Редкие и драгоценные металлы

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)

Геологический факультет

Кафедра региональной и морской геологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

Редкие и драгоценные металлы

Работу выполнил Р.Д. Нагучев

Научный руководитель

д.г-м.н. профессор кафедры

региональной и морской геологии

Ю.В. Ефремов

Краснодар 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.ДРАГОЦЕННЫЕ МЕТАЛЛЫ В ИСТОРИИ

2.ЗОЛОТО

2.1 Нахождение в природе

2.2 Применение

3.СЕРЕБРО

3.1 Нахождение в природе

3.2 Применение

4.ПЛАТИНА

4.1 Нахождение в природе

4.2 Применение

5.РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

РЕФЕРАТ

НАГУЧЕВ Р.Д. Редкие и драгоценные металлы (курсовая работа). 27 л. текста. 7 рис.

РЕФЕРАТ. Курсовая работа состоит из оглавления, введения, пяти глав, заключения.

В работе рассмотрены редкие и драгоценные металлы, их нахождение в природе и применение.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА. Золото, серебро, платина.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность: В настоящее время драгоценные металлы, такие как, золото серебро, платина и палладий становятся все более актуальными. Да и многие столетия назад они также ценились.

Многим бизнесменам, инвестирующим свои денежные средства в тот или иной драгоценный металл интересно, какие же прогнозы драгметаллов. Дело в том, что какие будут цены на золото или серебро через несколько лет невозможно предсказать, однако существенно в цене оно точно не упадет, поскольку ему находят все новые и новые применения.

Редкие металлы находят применение в основном в оборонной и аэрокосмической промышленности.

Цель: Раскрыть тему, связанную с поиском, добычей, применением редких и драгоценных металлов.

Задачи:

Ознакомиться с историей добычи и применения драгоценных металлов в древние времена.

Рассмотреть золото как сырьё, нахождение в природе и применение.

Рассмотреть серебро как сырьё, нахождение в природе и применение.

Рассмотреть платину как сырьё, нахождение в природе и применение.

Рассмотреть редкие металлы как сырьё, нахождение в природе и применение.

Структура курсовой работы: Курсовая работа состоит из оглавления, введения, пяти глав, заключения и литературного списка.

1.ДРАГОЦЕННЫЕ МЕТАЛЛЫ В ИСТОРИИ

Золото является первым металлом, используемым человечеством, который по совокупности свойств не потерял своей значимости до настоящего времени. С древнейших времен золото было символом человеческой силы, значимости, власти, богатства и могущества. Благодаря своей мягкости, пластичности, способности сохранять яркий солнечный блеск оно уже многие тысячелетия является незаменимым для изготовления украшений, ставших знаком величия, богатства. Золото стало первым из металлов, который начали добывать из недр около 6 тыс. лет назад. Наиболее известными районами добычи и использования золота является Египет и районы Средней Азии, индии, Китая. Золото быстро стало играть главную роль при развитии древней торговли в качестве общепотребного товара, определенное количество которого могло быть принято за эквивалент ценности любого обычного товара, т.е. играть роль денег.

Первые золотые монеты из высокопробного золота появились в государствах Малой Азии. Это были стотер Креза и дарики царя Персии Дария, изготовленные соответственно в 541 и 522 г. до н.э. весом в 10,8 и 8,4 грамма. После этого золотые монеты появились в Римской Империи, Сирии, Афганистане, Индии, а затем и в Западно-европейских государствах. В России первая золотая монета «золотник» была выпущена в Киевской Руси в 972 г. весом 4,2 г. и червонец - в 1701 г. весом 12,3 г.

В XYII веке появились первые бумажные деньги, обеспеченные золотым эквивалентом. В связи с быстрым развитием экономики в промышленно развитых странах происходит наращивание золотых запасов. К 1950 г. золотой запас США составил 20,2 тыс.т. Запасы золота в СССР к этому времени тоже достигли своего максимума - 2050т., при запасах всех остальных капиталистических и развивающихся стран - 10 тыс.т.

Возрастание спроса на золото и его цены отразились в увеличении его мировой добычи с 1980 по 1991 год с 1250 т. До 2116 (таблица 1, рис. 1). [1].

Таблица 1

Динамика мирового производства золота из недр, его запасы и обеспеченность подтвержденными запасами [1].

Страны	Производство золота, т	Запасы, т на 01.01.1996 год	Обеспеченность подтвержденными запасами, лет
1.ЮАР	601,1	614,1	619,1	579,8	522,4	22000	39000	42
2.США	293,5	322,2	332,1	326,0	329,3	5050	9100	15
3.Австралия	236,1	243,5	247,2	254,9	253,5	2450	2700	10
4.Канада	175,3	161,4	150,9	146,4	150,3	3250	4300	21
5.Россия	143,7	134,5	144,2	136,8	127,8
6.Китай	73,0	80,0	88,0	98,0	108,0	700	2000	7
7.Индонезия	18,4	40,4	46,3	55,3	74,1	1850	2600	25
8.Бразилия	76,8	76,5	75,7	75,4	67,4	700	3900	10
9.Узбекистан	75,0	64,5	66,4	64,4	63,6	2050	2800	32
10.Папуа-Н.Гвинея	60,8	71,2	61,5	60,5	54,8	1900	3030	34
11.Гана	27,3	34,0	41,4	44,5	52,2	820	1200	16
12.Перу	15,1	15,6	27,4	39,3	51,5	200	630	4
13.Чили	32,5	33,0	38,5	43,3	44,0	630	950	14
14.Филиппины	30,5	27,2	29,8	31,2	32,0	1000	1750	31
15.Зимбабве	17,8	19,9	20,7	22,5	26,1	290	650	11
Итого:	1876,9	1938,0	1989,2	1977,8	1957,0	42890	74610	22
Прочие 75 стран	239,4	230,3	221,4	231,8	250,,7	5985	12940	24
Итого мир	2116,3	2168,3	2210,6	2209,6	2207,7	48875	97100	22



Рис. 2. Динамика добычи золота в России, СССР [1].

Серебро. Первые сведения о добыче серебра относятся к 500-200 гг. до н.э. В Древней Греции Лаврийские серебродобывающие рудники Афинского государства включали более тысячи шахт глубиной до 120 м.

Позже, во II веке до н.э., выдвигается новый центр добычи серебра в Испании в районе Картахены, где вдоль Среднеземноморского побережья зона жил серебросодержащих свинцовых руд протягивались на длину 70км. Из них получали сначало серебросодержащий свинец, из которого при помощи окисляющего обжига затем отделяли серебро.[3].

Затем началась разработка богатых месторождений серебра в Рудных горах, с чем в значительной степени связано развитие современной европейской цивилизации. За 7 столетий разработки серебра в Рудных горах только в одном Фрайбергском округе было добыто 5200 т. Серебра. Именно богатства, получаемые от разработки месторождений серебра, существенно повлияли не только на хозяйственное, но и духовное развитие Европы, определив начало великой эпохи Возрождения. В Рудных горах интенсивно развивалась горная техника, металлургия и все смежные с ними науки.

Таким образом, серебро является одним из древнейших металлов, известных и используемых человечеством. Именно с серебром связаны первые массовые монеты, много веков весьма широко используемые в качестве денег. До сих пор сохранилась роль серебра в качестве ювелирного металла и для производства наградных, художественных и антикварных изделий. [1].

Производство серебра в концентратах в 1991-1995 гг. (таблица 2).

Таблица 2

Производство серебра в концентратах в 1991-1995 гг., его запасы (т.) содержания в рудах (г/т) [1].

Страны	Производство	Запасы	Содержание
	1991	1992	1993	1994	1995	Подтв.	Общие	От	до
1.Мексика	2207	2325	2368	2215	2323	40000	60000	2	800
2.Перу	1770	1570	1616	790	1910	25000	40000	4	500
3.США	1848	1741	1609	1480	1549	56000	88000	1	840
4.Канада	1339	1207	879	775	1207	41000	58000	0,5	2130
5.Чили	674	1043	985	959	1042	16000	21000	9	400
6.Польша	890	798	767	850	938	66000	81000	5	170
7.Австралия	1180	1248	1162	1045	921	38000	52000	0,9	190
8.Казахстан	640	495	490	408	430	29000	38000	2	200
9.Боливия	337	282	298	352	428	20500	47400	10	600
10.Россия	540	425	420	415	250			20	600
11.Кндр	300	280	298	250	342	3000	400	50	100
12.Китай	680	766	775	825	844	6000	10000	10	600
13.Швеция	253	282	277	276	250	9000	10000	10	350
14.Индонезия	80	90	90	106	183	6400	7000	4	160
15Марокко	234	168	168	260	181	8000	9000	9	500
16.ЮАР	170	178	193	196	174	13000	31000	6	130
17.Япония	171	178	137	134	100	16000	17500	0,3	800
18.Испания	208	160	160	132	97	14000	15000	10	80
19.Намибия	92	89	72	62	66	2000	2500	6	120
20.Папуа-Н.Гвинея	125	96	96	78	65	5600	6600	1,2	80
ИТОГО:	13738	13421	12851	12608	13452	354500	598000
Остальные страны	990	923	882	807	760	174090	197060
ВСЕГО:	14728	14736	13744	13447	14470	528590	795060
Цены	0,130	0,127	0,139	0,170	0,168

Платина. Платиновые металлы. Благодаря своим особым физическим и химическим - антикоррозийным свойством и яркому блеску серебристо-белого цвета шесть металлов платиновой группы (МПГ) тоже относятся к благородным. О важном и все возрастающем значении этих металлов свидетельствуют данные об их свойствах, динамике их цен и объеме использования (таблица 3).

Таблица 3

Основные свойства, цены и потребление МПГ* [1].

Атом-ный номер	Ме-талл	Плотность	Твер-дость	Т плавления в град. С	Цены, долл./гр.	Потребление, т
					1981	1992	1997	1998	1982	1995	2000-х
78	Pt	21,45	5	1772	14,4	10,7	12,7	12,6	67	154	159
46	Pd	12,02	5	1552	3,1	4,0	6,3	9,3	55	190	218
45	Rb	12,41	6	1966	10,6	30	9,7	18,5	3	12	12
44	Ru	12,37	6,5	2310	1	2	1,4	1,6	0,9	8	15
77	Ir	22,56	6,5	2410	17	12	6,1	13,6	2	2	2,2
76	Os	22,59	7	3054	4,2	10	15	17	0,1	0,5	0,5
Итого:									128	366,5	406,7

Наиболее динамичное возрастание их потребления связано с широким применением в новейших отраслях промышленности.

Кроме традиционного потребления в ювелирном деле, в последние годы возрастает их объем их использования в связи с ценными каталитическими свойствами и способностью поглощать водород и токсичные выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Высокая химическая стойкость и физическая твердость определяют их растущее применение в электронике, медицине, космической технике.

Платина была впервые привезена в Европу в значительном количестве из Южной Америки конкистадорами. Благодаря своей тугоплавкости, тяжести и твердости она первоначально ценилась дешевле серебра, отсюда и название металла в переводе с испанского - «серебришко».

Четыре других металла этой группы были открыты в 1803г. в Лондоне двумя англичанами-химиками - У.Х. Воллластоном (палладий и родий) и С. Теннантом (иридий и осмий).

Что касается последнего металла этой группы - рутения, то он был открыт в России, в честь чего получил свое название. Сначала в 1808 г. это сделал Снядецкий (г. Вильно), потом в 1828 г. - Г.В. Осанн (г. Тарту) и, наконец, в 1844 г. К.К. Клаус (г. Казань). [1].

2. ЗОЛОТО

Золото -- элемент побочной подгруппы первой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 79. Обозначается символом Au. Простое вещество, благородный металл жёлтого цвета. Хранится преимущественно в слитках (Рис. 1).

Символ : Au

Температура плавления : 1064°C

Электронная конфигурация : [Xe] 4f14 5d10 6s1

Атомный номер : 79

Температура кипения: 2856°C

Атомная масса: 196,96657±0,00004 а.е.м. [2].

Рис. 1. Золото в слитках [7]

2.1 Нахождение в природе

Содержание золота в земной коре очень низкое -- 0,5-5 мкг/кг, но месторождения и участки, резко обогащённые металлом, весьма многочисленны. Золото содержится и в воде. Один литр и морской, и речной воды содержит примерно 4·10?9 грамм золота, что соответствует 4 килограммам золота в 1 кубическом километре воды.

Золоторудные месторождения возникают преимущественно в районах развития гранитоидов, небольшое их количество ассоциирует с основными и ультраосновными породами[6].

Золото образует промышленные концентрации в постмагматических, главным образом гидротермальных, месторождениях[5].

В природе известны 15 золотосодержащих минералов: самородное золото с примесями серебра, меди и др., электрум Au и 25 -- 45 % Ag; порпесит AuPd; медистое золото, бисмутоаурит (Au, Bi); родистое золото, иридистое золото, платинистое золото. Остальные минералы представлены теллуридами золота: калаверит AuTe2, креннерит AuTe2, сильванитAuAgTe4, петцит Ag3AuTe2, мутманит (Ag, Au)Te, монтбрейит Au2Te3, нагиагит Pb5AuSbTe3S6.[2].

Аурит (золото - Au) - минерал золотистого цвета («желтый металл»), плотность - 15,6 - 18 г/см3 , устойчив к воздействию с кислородом и поэтому скапливается в россыпях в виде самородков. Коренные месторождения связаны с кварцевыми жилами, где он встречается в ассоциации с сульфидами.

Из за совершенного изоморфизма между атомами Au и Ag возможно потребуется упразднение старых названий «золото» и «серебро» и слияние их в новый вид аргоаурит с двумя подвидами аргентоаурит и ауроаргоаурит. У аргоаурита плотнейшая кубическая упаковка с гранецентрированной элементарной ячейкой, которая, повторяясь в пространстве, и образует минерал как тело. Поэтому придется изменить химические формулы золота (Au) и серебра (Ag) и представлять их в виде [Au,Ag]12.

Кроме серебра (до 40%) обычны примеси меди, железа, свинца, реже - висмута, ртути, платины, марганца и др.

В России основные месторождения золота находятся в Сибири и на Дальнем Востоке.[3].

Практически все прогнозные ресурсы золота в России локализованы в Дальневосточном и Сибирском федеральных округах. В результате геологоразведочных работ последних лет значительно увеличены перспективы Яно-Колымского рудного района, расположенного в Республике Саха (Якутия) и Магаданской области, где обоснована возможность выявления новых крупных и сверхкрупных коренных золоторудных месторождений. Распределение прогнозных ресурсов золота категорий Р1, Р2 и Р3 (Рис 2)[9].

Рис. 2. Распределение прогнозных ресурсов золота категорий Р1, Р2 и Р3, приведенных к условной категории Р1, по субъектам РФ, тонн (по состоянию на 1.01.2007 г.)[9].

По разведанным запасам золота Россия занимает второе место в мире после ЮАР. Подавляющая часть запасов золота локализована в восточных регионах страны, на юге Сибири и на Урале (Рис. 3).



Рис. 3. Золотоносные провинции России и основные месторождения золота [9 ].

В минерально-сырьевой базе (МСБ) золота России высока доля россыпных месторождений. В последнее десятилетие она неуклонно снижалась, особенно резко - в 2006-2007 гг., когда на Государственный баланс запасов были приняты дополнительные запасы двух сверхкрупных коренных месторождений: Сухой Лог в Иркутской области и Наталкинского в Магаданской области. В настоящее время на коренные собственно золоторудные и комплексные месторождения приходится почти 84% разведанных запасов. Тем не менее, доля россыпного золота в российских запасах (16,3%) по-прежнему существенно превышает средний мировой уровень, который составляет всего 7%. Динамика структуры разведанных запасов золота в 2002-2007 гг., %(Рис. 4).[9].

Рис. 4. Схема динамика структуры разведанных запасов золота в 2002-2007 гг., %[9 ].

Коренные месторождения золота России характеризуются в целом более высокими концентрациями золота в рудах, чем аналогичные зарубежные объекты: среднее содержание металла в российских запасах составляет 2,38 г/т, а в разрабатываемых месторождениях - 4,06 г/т, тогда как в эксплуатируемых объектах ведущих золотодобывающих стран - от 1,9 г/т до 3 г/т.

Все более важную роль в минерально-сырьевой базе золота России играют сверхкрупные месторождения, с запасами более 1000 т (Сухой Лог, Наталкинское) и крупные, с запасами более 200 т (Олимпиадинское, Нежданинское) с относительно невысокими содержаниями золота, часто присутствующего в рудах в тонкодисперсной, трудно извлекаемой форме; некоторые руды содержат большое количество вредных примесей (мышьяка и сурьмы).

Большинство золотых объектов России расположено в районах с неблагоприятными климатическими условиями и неразвитой инфраструктурой [9].

2.2 Применение

Из добываемого золота в мире (около 1400 т.) ежегодно 840 т. поступает к ювелирам, 100 т. используется в электронной промышленности, около 65 т. идет на зубное протезирование. Около 30 тыс.т. золота находится в личном владении граждан.[3].

Золото в промышленности нашло широкое применение, спрос на него составляет несколько сотен тонн в год. Больше всего его используют в электронной промышленности и стоматологии, а также в химической отрасли.

Основным потребителем золота является электронная промышленность, использующая его в электронных компонентах для компьютеров и мобильных телефонов.

Значительное количество золота используется в области стоматологии в качестве коронок и зубных протезов. В химической промышленности золото используют для изготовления устойчивых коррозии деталей химических приборов и в качестве катализатора.

Остальная доля промышленного применения золота принадлежит многочисленным видам бытового потребления: нанесение защитных покрытий, золочение часовых корпусов, изготовление тканей с золотыми нитями, создание специальных сортов стекла и т.д.[10].

3. СЕРЕБРО

Серебро ( Рис. 2 ) -- элемент 11 группы ( по устаревшей классификации -- побочной подгруппы первой группы), пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 47. Обозначается символом Ag (лат. Argentum).

Символ : Ag

Температура плавления : 962°C

Электронная конфигурация : Kr 4d10 5s1

Атомный номер : 47

Температура кипения: 2162°C

Атомная масса: 107,8682 ± 0,0002 а. е. м. [2].

Рис.2. Серебро [8]

3.1 Нахождение в природе

Среднее содержание серебра в земной коре (по Виноградову) -- 70 мг/т. Максимальные его концентрации устанавливаются в глинистых сланцах, где достигают 900 мг/т. Серебро характеризуется относительно низким энергетическим показателем ионов, что обуславливает незначительное проявление изоморфизма этого элемента и сравнительно трудное его вхождение в решётку других минералов. Наблюдается лишь постоянный изоморфизм ионов серебра и свинца. В небольшом количестве ион серебра входит в решётку сульфидов и сульфосолей меди, а также в состав теллуридов, развитых в некоторых полиметаллических и особенно, в золото-сульфидных и золото-кварцевых месторождениях.[2].

Аргенит (серебро Ag) (рис. 3) - минерал серебряно-белого цвета ковкий, чернеет от H2S, растворяется в HNO3 и HCl, плотность 10-11г/см3.

Рис. 3. Аргенит [8].

Чаще всего аргенит встречается с золотом в виде изоморфной примеси. Золото-серебрянный минерал называется электрум (Au,Ag) и содержит 15-30% Ag[3].

Основной тип скоплений серебра в земной коре связан с вулканическими поясами, где серебро добывается в комплексе с другими цветными металлами, например, с оловом. В России золото-серебряные месторождения также тяготеют к вулканическим поясам (месторождение Хаканджа, Дукат, Охотско-Чукотском поясе). [4].

Известно более 50 природных минералов серебра, из которых важное промышленное значение имеют лишь 15-20, в том числе:

самородное серебро;

электрум (золото-серебро);

кюстелит (серебро-золото);

аргентит (серебро-сера);

прустит (серебро-мышьяк-сера);

бромаргерит (серебро-бром);

кераргирит (серебро-хлор);

пираргирит (серебро-сурьма-сера);

стефанит (серебро-сурьма-сера);

полибазит (серебро-медь-сурьма-сера);

фрейбергит (медь-сера-серебро);

аргентоярозит (серебро-железо-сера);

дискразит (серебро-сурьма);

агвиларит (серебро-селен-сера) и другие.[2].

3.2 Применение

Серебро находит применение в различных электротехнических изделиях, в качестве припоев, в составе сплавов, в ювелирном деле, электронике, как катализатор в химических реакциях и др.

Серебро применяется в промышленности настолько широко, что перечислить все технологические процессы, где может быть задействован этот драгоценный металл просто затруднительно. Основными свойствами, благодаря которым серебро так широко используется промышленностью, являются: высокая электро- и теплопроводность, устойчивость к окислению в обычной среде, большая пластичность и высокий коэффициент отражения света.

Из-за отличной электропроводности серебро широко применяется в электронике, например для создания печатных плат переключателей, таких как кнопки телевизора, клавиатура компьютера или сотового телефона, для покрытия компакт дисков (CD или DVD), а так же в плазменных панелях мониторов телевизоров. Из-за этого же свойства серебро широко применяется и в электротехнике, например в качестве припоя или для создания высокочувствительных контактов.

Для создания катодов используемых в батарейках и аккумуляторах все чаще используют серебро. Причем сейчас наметилась заметная тенденция замены литиоионных аккумуляторов на их аналоги с применением серебра. И это не смотря на то, что этот драгоценный металл дороже своих конкурентов. Но в отличие от них, он дольше служит и является экологически безопасным.

В химической промышленности серебро незаменимо в качестве катализатора (катализатор - вещество, которое позволяет или способствует протеканию химического процесса) в процессе создания двух соединений: оксида этилена и формальдегида. Эти соединения имеют большое значение при производстве пластмасс. В год химическая промышленность потребляет больше 150 млн. унций серебра, это составляет третью часть от промышленного применения этого драгоценного металла.

Еще одной областью, в которой без серебра не обойтись, является производство фото- и кинопленки. Из-за значительных объемов используемого серебра в этой области ее принято выделять в отдельную категорию. Хотя за последние десять лет потребление серебра в это отрасли неуклонно уменьшается, с 2001 по 2010 год применение серебра в производстве фотопленки сократилось почти в 3 раза - с 213 до 72,7 млн. унций. Связано это с тем, что в последние годы произошла революция в цифровой технике, сделавшая ее доступной для большинства людей. Следствием этого стало сокращение применения серебра для создания фотографий.[11].

4.ПЛАТИНА

Платина (Рис. 4) -- элемент 10 группы, 6 периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 78; благородный металл серо-стального цвета.

Символ : Pt

Температура плавления : 1768°C

Электронная конфигурация : [Xe] 4f14 5d9 6s1

Атомный номер : 78

Температура кипения: 3825°C

Атомная масса: 195,084 а. е. м. [2].

Рис. 4. Самородок платины [13].

4.1 Нахождение в природе

Основная часть месторождений платины (более 90 %) заключена в недрах пяти стран. К этим странам относятся ЮАР, США, Россия, Зимбабве, Китай.

В России основными месторождениями металлов платиновой группы являются: Октябрьское, Талнахское и Норильск-1 сульфидно-медно-никелевые в Красноярском крае в районеНорильска (более 99 % разведанных и более 94 % оцененных российских запасов), Фёдорова Тундра (участок Большой Ихтегипахк) сульфидно-медно-никелевое в Мурманская области, а также россыпные Кондёр в Хабаровском крае, Левтыринываям в Камчатском крае, реки Лобва и Выйско-Исовское в Свердловской области. Крупнейшим платиновым самородком, найденным в России, является «Уральский гигант» массой 7860,5 г, обнаруженный в 1904 г. на Исовском прииске; в настоящее время хранится в Алмазном фонде.

Самородную платину добывают на приисках , менее богаты рассыпные месторождения платины, которые разведываются, в основном, способом шлихового опробования.[2].

Платинит (платина Pt). Название происходит от испанского плата - серебро(за сходство с серебром). Минерал серебряно-белого (стального) цвета, с металлическим блеском, высокой плотностью (15-19г/см3), нерастворимый в кислотах, устойчив к окислению, поэтому часто встречается в россыпях.

Хотя платинит относится к гомоатомным минералам, по существу это уже гетероатомный минерал, образующий твердые растворы с Fe, Ir, Pd, Rh, Ni, Cu. Наиболее распространен поликсен - (Pt,Fe), который встречается в зернистых массах и образует самородки. В форме кристаллов встречается редко.[3].

4.2 Применение

В качестве легирующей добавки для производства высокопрочных сталей, как катализатор, в ювелирном деле, в медицине, в электронике, электротехнике, выполняет монетную функцию, покрытия для СВЧ-техники и т.д.

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+[ 12].

5.РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ

Редкие элементы - это мало распространенные в земной коре (кларк меньше 0,03%) новые металлы, так как они открыты за последние 60-200 лет. К их числу относят 35 элементов периодической системы Д.И. Менделеева: Li, Rb, Cs, Be, Sr, Cd, Sc, Ga, Y, In, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Tl, Ge, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Se, Te, Re.

Научно-техническая революция, начавшаяся после Второй мировой войны в развитых странах мира, а в СССР коснувшаяся в основном оборонной и аэрокосмической промышленности, была обязана, прежде всего, широкому применению редких металлов.

Использование многих из них в народном хозяйстве вызвало и продолжает вызывать к жизни целые новые области современной промышленности, науки и техники - такие как: солнечная энергетика, сверхскоростной транспорт на магнитной подушке, инфрокрасная оптика, оптоэлектроника, лазеры, многие поколения ЭВМ.

Сверхмагнитные, сверхлегкие, сверхтвердые, сверхжаростойкие и высокопрочные конструкционные материалы создаются на основе или с использованием редких элементов. Все ресурсо и энергосберегающие технологии не осуществимы без редких элементов. К настоящему времени насчитывается многие тысячи областей эффективного использования редких металлов, как в оборонных, так и в гражданских областях промышленности.

Промышленно-экономический уровень развития современных государств определяется масштабами потребления не столько чугуна и стали, сколько редких металлов, однако, хотя редкие элементы занимают треть таблицы Д.И. Менделеева, затраты на их поиски, добычу и производство в 60-70 годы составляли менее 0,1% всех ассигнований по Министерству геологии СССР, а по Министерству металлургии и того меньше. Мизерная доля этих затрат в общем бюджете государства создавала естественный эффект маловажности редких металлов. В результате в государственных органах управления народным хозяйством редким металлам не уделялось должного внимания. Но редкие элементы - это своего рода витамины промышленности. И подобно тому, как живой организм не может полноценно развиваться без микрограммовых количеств витаминов , так и передовая современная промышленность не возможна без редких элементов.

В настоящее время развитие промышленности предусматривает активное использование группы редких элементов (иттрия и лантаноидов), которые описаны в литературе как редкоземельные элементы (РЗЭ), редкоземельные металлы (РЗМ), редкие земли (TR), оксиды РЗМ (РЗО). Лантаноиды объединяют 15 химических элементов с порядковым номером от 57 до 71: лантан (La), церий (Ce),празеодим(Pr), неодим(Nd),прометий(Pm), самарий(Sm),европий(Eu), гадолиний(Gd), тербий(Tb), диспрозий(Dy), гольмий(Ho), эрбий(Er), тулий(Tu), иттербий(Yb), лютеций(Ku). Цены на них приведены на таблице 4.[1].

драгоценный металл золото серебро

Таблица 4

Цены в США на редкоземельные продукты (долл./кг) (по В.Е. Бойцову и др., 1999)

В России основные запасы редких земель сосредоточены (в %) в : Мурманской области - 68, Республике Соха (Якутия) - 15, Читинской области - 7, Иркутской области - 5, Республики Коми - 3, Республике Тыва - 2.[1]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Драгоценные и редкие металлы играют важную роль в жизни человека, высокую стратегическую роль. Используются в электронике, электротехнике, космической технике, медицине, ювелирном деле, в экономике страны (бумажные деньги имеют золотой эквивалент ) , иными словами, во многих сферах деятельности человека.

Так как эти металлы сохраняют свою значимость, с древних времен и по сей день, тема, связанная с химическими, физическими свойствами, экономическим значением, поиском и добычей редких и драгоценных металлов остается актуальной.

В ходе работы была раскрыта тема редких и драгоценных металлов, их значимости в жизни человека. Нахождение в природе и применение.

ЛИТЕРАТУРА

Бойцов В.Е. и др. Месторождения благородных, радиоактивных и редких металлов. - М.: НИА-ПРИРОДА, 1999. - 220с.

Константинов М.М.. Золоторудные месторождения россии -М.: АКВАРТЕЛЬ, Москва, 2010. - 340с.

Соболевский В.И.. Благородные металлы. Серебро. - М.: ЗНАНИЕ, Москва, 1971. - 47с.

Соловьева Л.П., Соловьев В.А.. Основы минералогии и петрологии. Краснодар, 2012. - 140с.

Щербаков Г.Ю.. Золото и редкие элементы в геохимических процессах. М.: НАУКА, Новосибирск, 1976. - 311с.

Размещено на Allbest.ru