скудная, представленная низкорослой сосной, а подстилка представляет собой очень малое видовое разнообразие трав. Платина есть на всем протяжении реки Мартьян. Антропогенное воздействие на реку огромное, состояние ее отрицательное, впрочем, как и всех других рек, в которых велась добыча платины. Природа пытается справиться самостоятельно, но даже спустя век она не успела восстановиться от катастрофического вмешательства человека.
Мы намерены привлечь внимание общественности к этой проблеме разного рода природоохранных служб и провести рекламную акцию по данной теме. Летом этого года мы собираемся вновь посетить места, на которых решили возобновить добычу и проследить за выполнением всех государственных норм и обязательств. Проанализировать работу по восстановлению природной среды в районе исследования.
Все основное, главное лесопользование прииска составляли лесосеки и полигоны добычных цехов. За год прииском вырубалось до 200 и более гектар леса и кустарника.
В летний период на лесосеках две-три бригады лесорубов лесоучастка. Зимой каждый добычной цех выделял на очистку своего полигона от 10 до 20 человек из своего коллектива.
Всего в течение года заготовлялось до 30 тысяч кубометров древесины, в том числе 6 тысяч кубометров дров, которые шли на отопление дражных котлов, обеспечение жилья и соцкультобъектов топливом.
Из деловой древесины готовили доски, брус, штакетник и прочие изделия. Пилорама работала круглый год. В 1980-1990 годы в связи с сокращением количества добычных объектов, перевода котельных на сжигание угля и газа потребность в деловой древесине и дровах сократилась до 6-7 тысяч кубометров.
С шестидесятых годов на смену поперечной пиле в лесу пришла бензопила.
Из техники в лесу работали трелевочные тракторы ТДТ-55, ТТ-4, на вывозе лесовозы МАЗ.
С утра нетронутая рань оглашается воем гудка, тяжелым пыхтением паровых машин и грохотом чаш и бутар, они все громче и громче перемалывают в своем изрешеченном теле пески, выбрасывая крупную галю на высокие свалки. Образуются новые, голые, без растительности увалы.
Берега реки изранены шахтами и разрезами, завалены курганами мертвых, вымытых песков и никогда ничего не родившей гальки. Нет ничего здесь живого, птицам негде свить гнездо, и они смертельно напуганные криком людей, стуком колес, скрипом промывальных машин, улетают прочь. Желто-красной грядой идут, эти мертвые отвалы, человек с лопатой и ломом пробивается в их глубину, человек с руками и взглядом жадным до золота и платины.
Платина (с исп. Plata — серебро в уменьшительно-ласкательной форме) — это благородный (драгоценный) металл из класса самородных элементов. Название дано в XVI веке, когда металл впервые нашли в Южной Америке, в связи со схожими чертами как у серебра. Обозначается химической формулой Pt.
Блеск металлический. Твердость 5. Цвет серебряно-белый, стально-серый. Черта серебряно-белая, металлически блестящая. Удельный вес 21,45 г/см 3 . Спайность отсутствует. Мелкая вкрапленность в темноокрашенных (ультраосновных и основных) магматических породах и зернышки, чешуйки, крупные самородки в россыпях. В 1843 г. в россыпях на Урале был найден крупный самородок платины массой 9,44 кг.
Кристаллы исключительно редки. Сингония кубическая. Ковкая и тягучая. Из платины можно вытянуть проволоку диаметром до 0,015 мм и выковать листы толщиной 0,0025 мм.
Редкие кристаллы платины Самородная платина Небольшой самородок
Отличительные признаки . Самородная платина отличается постоянным металлическим блеском, средней твердостью, серебряно-белым, стально-серым цветом, серебряно-белой, металлически блестящей чертой. Платина отличается от серебра более тусклым блеском. В отличие от самородного серебра платина растворяется только в нагретой царской водке. Платина похожа на молибденовый, сурьмяный и свинцовый блеск. Отличие - первые два минерала мягкие, у свинцового блеска - совершенная спайность по граням куба.
Химические свойства . Растворяется только в нагретой царской водке. По своей малой активности уступает лишь золоту. Ниже представлено хорошее познавательное видео об этом красивом драгоценном металле.
Разновидность: Железистая платина (ферро-платина) -темного цвета, магнитная.
Происхождение
Магматическое - выделяется при кристаллизации ультраосновных и основных магм.
Месторождения самородной платины связаны с ультраосновными (дуниты, перидотиты, пироксениты) и основными (габбро, диабазы) магматическими породами и с серпентинитами (змеевиками), образовавшимися из них. Особенно большое промышленное значение имеют россыпные месторождения, возникающие в результате поверхностного разрушения коренных месторождений.
Встречается самородная платина в хромитах, в серпентинитах (змеевиках), в дунитах, в перидотитах, в пироксенитах, в габбро и в диабазах; кроме того, в россыпях, а также в соединениях с никелем и золотом.
Спутники . В ультраосновных и основных магматических породах: хромит, оливин, серпентин, хризотил-асбест, ромбические пироксены, магнетит. В диабазах: халькопирит. В россыпях: магнетит, хромит, золото, алмаз, корунд.
Применение платины
Платину используют в электронике, ядерной технике, ракетостроении, электрической (сплавы с другими металлами), стекольной, текстильной промышленности. Используется для изготовления химической посуды (котлов, реторт и приборов для производства крепких кислот и газов), в качестве катализатора в производстве азотной и серной кислот, перекиси водорода, высокооктанового бензина, некоторых витаминов, для изготовления термоэлементов, эталонов (эталон килограмма сделан из сплава платины и иридия); соли платины применяются в рентгенотехнике и в химии. Платиновые электроды используются в медицине для диагностики сердечных заболеваний. Также используется для изготовления различных ювелирных изделий, (зубных протезов, шприцев, игл и других хирургических инструментов).
Месторождения
Встречается самородная платина в хромитах, в серпентенитах, в дунитах, перидотитах, в пироксенитах, в габбро и в диабазах, кроме того, в россыпях. Добывают платину из руды при ее содержании в породе от 0,0005% и выше.
Месторождения самородной платины приурочены к Уральскому хребту (Нижнетагильское). Крупицы платины обнаружены в долине р. Таналык и в Губерлинских горах Оренбуржья. В Хабаровском крае расположено крупнейшее в мире россыпное месторождение платины (прииск Кондёр). Немалые запасы драгоценного металла в России находятся в Красноярском крае, около Норильска: Октябрьское, Талнахское и Норильск-1.
Наиболее крупные месторождения платины находятся в ЮАР (допалеозойские ультраосновные породы Бушвелдского комплекса), Канаде (Садбери), США (Уайоминг, Невада, Калифорния,) и Колумбии (Андагода, Кибдо, Кондото-Иро, Опогодо, Тамана). Месторождения есть на Аляске, в Новой Зеландии, Норвегии.
Платиновые самородки, на самом деле, гораздо более трудно найти, чем рассыпное золото. Почти вся платина, которая уже найдена, представляет собой микроскопические кусочки, которые с трудом извлекаются из руды. Они недостаточно большие, чтобы их мог засечь металлоискатель.
Однако есть области, где платина формируется крупными кусками, а, попадая в бурные воды рек, образует самородки. Вот где они расположены.
Урал
Уральские горы являются крупнейшим месторождением россыпных платиновых самородков в мире. Платину извлекают из галечника ручьев и рек по всему региону. Этот исключительно богатый горный хребет славится также другими редкоземельными металлами.
Платиновые самородки, которые находят на Урале, как правило, очень маленькие, но некоторые из крупных самородков, которые были найдены, весили больше килограмма. Стоимость их очень велика.
Массив Кондёр (Хабаровский край)
На Дальнем Востоке расположен район, в котором находится крупнейший платиновый рудник России. Здесь ежегодно добывается несколько тонн платины. И золото. Это единственное место на земле, где можно отыскать позолоченные платиновые самородки. И золотые с покрытием из платины. Образцы, найденные здесь, имеют кристаллическую структуру. Коллекционеры приобретают такие «кристаллы» за баснословные деньги.
Канада, провинция Британская Колумбия
Здесь старатели искали золото, а бесполезный белый металл, который, определенно не был серебром, выкидывали. Позже, когда выяснилась ценность платины, тут разразилась локальная «платиновая лихорадка». У местных из уст в уста передается история про шведа по фамилии Йоханссон, который в районе Tulameen насобирал в ведро 11 кг платиновых самородков, всем показал, пошел отмечать событие, для чего спрятал где-то ведро с драгоценным металлом. Оно и потерялось...
Калифорния
На юге США есть единственная область с месторождением платины. Точнее, место, где платину находят в самородках. Это окрестности маленьких городков Trinity, Siskiyou, Junction City в Калифорнии. Здесь находятся самородки весом до 100 грамм.
Другие места
Почти всегда платина находилась в районах, где добывали золото. Конечно, не во всех. Иногда везет старателям на Чукотке, на Аляске, в Колумбии (на этот раз - в Южной Америке).
Самый недооцененный из тройки всем известных благородных металлов – это платина
. Ничего удивительного в этом нет: платиновый самородок черен и неказист, и всякий нашедший его – перешагнет и пойдет дальше.
В рудах платина и золото частенько сопутствуют друг другу. Однако золотодобытчики прошлого, выплавляя золото, попросту выбрасывали кусочки невзрачного металла. Вместе с золотом и серебром платина не плавилась; под молотом на наковальне становилась тверже; по виду слегка напоминала серебро – но грязное, негодное...
Словом, ненужная примесь шла в отходы. Да и было-то ее совсем немного! Настолько немного, что европейские литейщики благородных металлов даже о существовании платины как отдельного элемента Вселенной не догадывались вплоть до середины ΧVΙΙΙ века. В отличие от инков...
Запутанная история драгоценного металла
О происхождении платины и металлов платиновой группы современным ученым известно из спектрографических наблюдений масштабных космических катастроф. Тяжелые металлы, в том числе серебро, золото, платина и платиноиды – , и , - появляются в межзвездном пространстве в результате реакций синтеза, сопровождающих взрывы сверхновых и столкновения массивных старых звезд.Распыленная звездная субстанция конденсируется в пыль. Гравитационные флуктуации формируют более или менее массивные комки материи. Разными путями межзвездное вещество, некоторую часть которого составляют благородные металлы, попадает на поверхность планет. Где и рассеивается в толще коры...
Процессы эрозионного разрушения коренных пород планеты с переформированием осадочных и метаморфических наслоений позволяют тяжелым металлам сконцентрироваться в месторождения. Редкие и немногочисленные – если говорить о платине и металлах платиновой группы.
Платина и платиноиды на Земле
В земной коре платины немного. Всего-то 0,0000005% (пять десятимиллионных процента) от массы Земли. Что не мешает заинтересованным в платине промышленникам добывать по 200 тонн благородного металла ежегодно.Разведанные запасы платины оцениваются в 80 тысяч тонн, причем основные месторождения располагаются на территории пяти государств. ЮАР и Зимбабве, Россия и Китай, США сосредотачивают примерно девять десятых мирового запаса платины. Канада, Южная Америка и прочие страны владеют мелкими месторождениями.
Впрочем, имеются оценки, позволяющие 90% сырой платины относить к южноафриканским копям. Что, конечно же, указывает не столько на исключительность южной Африки, сколько на недостаточность геологической разведки недр остальной части Земли.
Природные соединения платины
Чистая платина в природе встречается нечасто. Самородная платина – это, как правило, смесь нескольких металлов с преобладанием собственно платины. Наиболее типичные из соединений определяются как минералы.В поликсене – от 80 до 88% платины и около 10% железа. Купроплатина, помимо благородного металла, содержит до 14% меди и примерно столько же железа. Хорошо известна никелистая платина (находящаяся в жильных залежах в смеси с железом, медью и никелем).
Случается платине соединяться и с серой (минерал куперит), и с мышьяком (сперрилит), и с сурьмой. Однако гораздо чаще природная платина встречается в соединении с палладием или иридием. Остальные металлы платиновой группы присутствуют в рудах в незначительных, как правило, концентрациях.
Особо крупных самородков платины в природе не обнаружено. Не слишком впечатляющие внешне, в Алмазном фоне России хранятся платиновые самородки массой в 5918 г и 7860 г. Найдены они на рассыпных месторождениях Кондер (Хабаровский край) и Исовский прииск (Урал).
История освоения богатства
Встречавшаяся в россыпях издревле, платина не интересовала европейцев. Наиболее практично поступали народы северной Азии, использовавшие платиновую зернь в качестве дроби или картечи. Однако южноамериканские племена инка и чибча, добывавшие в Андах немало золота и серебра, к платине относились с большим пиететом. Не умея толком обработать тугоплавкий металл, они хранили платину как дар богов, и использовали ее в культовых ритуалах.Испанцы, презрительно обозвавшие новый для себя металл «серебришком», сообразили как при помощи платины фальсифицировать золото. Очень выгодно взять по бросовой (вдвое дешевле серебра) цене платину, и добавить ее в золотой сплав. Примешанная к золоту в относительно небольших количествах, платина не меняет цвета сплава. Зато позволяет сэкономить дорогой материал!
Вот почему испанские власти платину приказали топить: частью прямо в Колумбии, частью уже в Испании. И топили, пока мадридский двор сам не решил подзаработать фальшивомонетчеством. Глядя на фокусы власть предержащих, естествоиспытатели заинтересовались новым металлом, и, проведя ряд исследовательских опытов, сначала в 1750-м, и повторно аж в 1803-му году выделили из разрозненных образцов чистую платину.
Понадобилось еще 30 лет, чтобы Джулиус Скалигер, химик из Италии, привел неопровержимые доказательства: платина – химический элемент, а не грязное золото или испорченное примесями серебро. Впрочем, у Скалигера были предшественники, утверждавшие то же самое за 80 лет до него – но наука тех лет большой спешностью не отличалась. Фактически признание к платине пришло лишь в ΧΙΧ веке.
Английский инженер Уильям Уолластон (открывший родий и палладий) предложил изготавливать из платины сосуды для производства концентрированных кислот. Предложение оказалось дельным, и спрос на металл возрос.
Россия, обладавшая на тот момент сравнительно богатыми месторождениями платины, через десять лет после начала добычи благородного металла стала чеканить из него монету. Практического применения драгоценному металлу в России долго не находилось, и все припасы (более 16-ти тонн очищенной платины) в 1867-м году были проданы Англии.
Как это случалось и раньше, и позже, и не с одними только российскими правителями, потенциала своей «синицы в руках» они просто не рассмотрели.
Физико-химические свойства платины
По внешнему виду платина напоминает серебро, однако темнее и тусклее него. Цвет платины характеризуется как серовато-белый, в соединениях чистота окраски снижается. Температура плавления высока: 1768,3°C. Твердость не превышает трех с половиной единиц по Моосу. Кристаллическая структура платины – кубическая. В природе кристаллы платины встречаются в жильных месторождениях и самородках.Платина химически устойчива, однако реагирует с горячей царской водкой. Растворяется в броме. При нагревании вступает в реакцию с немногочисленными металлами и неметаллами. Растворяет в себе молекулярный водород. Известна как активный катализатор процессов окисления и присоединения водорода. В частности, губчатая платина способна спровоцировать возгорание смеси водорода и кислорода при низкой температуре газов. До изобретения спичек широко выпускались зажигалки, использующие этот принцип.
Применение платины
В современных условиях спрос на платину растет, а ее использование интенсифицируется. До середины прошлого века не менее половины добываемой платины потреблялось ювелирами, еще несколько процентов – зубопротезистами и медиками.Ювелирная платина (в особенности обработанная родием) – прекрасный материал для создания оправ бесцветных и белых камней, жемчугов, топазов, самоцветов с трудноуловимой окраской.
Главным потребителем ювелирной платины до последнего времени оставалась Япония (теперь ее сменил Китай): там кольца из платины столь же обычны, как и украшения из золота. В Китае ежегодно распродается до 25 тонн ювелирных изделий, выполненных из платины.
Рост спроса на ювелирную платину и металлы платиновой группы наблюдается и в Европе. Однако в России украшения из платины непопулярны: у нас находит сбыт лишь 0,1% общемирового объема платиновых изделий.
Львиная доля (не менее 90%) добываемого металла уходит в промышленность. Из платины производятся приспособления для химической индустрии: лабораторная посуда и оборудование, фильтры, электроды. Не менее половины технической платины идет на производство всевозможных катализаторов, в том числе и автомобильных.
Не обходится без платины и электротехника, и стекольное производство. Платиновые или платинированные контакты не боятся разрядных дуг. Фильеры из платины используются для получения стекловолокна.
Космическая отрасль без стабильности платины как электропроводящего, коррозиеустойчивого и термостойкого материала вряд ли бы достигла современных высот. Один из эталонов массы изготовлен из сплава платины с иридием: это – цилиндр высотой в 39 и диаметром тоже в 39 миллиметров.
Используется платина и как металл банковский: стоимость платины стабильно высока, прирост цены постоянен; как объект инвестирования этот благородный металл весьма выгоден!
Не находившая применения в прошлом, сегодня платина востребована как никогда. И если за гипотетическими золотыми астероидами посылать космические тягачи человечество то ли хочет, то ли не хочет, то за небесным телом из платины экспедицию снарядят без раздумий: настолько полезны уникальные свойства благородного металла.