В силу своих уникальных свойств благородные металлы, в частности, серебро и металлы платиновой группы, находят широкое применение в различных отраслях промышленности. В Украине есть около десятка полиметаллических месторождений, работа на которых, увы, практически заморожена.
Распространение благородных металлов в природе
Мировые ресурсы серебра оцениваются в 1300-1400 тыс. т. Общие запасы этого металла в мире составляют 876,8 тыс. т, подтвержденные 581,1 тыс. т. Горным бюро и Геологической службой США база запасов серебра оценивается в 420 тыс. т, а запасы – 280 тыс. т. Геохимической особенностью серебра является его тесная ассоциация с цинком, свинцом, медью и некоторыми другими элементами. Большая часть запасов (70%) и основная добыча (около 80%) приходится на комплексные серебросодержащие месторождения. Самые большие запасы серебра находятся в Польше, США, Канаде, Мексике, Аргентине, Австралии. Россия по количеству разведанных запасов серебра находится на первом месте в мире, однако по его добыче – лишь на пятом.
Почти 90% мировых подтвержденных запасов металлов платиновой группы заключено в собственно платиноидных пластовых месторождениях позднемагматического генезиса. Мировые ресурсы платиноидов в недрах более 30 стран оцениваются в 120-140 тыс. т и большая их часть (75-85 тыс. т) находится в Бушвельдском массиве ЮАР. Причем распределены они, также неравномерно: ЮАР (63 млн. кг разведанных запасов при 70 млн. кг общих), Россия (6,20/6,60), США (0,90/2,00), Канада (0,31/0,39).
Применение
По оценкам экспертов в мире к середине 90-х годов XX в. накоплено примерно 630-640 тыс. т серебра, основная часть которого (550 тыс. т) содержится в ювелирных и декоративных изделиях, столовом серебре и церковной утвари. В слитках находится около 45 тыс. т, в виде монет и медалей – 40 тыс. т серебра. Однако в XX-XXI веке более 70% серебра расходуется уже на промышленные цели, т.е. из металла, служившего главным образом для производства монет, украшений и бытовой утвари, серебро превратилось в «промышленный» металл.
Потребление серебра в мире намного превосходит добычу, которая покрывает ежегодное потребление всего на 58%. Остальные 42% покрываются за счет вторичного обращения – продажи существующих запасов монет и слитков. За последнее десятилетие не были восполнены 1,6 млрд. унций серебра, пошедших в производство. Серебро составляет весьма незначительную долю в ценообразовании на медицинскую и технологическую продукцию, и у ее производителей нет побуждающих мотивов заменить серебро иными металлами. А это означает, что спрос на серебро будет оставаться высоким. В настоящее время с развитием цифровой фотографии потребление этой отраслью серебра снижается при одновременном росте в электронной и электротехнической промышленности.
Усредненная структура потребления серебра за последнее десятилетие
Наиболее крупными потребителями серебра являются три страны – США (19-20%), Япония (13-16%) и Индия (около 13%). В начале XXI века мировой объем потребления составил 23 440 т.
Высокие каталитические свойства позволяют применять в качестве катализаторов: платину – при производстве серной и азотной кислот; серебро – при изготовлении формалина. Покрытые платиной аппараты применяют при изготовлении чистых химических препаратов и в пищевой промышленности. Когда химической стойкости и тугоплавкости платины или палладия недостаточно, их заменяют сплавами платины с металлами, повышающими эти свойства: иридием (5-25 %), родием (3-10 %) и рутением (2-10 %). В медицине благородные металлы применяют для изготовления инструментов, деталей приборов, протезов, а также различных препаратов, главным образом на основе серебра. Сплавы платины с иридием, палладием и золотом почти незаменимы при изготовлении игл для шприцев.
Возможности платиновых металлов безграничны, в XXI веке их ждёт большое будущее. Потенциальной областью использования платины является производство топливных элементов, где она используется в качестве катализатора. В будущем спрос на платину может получить новый толчок при условии широкого распространения топливного бака, экологически чистой альтернативы двигателю внутреннего сгорания. Все больше этого металла потребляют ювелирные и компьютерные компании (для повышения объема памяти жестких дисков в компьютерах).
Палладий из платиновых наиболее доступен, и к тому же сравнительно дешев, что позволяет его широко использовать для антикоррозийных покрытий, в различных очистительных устройствах. Особенно же вырос спрос на палладий, когда развернулся выпуск автомобильных катализаторов. На автомпром приходится свыше половины мирового потребления палладия, где он используется для изготовления фильтров-нейтрализаторов выхлопных газов. Другой крупной сферой его применения является электронная и электротехническая промышленность, где он нашел широкое применение при производстве мобильных телефонов, пейджеров, компьютеров, широкоэкранных телевизоров, многослойных керамических конденсаторов для различных электронных приборов и т.д.
В последнее время палладий постепенно занимает достойное место в ювелирных коллекциях. Легковесность и невысокая цена палладия позволяет дизайнерам воплощать в этом металле самые смелые фантазии и создавать различные по стилям и ценовым категориям изделия, что делает палладий одним из самых популярных металлов платиновой группы. Основные потребители палладия – США, Канада, Япония и Западная Европа.
Все чаще находит применение еще один платиноид – родий. Этот металл обладает высокой химической стойкостью, он не растворяется даже в «царской водке». Родий обладает превосходными бактерицидными качествами: он обезвреживает воду, убивает болезнетворные микроорганизмы. Как и все платиноиды, родий является хорошим катализатором. Поэтому потребителем этого металла является химическая промышленность. Применяется он и в электронике, но основной потребитель – автопром.
Самостоятельное применение иридия достаточно редко и чаще всего его используют в качестве лигатуры. Добавление 10% иридия к относительно мягкой платине делает ее тверже почти втрое. Для ювелиров это качество иридия незаменимо, так как украшения из платиново-иридиевого сплава очень красивы и практически не изнашиваются. Любопытно, что этот же сплав применяется для изготовления эталонов веса и длины. Также его используют для изготовления электроконтактов, хирургических инструментов, точных химических весов. Из иридия делают кончики перьев дорогих авторучек. Сплавы иридия с платиной применяют в биомедицине и аэрокосмической технике. Иридий выдерживает чрезвычайно высокие температуры и отличается высокой коррозионной стойкостью. За год в мире расходуется чуть больше тонны иридия. Две трети поглощает химическая промышленность, остальной иридий используют в различных каталитических процессах, в ювелирных и стоматологических сплавах, а также для производства тиглей и боевых лазеров. Сплавы иридия с осмием, а также желтого металла с платиной и палладием используют для изготовления компасных игл, напаек «вечных» перьев.
Порядка 98% родия идёт на выпуск автокатализаторов, т.к. научный прогресс пока не нашел альтернатив. Хотя такие развитые страны, как США и Япония вкладывают значительные средства в изыскания в этой сфере.
Рутений используют при изготовлении проводов, контактов, электродов, лабораторной посуды, ювелирных изделий. В ЕС и Японии все больше металла идет на производство резисторов и печатных схем в электронике, а также для получения хлора и разных щелочей
Самым редким из платиновых металлов является осмий. Его расходуют на выпуск сверхтвёрдых сплавов и дорогих шариковых ручек. Основная масса осмия, а его добыча в год немногим больше 100 килограммов, идет на производство лекарства – кортизона.
Мировая добыча, экспорт и импорт
Ведущими производителями серебра в концентратах являются Чили, Мексика, Перу, США, Канада и Австралия, суммарно добывающие в год около 9 тыс. т. Производство серебра в концентратах в мире достаточно устойчиво растет на 5-7% в год. Во многом уровень его производства зависит от конъюнктуры меди, свинца, цинка, из руд которых оно попутно извлекается.
Объем мирового производства металлов платиновой группы составляет примерно 370 т, из которых платины – 160 т, палладия – 180 т. Крупнейший добытчик платины – ЮАР. Добыча осмия осуществляется в России, Южной Африке, США, Колумбии и Канаде. Больше всего палладия на мировой рынок поставляет Россия, вдвое больше, чем идущая на втором месте ЮАР. Рутений целиком поступает из ЮАР. Запасы родия оценивают всего в несколько тонн и его годовая добыча измеряется сотнями килограммов. Основные месторождения расположены в ЮАР (почти 2/3 всего объема), но добывают его также и в России. В РФ почти вся добыча металлов платиновой группы целиком сосредоточена в рамках «Норильского никеля» (15% мирового производства платины и 55% производства палладия).
Украина: ставка на переработку
В Украине около десятка полиметаллических месторождений, в которых серебро добывается как сопутствующий металл. К собственно серебряным месторождениям в Украине относятся только два – Квасовское (содержание серебра здесь составляет 20-400 г/т) в Закарпатье и Журавское (с содержанием металла от 35 до 1800 г/т) в Донбассе.
Изучение платиноидоносности геологических комплексов Украины имеет всего полувековую историю – начиная с выявления в 1951 г. содержания платины (0,1-0,2 г/т) в гипербазитах реки Обиточной (Западное Приазовье). Спустя несколько лет присутствие платины и палладия было обнаружено в породах ряда других районов Украинского щита и в россыпях Днепровско-Донецкой впадины. К числу перспективных геологических объектов на обнаружение платинового (и МПГ) оруденения в Украине относятся различные по составу породы Украинского щита, Карпат, Волыни, Криворожского и Донецкого бассейнов, Средних Приднепровья и Побужья.
В Украине кроме добычи рудного сырья для извлечения из него благородных металлов существует также промышленный сектор переработки промышленных и бытовых отходов содержащих благородные металлы. «Запасы сырья у нас в стране практически не ограничены, — отметил Ю.С.Алексеев (глава Госкосмоса Украины), – в Украине развиты электронная, радиотехническая, авиационная, ракетно-космическая, судостроительная промышленности и в каждой отрасли применяются драгметаллы. Промышленные отходы исчисляются тысячами тонн. Что делать с этим богатством?».
Некоторые украинские предприятия и организации сектора приведены в таблице:
Предприятие. организация | Регион | Специализация |
«Донецкий государственный научно-исследовательский и проектный институт цветных металлов | Донецк | Малотоннажное экспериментальное производство опытных партий драгоценных металлов (ДМ) и полуфабрикатов высокой технологической готовности |
ГП «Днепр ВДМ» | Днепропетровск | Переработка сырья, содержащего ДМ, в том числе золотосодержащих рудных концентратов, шлихового золота, а также вторичного сырья, электронного и ювелирного лома с содержанием ДМ |
ГП «Аргентум» | Львов | Переработка отходов и вторичного сырья, которое содержит ДМ или их сплавы, в основном «электронный лом» (транзисторы, микросхемы, разъемы, конденсаторы, и т.п. скрап) |
Государственное НПП НАН Украины «РУБИН» | Харьков | Реализует: проволоку, фольгу микронных размеров из ДМ; биметаллы и трехслойные композиции из ДМ; припои на основе ДМ |
«ЭКОНИНВЕСТ» | Киев | Скупка и переработка слитков и лома ДМ |
«Донбасс-ВДМ» | Донецкая область, Красноармейск | Переработка ломов и отходов ювелирного производства на металлизированной основе и др. |
«ЦЕНТР – ВДМ» | Кировоград | Сбор и первичная обработка лома и отходов ДМ, извлечение ДМ с получением готовой продукции (чистого металла 999,9) |
Читайте также о золоте