Благородные металлы
Благоро́дные мета́ллы, золото, серебро, платина и другие платиновые металлы – палладий, иридий, родий, осмий и рутений, получившие название главным образом благодаря высокой химической стойкости и красивому «благородному» виду в изделиях. Кроме того, благородным металлам присущи высокие физико-механические свойства, в том числе электро- и теплопроводность, не изменяющиеся в широком диапазоне температур и давлений, каталитическая и биологическая активность.
Слиток золота.
Фото: Oleksandr Lysenko / legion-media.ruСвойства
Золото, серебро и платиновые металлы (кроме рутения и осмия) характеризуются повышенной пластичностью, а родий, рутений, иридий, осмий – тугоплавкостью.
Благородные металлы относятся к редким элементам, технология их производства сложна, что наряду с другими факторами определяет высокую стоимость этих металлов.
Благородные металлы входят в состав валютных ценностей государства.
Уникальные свойства обусловили широкое применение благородных металлов и их сплавов в различных областях науки, техники, промышленности (например, электронном приборостроении, химическом машиностроении, автомобилестроении, электротехнической, стекольной, химической и нефтехимической промышленности), медицине (в т. ч. в стоматологии).
Такие драгоценные металлы, как золото, серебро, платина, родий и палладий, широко используются в ювелирном деле и в декоративно-прикладном искусстве.
История
Благородные металлы (золото и серебро) с древних времён добывали в Африке (Верхний Египет, Нубия), Европе (Испания, Колхида), Центральной и Южной Америке, Центральной и Юго-Восточной Азии.
При добыче золота находили платину в виде белых тяжёлых зёрен, однако считалось, что они не представляют ценности, а лишь затрудняют очистку золота.
Платина была вновь «открыта» в середине 18 в., когда испанские мореплаватели привезли образцы самородной платины из Южной Америки в Европу. Исследования платины и её руд в первой половине 19 в. привели к открытию других платиновых металлов.
В России добыча благородных металлов началась в 17 в. с разработки залежей серебряных руд в Забайкалье, месторождений золота в Карелии (1737), Берёзовского (1745) и других месторождений на Урале.
В начале 19 в. в россыпных месторождениях золота Урала (Верх-Исетские, Невьянские и Билимбаевские промыслы) выявлены платина и осмистый иридий. Первые коренные месторождения платины на Урале обнаружены в 1892 г. (Нижнетагильский массив).
В 20 в. открыты новые месторождения благородных металлов в Сибири и на Дальнем Востоке.
Технологии извлечения
Изначально благородные металлы извлекали из россыпей промывкой песков на щитах, поверх которых укладывали шкуры животных с подстриженной шерстью (для улавливания крупинок металла), а также при помощи примитивных желобов, лотков и ковшей.
Из руд благородные металлы добывали нагреванием породы до растрескивания с последующими дроблением глыб в каменных ступах, истиранием жерновами и промывкой. Раздробленные куски разделяли по их размерам на ситах для последующей переработки.
В 19 в. на россыпных месторождениях применялись золотоизвлекательные машины (например, бутара, вашгерд), на приисках широко использовалась буторная, затем более совершенная гидравлическая разработка россыпей. Для добычи золота и платины из обводнённых россыпей также применяли землечерпалки и драги.
С давних пор известны различные способы получения благородных металлов: разделение металлов кислотами, выделение золота и серебра из свинцового сплава купеляцией, извлечение золота амальгамацией.
В 18–19 вв. внедрялись новые методы извлечения благородных металлов:
плавка серебряных руд с использованием шлаков в качестве флюсов (Ф. Бакунин, 1767);
цианирование золота и серебра (П. Р. Багратион, 1843);
аффинаж золота с помощью электролиза (1863);
извлечение золота из руд хлорированием (1886);
осаждение золота из цианистых растворов цинковой пылью (1894) и др.
С момента открытия платиновых металлов разрабатывались способы их получения, например платины – прокаливанием её амальгамы (А. А. Мусин-Пушкин, 1804), аффинажем сырой платины (П. Г. Соболевский и В. В. Любарский, 1827), выплавкой платины в печи в кислородно-водородном пламени (А. Э. Сент-Клер Девиль и А. Дебре, Франция, 1859).
В 20 в. большой вклад в усовершенствование известных и разработку новых способов получения благородных металлов (прежде всего гидрометаллургических) внесли российские учёные Л. А. Чугаев, В. Я. Мостович, Н. С. Курнаков, И. Я. Башилов, И. Н. Плаксин, О. Е. Звягинцев, Н. С. Грейвер и др.
Наиболее крупными поставщиками благородных металлов на мировой рынок являются ЮАР, Россия, Канада и США.