Иван Степанович Алексеев Металлы драгоценные
жүктеу/скачать 5,03 Mb.
|
| По словам контрабандиста из села Чернягино, серебро высокой пробы он добыл из радиодеталей и радиосхем, найденных на свалках возле расформированных воинских частей. Переплавленные слитки сельский житель хотел вывезти из России на рейсовом автобусе, который следовал в Китай, а там выгодно сбыть их.
Мужчина, не утруждая себя поиском, потайного места для сокрытия груза, рассовал серебро по карманам и спрятал его в двойное дно дорожной сумки. Оттопыренные карманы еще до прохождения контроля привлекли внимание таможенников, которые заранее установили за нарушителем наблюдение. У нас не только много скрапа, но есть и неплохие технологии его переработки. Один из свежих примеров – автономный электрохимический комплекс АК-1 (разработка Института химии твердого тела и механохимии РАН). Предназначен для извлечения металлов (в первую очередь, драгоценных) из растворов сравнительно небольших (100–200 л/ сут) объемов. Принцип действия основан на использовании проточных объемно-пористых катодов: обрабатываемый раствор пропускается сквозь поры катода, и под действием электрического потенциала содержащиеся в нем ионы металлов разряжаются и оседают на катоде. Комплекс АК-1 состоит из погружного модуля и блока электропитания и контроля. При работе модуль погружается прямо в рабочие емкости и не требует дополнительных резервуаров, насосов и трубопроводов. Блок питания и контроля обеспечивает поддержание заданного режима электролиза, контроль катодного потенциала и сигнализацию об окончании процесса обработки. После заполнения пористой матрицы металлом и ее сжигания получается готовая продукция с содержанием металла не ниже 97–99 %. Области применения комплекса: извлечение серебра из всех типов отработанных фоторастворов; извлечение золота, серебра, платины из растворов, образующихся при переработке руд и концентратов, отработанных катализаторов, лома драгоценных металлов; кондиционирование и утилизация гальванических отходов. Отходы фотографии – важнейший источник вторичного серебра. В России разработан метод, позволяющий сорбировать ионы серебра из отработанных фотографических растворов ионообменных смол. Метод пригоден для регенерации серебра непосредственно в кинофотолабораториях и фотоателье, не требует специального оборудования и может использоваться в процессе повседневной работы; при этом исключается малоэффективная транспортировка растворов с небольшим содержанием серебра. Продолжительность процесса 10–12 ч. По истечении этого времени раствор фильтруют, полученный шлам высушивают Таким способом из растворов извлекается 80–90 % серебра. В нашей стране разработаны химические методы регенерации серебра из отработанных фиксирующих растворов: серебро можно извлечь из раствора либо переводя его в труднорастворимую соль AgsS, либо восстанавливая до металлического при помощи активного восстановителя. Преимущества процесса – дешевизна и высокое содержание серебра в осадке. Таким образом, у нас есть возможности получать значительные количества драгоценных металлов из лома и отходов, однако на этом пути существуют традиционные препятствия – финансовые, административные, юридические. В России несколько сотен предприятий имеют право на получение драгоценных металлов из вторичного сырья (заготовка лома и отходов, их первичная обработка), но заметные объемы производства обеспечивают всего несколько десятков. У самих этих предприятий также есть проблемы. Во-первых, сложна процедура передачи (или продажа) предприятию лома и отходов сдатчиком. Тут основную роль играют оценка качества и количественных характеристик партии лома и отходов, ее стоимость и условия оплаты. Во-вторых, значительные трудности представляет организация переработки лома и отходов и реализация извлеченных из них драгоценных металлов. Стоимость партии лома и отходов, как правило, определяется стоимостью извлеченных из этой партии драгоценных металлов за вычетом стоимости услуг по переработке. Здесь сразу возникает несколько вопросов: сколько в партии драгоценных металлов и каких? когда и по какой цене оплачивать эти драгоценные металлы? сколько будут стоить услуги аффинажного завода, который оценивает их в процентах от стоимости аффинированных драгоценных металлов? Имеются и другие не менее важные вопросы, связанные с контролем за реальным содержанием драгоценных металлов в ломе и отходах. Далее, долгое время производство драгоценных металлов из лома и отходов находилось в сфере интересов различных федеральных органов исполнительной власти: Минфина, Минэкономики, Минобороны, ГТК, Минналогслужбы. У каждого из этих органов имелись свои представления о государственной целесообразности ведения дел. В 2000 г. принято постановление Правительства Российской Федерации, которое возложило ответственность за проведение единой государственной финансовой, бюджетной, налоговой и валютной политики при добыче, производстве и переработке драгоценных металлов и драгоценных камней на Минфин России. Принятие постановления, как считают специалисты, позволяет надеяться на то, что эта политика будет не только ясно сформулирована, но и неуклонно проводиться в жизнь. Словом, все в данной отрасли полны больших ожиданий, а пока поговорим о том, как использовались в конце XX столетия предлагаемые объемы серебра, сколько оно стоило и каков прогноз его потребления на ближайшие годы. Потреблено все, что предложено. а нужно еще больше Главной особенностью рынка серебра является хронический дефицит его потребления, перекрываемый, как правило, поставками из государственных запасов и частных инвестиционных фондов. Потребление серебра постоянно растет (табл. 2.5). В течение последних 10 лет XX в. рост оборота на серебряном рынке составил 32,3 %, или 3,16 % в год, Дадим некоторые пояснения к завершающему году столетия (унции переведены в тонны). В 2000 г. мировое потребление серебра составило 29 430 т (на сумму около 4800 млн долл. США), что на 1840 т больше, чем в предыдущем году (27 590 т на сумму около 4600 млн долл. США). Дефицит серебра в 2000 г. составил 5680 т, или 18,7 % от спроса. Максимальный рост потребления серебра наблюдался в Восточной Азии и на индийском рынке. Промышленное потребление серебра в указанном году достигло 39,9 % спроса, что на 11,1 % больше, чем в 1999 г. (максимальный рост за последние три года). Это обусловлено, главным образом, увеличением спроса на серебро для изготовления электротехнических и электронных приложений – дисков CD-RS, полупроводников и телефонов сотовой связи – на 12,2 %, или 5180 т. Таблица 2.5 Динамика потребления серебра в последнее десятилетие Примечание. По данным World Silver Survey 2001. Производство ювелирных изделий и бытовой посуды из серебра увеличилось в 2000 г. на 3 % и составило 29,8 % спроса. Наибольшее увеличение потребления для этих целей (на 13 %) произошло в Юго-Восточной Азии (1365 т). В Европе потребление возросло на 3 % (2655 т), причем основной спрос приходится на Италию (1685 т), где темпы роста превысили 6 %. В США на фоне спада изготовления ювелирных изделий из золота и платины также произошло увеличение потребления на эти цели серебра до 425 т (на 5 % по сравнению с 1999 г.). Потребление серебра в фотографии в 2000 г. составило 24,4 % спроса, что на 1 % меньше, чем в 1999 г. В Японии спрос сектора фотографии (1990 т) сократился на 7 % (за счет увеличения роли цифровых фотографий и компьютерной печати), но в то же время в США он возрос на 1 %. Значительно (на 14 %) увеличилось потребление серебра для производства серебряных монет и медалей (до 950 т), в первую очередь в Германии и США, на долю которых приходится до 68 % спроса в этой области. В секторе хеджирования количество потребляемого серебра возросло вдвое по сравнению с 1999 г. и составило 2,7 % спроса. Есть большие шансы, что серебряный век продлится Настало время прогнозов. Как может развиваться ситуация в серебряной отрасли в будущем? Известно, что спрос на серебро растет быстрее, чем предложение. Отчасти увеличение объемов мирового потребления серебра обусловлено низкими ценами на него. От того, как они поведут себя, будет зависеть очень многое. Поэтому проведем небольшой анализ цен. XX в., т
Из ценовых уроков прошлого века следует отметить 1979 г. Вдруг, казалось бы без особых причин, цена на серебро начинает неумолимо ползти вверх и к началу 1980 г. подскакивает с 5 до 50 долл. США и более за унцию. Такой рынок даже во сне увидеть страшно. Серебро в короткий срок создает миллионеров и нищих во всем мире. Но в том же 1980 г. оно теряет половину своей стоимости за один день. Никакой металл не переживал такого колоссального краха. В течение 1986–1987 гг. цена серебра дрейфовала между 5 и 5,50 долл., затем внезапно опять подскочила до 11 долл. После этого наступило затишье. В конце века цены вели себя довольно мирно. Как долго продолжится такое относительно «ровное дыхание» серебра, трудно сказать. Всегда следует помнить, что этому металлу присуща взрывная изменчивость в смысле цен. Тем более, что в принципе есть объективные причины для беспокойства: текущие мировые запасы серебра приближаются к критическому уровню, а спрос постоянно увеличивается. В течение последнего десятилетия серебро, накапливаемое столетиями запасливыми людьми в монетах, инвесторами и банками в слитках, поступало в продажу, но шло оно не на производство новых монет и украшений, а возвращалось назад в печь, расплавлялось и использовалось на нужды электроники, автомобилестроения, приборостроения, других отраслей, которые настойчиво требуют серебра. Возможно, поэтому некоторые крупные мировые компании (назовем их по старинке «акулы бизнеса»), проанализировав всю ситуацию на рынке, начали вкладывать деньги в серебро. Сейчас они накапливают огромные запасы этого металла. Конечно, нет никакой гарантии, что эти гиганты мировой экономики поступают правильно, однако не стоит сбрасывать со счетов и то, что это покупатели с экстраординарными аналитическими способностями, с высочайшим чутьем рынка, которое им помогло добиться власти и могущества. Возможно, они предвидят большие перемены на рынке серебра. Так что уже сегодня следует внимательно к нему присмотреться. Нельзя исключить изменения цен на серебро, и если оно будет резким, то возможна дестабилизация рынка. Можно предположить, что частично сократится потребление серебра в ювелирной промышленности или фотографии. Но что совершенно невозможно – это отнять его у промышленности. В масштабах индустриального применения серебра вряд ли произойдут существенные изменения, так как благодаря уникальным свойствам этот металл практически не имеет эффективных заменителей. Впечатляющий рост его потребления ожидается в электронной и электротехнической отраслях. То, что содержащие серебро компьютеры будут развиваться, это очевидно. Не будет стоять на месте и транспорт. Большой прогресс ожидается в производстве сверхпроводников: по мнению экслертов, объем продукции на этом рынке, потребляющем серебро, должен достичь 200 млрд долл. к 2020 г. Для серебра это может означать 30 млн унций (более 900 т) ежегодно – и это только на первых порах. С развитием отрасли, которое неизбежно, поскольку сверхпроводникам отводится важная роль во всем, что связано с электричеством, потребность в серебре к 2030 г. должна вырасти вдвое. Постоянно растущая озабоченность проблемами экологии в Японии может вскоре привести к тому, что серебро заменит свинец в сплавах, применяемых в пайке (вместо традиционных сплавов олово-свинец будут использоваться сплавы олово-серебро). Ведущие японские компании Sony Corporation и Matsushita Electric Industrial Co. Ltd планируют начать такую замену с 2003 г. Эти сплавы, содержащие 3,5 % серебра, не только экологически, но и технически лучше других для пайки. Полное вытеснение «других» в Японии намечено на 2005 г. Надо полагать, что пример может оказаться заразительным для многих фирм и стран. В прогнозах по разным странам отмечается практически неизбежный рост потребления серебра в самой, пожалуй, нужной и веками проверенной сфере использования его в качестве бактерицида. Только на очистку воды с помощью серебра в 2000 г. пошло более 5 млн тройских унций металла (165 т). Данный сектор постоянно укрепляется, и есть все основания ожидать стабильного роста потребления серебра для этих целей на 5 % ежегодно. Прогноз потребления серебра для очистки воды, тыс. тройских унций Есть также прогнозы, свидетельствующие о том, что в ближайшие годы будет возрастать применение серебра не только для обработки воды, но и в качестве бактерицида в других сферах, особенно в медицине. Если в 2000 г. на эти цели пошло 445 тыс. тройских унций, то в 2006 г. потребуется уже почти 3 млн унций, т, е. рост составит 600 %. Прогноз потребления серебра в качестве бактерицида (кроме обработки воды), тыс. тройских унций Все говорит о том, что серебряный век, скорее всего, продлится, и от этого выиграют отрасль, мировая экономика и здоровье людей. Глава 3
Великолепная пятерка и Pt Не все то золото, что блестит. Если закрыть глаза на предостерегающий смысл фразы, то можно сказать: и слава Богу. Кроме золота и серебра в мире есть и другие блестящие драгоценные металлы: платина, палладий, родий, осмий, иридий, рутений. Все они составляют особую группу и имеют общее название: металлы платиновой группы (МПГ), или, короче, платиновые металлы, или, совсем коротко, платиноиды. Эти шесть металлов по своим химическим и физическим свойствам очень близки друг к другу. Из них платина, иридий и осмий имеют самую высокую удельную массу; у платины, например, этот показатель больше на 11 %, чем у золота, и почти вдвое – чем у серебра. Три других МПГ легче, а палладий примерно равен серебру по удельной массе. Между «родственниками» есть и другие различия, что создавало трудности при определении их мест в Периодической системе элементов. Лишь в XX в., после упорных поисков их соседей по таблице (после выявления рения и технеция), удалось окончательно решить этот вопрос. Среди МПГ только платина имеет право называться древним металлом – первые сведения о ней относят к периоду до нашей эры, остальные были открыты только в XIX в. Исследования их свойств продолжались на протяжении десятилетий, В результате были определены их основные характеристики, которые представлены в табл. 3.1. В природе эти металлы обычно существуют вместе, в тесной связи друг с другом, и часто – с никелем и медью. В последнее время исследуются и другие варианты нахождения платиноидов, о них будет сказано позднее. При предварительном ознакомлении с металлами платиновой группы следует отметить, что они относятся к тем элементам, запасы которых в природе очень невелики. Значительные месторождения МПГ можно пересчитать по пальцам, наиболее крупные находятся в Южной Африке и России. Вместе эти две страны обеспечивают 90 % мирового производства платиноидов, при этом ЮАР является основным поставщиком платины и родия, а Россия – палладия, она же на втором месте по платине и родию. Таблица 3.1 Основные свойства платиновых металлов В различных отраслях промышленности шире всего используются платина и палладий, запасы которых на земном шаре значительно больше, чем других металлов этой группы. Сфера применения остальных четырех значительно уже, получают их в основном как сопутствующие металлы при производстве платины и палладия. Из названия группы ясно, кто в ней главный. Платина по многим параметрам заслуживает того, чтобы любое исследование платиноидов начиналось с нее. Платина – первый номер группы Трудное второе рождение великолепного металла Многие ювелиры считают платину самым благородным из драгоценных металлов. Говорят, что лишившийся на гильотине головы Людовик XVI потерял ее еще при жизни на почве любви к платине, которую считал королевским металлом, единственным достойным монархов. Слышать столь лестные слова от короля, правившего Францией в XVIII столетии, особенно любопытно, потому что всего лишь за несколько лет до этого платина была обществом нелюбима. Вот ведь парадокс: из непонимаемого и даже презираемого в середине XVIII в. вещества платина вскоре стала прекрасным, высоко ценимым и благородным металлом. История платины не ограничивается двумя столетиями: обнаружены изделия из нее (или из сплавов с ее высоким содержанием), которые относятся к периоду расцвета Древнего Египта и Древнего Рима (кстати, римляне называли ее белым свинцом). Следует отметить, что информации о древней платине не слишком много: Плиний Старший упоминает о металле, который «в брусках имеет вес золота», найдены также ювелирные изделия, небольшие сосуды и зеркала из платины, которые использовали инки, называвшие этот металл «чумпи». Но, несмотря на отсутствие достаточных знаний о платине, древние мастера умели работать с этим трудным металлом. Значит, у них были свои секреты, свои подходы к нему, чего как раз и не хватало испанским завоевателям Нового Света. Более того, им не хватило терпения и здравого смысла: ведь раз есть изделия, значит, есть и способы их изготовления, надо только хорошенько подумать. Конечно, намного проще приговорить металл к уничтожению. Но лучше ли? Вот что говорит об этом история. К середине XVIII столетия в Южной Америке испанцы нашли значительные запасы какого-то особого «вроде бы металла» и отправили образцы на родину, чтобы узнать, что делать с этим странным веществом, – его даже не решались назвать металлом. В то время в ряде стран была отработана стройная система устройства мира: на небе семь планет, на земле им соответствует семь металлов. Со времен Аристотеля пары выглядели так: золото – Солнце, серебро – Луна, медь – Венера, железо – Марс, олово – Юпитер, свинец-Сатурн, ртуть – Меркурий. По другим подсчетам, включая библейские, металлов насчитывали даже не семь, а всего шесть. Ладно, пусть семь, но не больше, и главный металл, конечно, золото. И вдруг, похоже, объявляется восьмой (или седьмой) – ломается система. Причем у новичка очень нехорошие качества: часто сопутствует золоту, а отделить его от истинно благородного металла практически не получается: он очень тверд, никак не плавится. Это сейчас температура 1773 °C (приблизительно), при которой плавится платина, не представляет проблем. Тогда эти градусы были недостижимы, другой обработке металл тоже не поддавался. Было неясно, что с ним делать. Он очень не понравился в Испании. Его не приняли ученые, не признали при дворе. Когда в 1737 г. испанский астроном Антонио де Уллоа привез из Колумбии крупицы неизвестного тяжелого серебристого металла, то даже Филипп V, король Испании, принял активное участие в их исследовании: он, во-первых, сам с лупой изучал те песчинки, а во-вторых, дал задание своим лучшим алхимикам представить в короткий срок исчерпывающее заключение. Результаты настораживали. Крупицы металла из Нового Света оказались тяжелее золота, которое считалось самым тяжелым веществом, венцом алхимических преобразований. Значит, может случиться так, что вместо золота ученые дадут королю и великой Испании очень тяжелые, но никому не нужные и нигде не применимые серые песчинки. Спасая науку и, главным образом, себя, алхимики определили: песчинки есть спрессованное и замаскированное какими-то примесями золото. Естественная реакция монарха-отделить примеси и извлечь золото. Но отделить не получалось: песчинки не плавились в кузнечном горне, не растворялись в щелочах, не поддавались кислотам. Исчерпав все свои возможности, алхимики вынесли печальный для себя и отчасти для металла вердикт: не получилось – «nullis igni, nullis artibus» («ни огнем, ни искусством»). Металл же, получив за внешнее сходство с серебром несколько обидное имя «платина» (по-русски что-то вроде «серебришка»), вступил в пору преследований и гонений. Выяснилось, что им «заражены» практически все золотые россыпи Колумбии и Перу, откуда в то время в испанскую казну поступала основная масса желтого металла. Отделить нежелательную платину не было возможности. А тут еще нечистые на руку ювелиры и фальшивомонетчики отличились. Они и раньше разбавляли золото серебром, но из-за разницы в массе двух драгоценных металлов риск разоблачения был велик. Так вот они нашли способ подмешивать к золоту тяжелую и недрагоценную платину (она стоила много меньше серебра), И если не перестараться с добавкой нехорошего металла (не доводить до изменения цвета), то по внешнему виду и, главное, по массе сплав с платиной не отличишь от чистого золота. Тут бы властям понять: платина не безнадежна, надо лишь узнать у умельцев их секреты. Но отцов нации беспокоило только то, что в испанскую казну стало поступать не чистое, а платинированное золото. Свои профессиональные тайны нечестные мастера, в отсутствие большого нажима, хранили, однако скрыть конечный результат не удавалось: подделки все же обнаруживались. Золото с примесью платины прозвали гнилым или испанским. Изготовлявшиеся из «нечистого» металла испанские дукаты и альфонсиносы упали в цене. Дошло до того, что в некоторых странах их вовсе перестали принимать. Злые языки утверждали, что монеты померкли, как сама испанская корона. Для могущественного государства, каким тогда была Испания, ситуация становилась экономически опасной и морально оскорбительной. И все из-за какого-то вредоносного суррогатного «полусеребра». Надо было принимать крутые меры – и они последовали. В 1748 г, издается королевский указ: добытое золото тщательно просматривать и отбирать из него все зерна платины, какие глаз видит. На тех месторождениях, где песчинки обоих металлов слишком мелки для сортировки, работы было приказано вовсе прекратить. Весь собранный неблагородный металл следовало уничтожать публично, при свидетелях. За плохой отбор, утайку, а тем более за вывоз запрещенного вещества из Колумбии рубить головы, и тоже публично, чтобы, так сказать, на ярких примерах воспитывать честность в зрителях. Перед королевскими чиновниками в той далекой стране встала трудная задача: нет, не по части «рубить головы» – тут процедура была отработанная, а вот как уничтожить то, что не поддается ни молоту, ни огню, «ни искусству». Решение было найдено бесхитростное, но по испанской традиции не лишенное некоторой театральности: всю собираемую платину чиновники регулярно при свидетелях сбрасывали в воды рек, выбирая наиболее глубокие и быстрые места, чтобы бесовский металл пропал безвозвратно – канул в Лету. Более сорока лет платина в Испании была под запретом. Но в течение всего этого времени она тем не менее проникала в другие государства Европы, и, что любопытно, там цена на нее постепенно росла. Крупными покупателями ее стали опять же ювелиры, особенно те, о которых сказано чуть выше, – специалисты по подделкам. Как и в Испании, они довольно быстро научились добавлять в изделия из золота и серебра дешевую платину (на черном рынке она шла за полцены серебра). Но не только для обманных целей покупали новый металл. Нашлись ученые и просто пытливые люди, которых не убедили и не остановили неудачи алхимиков. Их заинтересовали как раз те качества металла, которые раздражали и ставили в тупик испанских гонителей платины: ее большая плотность, нерастворимость в простых кислотах, устойчивость к воздействию высоких температур, И все-таки платине было нелегко отвоевать свое законное место среди металлов: мешали постулаты о том, что таковых только шесть (или семь, но все равно без платины). Решительнее других на сторону отверженного вещества встали французы. Изданная в 1758 г. французская энциклопедия содержала серьезную статью о платине. В ней признавалось, что расплавить песчинки из Колумбии по-прежнему не удается даже в фокусе огромного зажигательного зеркала с применением различных флюсов, не говоря уж о других более старых методах. Но это не повод прекратить спор о составе руды. В тот же период изучением платины занялся Луи Бернар Гитон де Морво, довольно известный поэт и адвокат, который в зрелом возрасте неожиданно увлекся химией и быстро достиг в ней выдающихся успехов. Изучая платиновую руду, которую ему любезно предоставил парижский ювелир Жанетти, Гитон установил, что в ее составе действительно есть примеси. Исследователь обратил особое внимание на те сплавы, в которые входил мышьяк; этот полуметалл можно было попытаться выжечь. Гитон так и сделал, и к нему пришел успех. При очень медленном протекании процесса ему удалось получить однородный остаток – светло-серый металл тяжелее золота, достаточно ковкий, не боящийся ни кислот, ни щелочей. Экспериментируя с добавлением и выжиганием мышьяка, ученый пришел к выводу, что он наконец-то нашел метод получения нового металла. жүктеу/скачать 5,03 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|