20 марта 2021
Еще совсем недавно один грамм палладия стоил дешевле серебра. Сейчас же это самый ценный металл из всех имеющихся – он стоит 7000 рублей за грамм, а это почти в два раза больше, чем золото. К палладию сейчас имеется особое отношение, те месторождения, которые ранее были нерентабельны в эксплуатации, снова открываются и активно разрабатываются. Подключились и скупщики радиолома.
Раньше они практически не воспринимали палладий, так как стоил он очень дешево. Сейчас же идет буквально охота на радиодетали, где имеется палладий. Стоит рассказать подробней о том, в каких радиодеталях этого ценнейшего металла наибольшее количество и как отличить его от других металлов.
Нахождение в природе и добыча
Добыча платины и палладия осуществляется на коренных и россыпных месторождениях. Чем они отличаются друг от друга? В коренных месторождениях металл входит в состав минералов и добывается как побочный продукт при обработке никелевых или медных руд. Рассыпные месторождения представляют собой разрешенные коренные залежи руды, где Pd высвободился и накопился в виде самородков.
Добыча палладия на россыпных месторождениях занимает около 2% от мирового производства объема элемента. Крупнейшие из них находятся в уральских и дальневосточных районах России, в Канаде, США, Австралии и Колумбии. Оставшиеся 98 % Pd извлекаются из недр земли на коренных месторождениях медно-никелевых, платиновых и хромовых руд.
Мировыми лидерами по добыче драгметалла на таких месторождениях являются Россия и ЮАР. Безоговорочное первое место среди добывающих предприятий отрасли занимает ГМК «Норильский никель», производящий более 40% мировых объемов Pd. Металлургический комбинат извлекает металл как побочный элемент при добыче основных своих продуктов – меди и никеля. Среди добывающих активов «Норильского никеля», имеющих потенциал запасов палладия, выделяются месторождения на полуострове Таймыр – Талнахское, Октябрьское и Норильск-1, а также на территории Кольского полуострова.
Следующим по значению источником металла в мире принято называть Бушвелдский комплекс, расположенный на территории Южно-Африканской Республики. Территория месторождения обладает крупнейшими запасами платиноидов в мире.
Pd в самородках имеет примеси других драгоценных металлов, но и сам часто является одним из элементов самородных золота или платины. При добыче палладия в Норильске геологами была обнаружена палладистая платина – соединение платины и ее «младшего брата» в отношении 60%/40%. Еще один подобный союз, на этот раз с золотом, был найден в Бразилии. Такое золото с 10%-м содержанием Pd получило название порпецит: от чистого желтого металла отличить его визуально также проблематично.
В составе каких минералов встречается палладий? Рассмотреть их можно на фото образцов. Самыми известными минералами, содержащими в своем составе Pd, являются палладит, станнопалладит, брэггит и потарит. Некоторые соединения даже на сегодняшний день не имеют названий, так как мало изучены в виду своей редкости.
Элемент Pd является компонентом не только недр нашей планеты, но и космических объектов: палладий содержится в железных и каменных метеоритах, прилетающих на Землю.
Как происходит добыча
Процесс добычи условно делится на несколько этапов:
- Извлечение из месторождений руды, в которой содержится палладий.
- Обогащение.
- Извлечение палладия в чистом виде.
Промышленная добыча
Добыча редкого и дорогостоящего элемента происходит на первичных и вторичных месторождениях. На коренных объектах (первичных) происходит извлечение платиносодержащей руды. Россыпные (вторичные) объекты возникают в результате разрушения коренных месторождений. Здесь палладий извлекают в чистом виде без примесей.
Принято выделять 2 вида месторождений по разработке:
- Открытый (карьеры).
- Закрытый (шахты).
При использовании отрытого способа используется разработка специального грунтового карьера. Чтобы извлечь из земли металл, применяется специализированная дорогостоящая техника. При использовании транспортных средств руда доставляется в места для дальнейших мест переработки.
Стоит отметить, что данный металл в мизерных количествах содержится в космических телах.
Чтобы добывать палладий закрытым способом, создают специальные шахты под землей. В специальном пласте просверливают отверстия для взрывчатки. Остается сделать доработку механическим методом или вручную.
Далее используется ленточный конвейер, помогающий транспортировать руду на поверхность. Хранение осуществляется на складах открытого типа. Как только будет накоплена достаточная масса, ее транспортируют к месту, где осуществляется переработка.
Обогащение
Предполагает переработку полученной руды, чтобы получить качественный, без примесей, концентрат, в котором содержатся ценные металлы. В тонне полученный руды содержится только до 6 грамм драгоценных металлов. Чтобы увеличить концентрацию палладия, используют искусственный принцип обогащения руды платиновыми минералами.
Предварительно руду с помощью специального оборудования измельчают до порошкообразного состояния. В полученный продукт добавляют воду и специальные реагенты (как правило, азотную кислоту). Далее используют поток воздуха под высоким давлением.
Благодаря ионизации молекулы минералов начинают притягиваться к пузырькам с воздухом. В результате пузырьки всплывают вместе с драгоценными частицами на поверхность, образуя пенообразную массу, которую собирают в специальную емкость, затем высушивают.
Как только смесь высыхает, появляется концентрат с высоким содержанием платины. На одну тонну приходится до 1 кг металла без примесей. Дальнейшая переработка осуществляется в электрической печи под воздействием температуры 1500 градусов. Из побочных продуктов выделяется шлаковая масса, подлежащая удалению.
Масса, получившаяся в результате обжига, отправляется в конверторную печь. В ней происходит ликвидация серы и железа. В 1 тонне руды на выходе получается до 1,4 кг чистого металла без лишних примесей.
Аффинирование
После того как произошла обработка в конверторной печи, концентраты отправляются на специализированные аффинажные предприятия. Современное оборудование, новейшие технологии помогают выделить из полученной массы чистый палладий.
Аффинирование — производственный процесс, в результате которого происходит выделение чистого вещества из общей массы. Из чистой полученный массы формируют слиток или порошкообразную массу, чтобы отправить на транспортировку к месту хранения.
Не учитывая время на транспортировку, общий производственный процесс в среднем составляет от 6 недель.
Где принимают аффинированный металл?
Чистый палладий принимают по цене до 2700 рублей за грамм.
Однако следует помнить, что незаконный оборот драгметаллов запрещен законом. А если вы занимаетесь аффинажем палладия в домашних условиях, вряд ли у вас найдется пакет разрешительных документов.
Для законопослушных граждан есть только один выход из ситуации — сдать радиодетали, содержащие этот элемент, в специализированные пункты скупки, которые имеют лицензию на оборот.
В фирмах, скупающих металл, существует такое разделение:
- спицы, иглы, палладиевые контакты и другое (содержание в сплаве 18-28%) – стоимость за грамм 230-360 руб.;
- в изделиях с содержанием 80%, например накрутка со струн – 1000 руб.
Отделение палладия от золота
Для проведения такой химической реакции необходимо исходный материал поместить в смесь, состоящую из концентрированной азотной и соляной кислот. Данный состав известен как «Царская водка». Если на руках имеется палладиево-серебряный сплав, то в качестве реагента используется азотная кислота.
В соляно-азотный раствор добавляется дистиллированная вода. Далее смесь в таком виде выдерживается примерно сутки, в течение которых происходит расщепление веществ. По окончании отведенного срока в емкости образуется осадок в виде хлорида серебра, который следует отфильтровать.
Для отделения палладия от золота, оставшихся в составе, в смесь добавляется аммиак. Емкость вновь следует оставить на двое суток. Далее отфильтровывается золотой раствор. Его рекомендуется поместить в отдельную емкость и восстановить драгоценный металл при помощи цинка.
Оставшийся палладиевый фильтрат подвергается воздействию небольшого количества соляной кислоты. В результате такой реакции появляется осадок, имеющий желтый оттенок с примесью оранжевого. Через несколько часов его необходимо профильтровать, высушить и прокалить, нагрев до температуры в 500 градусов. Итогом этой операции станет порошок, состоящий из палладия.
Применение
Драгметалл нашел применение в ювелирном деле, по плотности он близок к серебру – 10,49 г/см³, плавится при температуре 1552 °C, закипает при 3980°C. Разогретое сырье сваривается, легко куется, его можно обрабатывать при температуре 22-25 °C. Механические характеристики чистого Pd не постоянны, их улучшают добавками.
Из палладия 850 пробы изготавливают украшения с высоким уровнем механической устойчивости. Стоимость мужских (женских) цепочек составляет 7-70 тыс. руб. У мужчин пользуются постоянным спросом запонки, перстни с ониксом, бриллиантом, агатом. У женщин в тренде заколки, серьги, броши, кольца со вставками и без.
На торжественную дату, событие дарят:
- подвески;
- браслеты.
Дорогие эксклюзивные модели ювелиры делают на заказ, обручальные кольца из последних коллекций ведущих ювелирных домов Европы, Америки оценены в несколько тысяч долларов.
13% Pd есть в составе белого золота 583 пробы
Где еще его можно найти?
Тут хочется развеять миф о легендарной швейной машинке «Singer» (Зингер), патент на которую в 1851 году получил ее американский изобретатель Исаак Зингер.
Какие только «сокровища» не искали в этом механизме.
На протяжении многих лет люди верили, что в машинке есть узел (ведущий вал), изготовленный из драгметалла, назначение которого — противостоять коррозии.
Палладий входил в группу тех драгметаллов, из которых якобы производился ведущий вал машинки.
На самом деле факт наличия золота, платины, палладия в швейной машинке Зингер не установлен. Это касается моделей немецкого и российского производства, выпущенных с заводского конвейера в Подольске до революции и после нее.
А вот внимательно исследовать пришедший в негодность двигатель от автомобиля «Победа» имеет смысл, если его номера не были перебиты и находятся в этом диапазоне – от «20-0045203» до «20-0056152».
Дело в том, что сравнительно недавно, разбирая архивные завалы Горьковского автозавода, были обнаружены довольно-таки интересные документы – авторское свидетельство № 86642. Речь в этом занимательном документе шла о преимуществах применения палладиевых сплавов в некоторых автомобильных узлах.
Причем не голословное описание достоинств, а с полным доказательством:
- ресурс механизмов из палладиевого сплава (вал, подшипники) увеличивается на 45% относительно стальных аналогов;
- время работы двигателя в условиях отсутствия соответствующих смазочных материалов возрастает в 8 раз;
- невосприимчивость Pd к серной кислоте, которая входила в состав очищающих масел, например, АКп-5.
В результате больше месяца 1950 года с конвейера «ГАЗ» сходили автомобили, укомплектованные палладиевыми распределительными валами. Выпустив таким образом более 2 тыс. автомобилей, инновационное предложение было раскритиковано.
В первую очередь, с точки зрения экономической выгоды – сталь в любом варианте значительно дешевле палладия.
Технологический процесс по производству стальных элементов интеллектуально проще и уже налажен.
Итог – все вернули на «круги своя», а оставшиеся валы из палладиевого сплава «выкинули» в розницу, как запчасть.
Конечно же, найти «Победу» с «движком» соответствующей серии непростая задача. Однако счастливчику достанется неплохое вознаграждение – сейчас стоимость того самого палладиевого вала составляет целое состояние.
Гораздо проще найти противогазы, где использовались фильтры маркировки «ДП-2». Например, знакомые со школьной скамьи противогазы ГП-4-У.
В данных фильтрах содержание порошкообразного палладия составляет 2 г. Казалось бы, незначительный вес. Однако это не распределительный вал от «Победы» искать.
Происхождение названия
Назван по имени астероида Паллада, открытого немецким астрономом Ольберсом в 1802 году, то есть незадолго до открытия палладия. В свою очередь, астероид назван в честь Афины Паллады из древнегреческой мифологии. Палладий, или Палладиум, — упавшее с неба легендарное деревянное изображение Афины Паллады; согласно прорицанию Гелена (сына Приама), Троя останется несокрушимой, пока в её стенах хранится этот талисман. По легенде, лишь после того, как любимцы богини — Одиссей и Диомед — во время ночной вылазки выкрали Палладий, эта твердыня пала.
Аффинаж деталей, содержащих Pd
Существует несколько способов добычи палладия из различных радиодеталей. В домашних условиях можно реализовать два метода:
- электролитический;
- химический.
Первый способ заключается в использовании серной кислоты в качестве электролита, катода и анода, а также блока питания.
Второй способ подразумевает использование химического реагента с выразительным названием «Царская водка».
Это смесь соляной и азотной кислоты.
Ее можно приобрести или сделать самостоятельно при наличии ингредиентов.
Оба процесса небезопасны, но в разной степени.
В любом случае необходимо иметь средства индивидуальной защиты:
- прорезиненный фартук;
- перчатки;
- респиратор;
- очки.
Все работы осуществляются с помощью вытяжного шкафа или на улице. Подробную информацию по добыче палладия из радиодеталей и других элементов можно почерпнуть из отдельной статьи.
Где добывают палладий
В 1803 году британский химик Вильям Волластон первым описал, в чем содержится природный палладий. Ученый получил благородный металл из платиновой руды, растворив ее в царской водке, добавив цианид ртути.
Разведанные запасы коренных месторождений Pd на территории Таймырского полуострова составили 62 млн. унций
Сырье для промышленного и ювелирного производства добывают в России, Северной Америке (Канада, США), Африке (ЮАР), Европе (Австрия) на россыпных и коренных месторождениях. В общем объеме добычи самородки составляют 2%, 98% Pd содержится в составе руд платиновой группы.
