Как и где добывают серебро
Как и где добывают серебро: особенности добычи
Серебро – тот металл, который наравне с золотом известен людям еще с додинастического периода. В то время как Верхний и Нижний Египет постепенно образовывал единое государство, а череда фараонов сменяла друг друга на троне, серебро являлось большой редкостью и ценилось дороже золота.
Первые образцы серебра археологи относят к 5000-3400 гг. до н. э. Привезено оно было в те времена предположительно из Сирии, которую и считают одном из первых месторождений этого благородного металла.
Открытие Америки 1492 года, увековечившее имя Христофора Колумба во всемирной истории, принесло ученым не только возможность увеличить на карте площадь изученной земли, а также попробовать новые продукты питания (например, картошку). Были обнаружены богатейшие месторождения серебра — Кордильеры от Аляски до Огненной земли остаются главным источником серебра.
Мексика, в которой в 1521-1945 годах было добыто около 205 тысяч тонн металла, на тот период была истинной серебряной сокровищницей. На сегодняшний день она продолжает удерживать лидирующие позиции, добывая ежегодно около 3 тысяч тонн серебра.
Переносясь от общемирового масштаба к локальному, напомним, что первым месторождением серебра в России были Нерчинские рудники Забайкалья в 1704 году. Вторым по счету был Алтай, уступая, тем не менее, по количеству добываемого металла.
Середина XX же века – это не только самая драматичная страница в мировой и советской истории, но и в буквальном смысле серебряная монетка в ее «копилку». В этот период были освоены многочисленные месторождения на Дальнем Востоке, которые используются и поныне.
Самородки серебра – один из распространенных видов источников, в которых добывается данный металл. На сегодняшний день получение самородного серебра составляет 20% от всей добычи серебра. Если углубляться в суть процесса, то нужно учесть некоторые цифровые данные. Например, в серебряных рудах содержится до 80% серебра (аргентин — соединения серебра и серы), однако основную массу серебра все же получают при выплавке и рафинировании (очистке) свинца и меди.
Еще один распространенный источник получения серебра – руды. В данном случае благородный металл получают путем цианирования и амальгамации. Для цианирования серебра в отличие от цианирования золота используют более концентрированные цианистые растворы.
Рассмотрим более детально способы добычи серебра из руд.
Цианирование серебра — растворение металла в водных растворах цианистых щелочей.
Отсюда и название самого процесса. Открытие цианирования произошло в 1843 году и принадлежит русскому ученому П. Р. Багратиону.
Серебросодержащую руду доставляют на специальные металлургические заводы. Под воздействием цианида и кислорода воздуха серебро, содержащееся в минерале, растворяется в цианиде. Результат — серебросодержащий раствор, который отфильтровывают (при помощи цинковой пыли) и получают серебряный осадок. Серная кислота помогает удалить лишние примеси и полученный остаток промывают, фильтруют, выпаривают, а затем сплавляют.
Наконец, ученые получают серебряные слитки – предмет, ставший легендой и практически ключевым «персонажем» многих всемирно известных сказок. Пройдя через века и тысячелетия, этот металл – не только природное создание или химический элемент, а еще и денежная единица, историческое наследие и просто материал, из которого создают настоящие произведения искусства. Произведения, делающие слабый пол еще прекраснее!
Добыча серебра: происхождение и уникальные свойства, технологии добычи, применение
Серебро — благородный металл характерного серебристо-белого цвета. Известен он с давних времен, добывается на разных материках. Металл популярен в ювелирном деле, медицине, различных производствах и промышленности.
Историческая справка
Люди знакомы с серебром с древнейших времен, так как оно было популярным самородком и не требовало плавления руды. К древнейшим центрам добычи и обработки металла относят доисторическую Сардинию, где он стал известен еще в период раннего энеолита.
Серебро включают археологические находки на разных континентах. На территории Древнего Египта нашли аксессуары, датированные 5,5–7 тысячелетиями. Металл тогда получали из древнейших месторождений в Сирии.
Элементу издревле присваиваются магические и целебные свойства. Из-за этого его ассоциировали с Луной, использовали алхимики.
По значимости среди драгоценных металлов серебро уступает только золоту. Очищать его люди научились примерно 2,5 тысячелетия назад. Раньше использовали большие ступы для измельчения руды — получали порошок, в котором серебро отделяли от разных примесей.
Стоимость драгоценного металла начала быстро расти после чеканки первых монет. Произошло это в Месопотамии еще за полтысячелетия до нашей эры. Серебром рассчитывались и на Руси — сначала от бруска металла отрубали нужный кусок, потом появились монеты.
Серебро в природе
Найти чистый металл можно нечасто. Большой его объем составляют сульфиты и глинистые сланцы. На тонну породы приходится 60–70 мг (максимум 1 г) драгоценного элемента.
Серебро выгодно добывать из золотосеребряных, медных и свинцовых руд. Есть разные соединения:
Находят драгоценный металл также на месторождениях кварца, угля, нефти, полиметаллов. Морская вода содержит микроскопические частицы серебра, но добывать его при таких условиях трудно, поскольку необходимая технологическая база отсутствует. Для получения 1 г металла нужно 25 тысяч тонн морской воды.
Небольшое количество элемента содержат живые организмы. Драгоценный металл есть и в падающих на планету метеоритах.
Ученые подсчитали, что добыто было примерно 700 тысяч тонн серебра. Даже самородки распознать нелегко, так как металл покрывает темно-серый налет сульфида. Иногда он напоминает запутанную проволоку или сухой мох, имеет коричневатую или ржавую окраску. Такой эффект дает гидроксид железа, покрывающий металл.
Свойства
Популярность серебра и множество сфер его применения объясняется физическими и химическими свойствами элемента.
Физические свойства
Чистый элемент тяжелый, его плотность 10,5 г/см³. У металла серебристо-белый цвет и следующие физические свойства:
Химические свойства
В периодической системе Менделеева у серебра 47-й атомный номер. Он относится к 11 группе (подгруппа меди). Химические свойства элемента следующие:
Способы извлечения серебра
Сегодня серебряные самородки находят реже. Добыча бывает разной:
Для серебра чаще используется шахтная добыча. Прибегают также к карьерному способу, развивают скважинный метод. Извлекают руду в процессе следующих этапов:
Из добытой руды элемент нужно выделить. Делается это с помощью цианирования или амальгамации.
Цианирование
Эта методика подразумевает тандем кислорода и цианида — по отдельности эти компоненты не действуют. Ее применяют для обработки породы, целевое сырье растворяется.
Следующий этап — фильтрация. С помощью цинкового порошка получают осадок, который сплавляют. На этом обработка не заканчивается — необходимо полное очищение от примесей. Этим занимаются на специализированных заводах.
Амальгамация
Для обработки используется ртуть. На руду воздействуют температурой в 1000 °C. Сырье плавится, туда добавляют химикаты, чтобы драгоценный металл не выгорал.
Затем термическую обработку повторяют, чтобы жидкость выпарилась. Все металлы, содержащиеся в руде, расплавляются. Процесс занимает 4 часа. Серебро разливают по формам — остывает оно всего за 5 минут.
Полученные слитки сравниваются с эталоном. Делают это для определения пробы.
Очищение металла
Для получения чистого серебра прибегают к пирометаллургической очистке. Этот метод предполагает использование меди и свинца. Их обрабатывают цинком при температуре 450 °C для лучшего растворения частиц металла. После застывшую субстанцию извлекают и отделяют драгоценный металл.
Для испарения цинка нужна температура в 1250 °C, но необходимо избавиться еще от свинца и мышьяка. Это обеспечивается кислородной обработкой и тепловым воздействием в 1000 °C.
Работы по добыче серебра в России
Россия — один из лидеров по добыче серебра — более 1,6 тысяч тонн в год. Добывается металл в 20 российских регионах — более 100 месторождений. Лидирует Магаданская область — ведущее месторождение Дукатское и месторождения Лунное и Джульетта. Они приносят почти 50 % добываемого в стране серебра.
25 % добычи этого металла по стране приходится на регионы Урала. Крупные залежи есть в Читинском и Хабаровском районах.
Инициатором поисков серебра в России стал Петр I. Сегодня переработкой занимается множество организаций, крупнейшая среди них «Полиметалл». Она же занимается разведывательными работами, чтобы определить новые месторождения. На экспорт Россия отправляет незначительную часть добычи.
Работы по добыче серебра в мире
В мире ежегодно добывают более 20 тысяч тонн серебра. Примерно 25 % этого объема приходится на Мексику. Есть и другие государства-лидеры:
Не следует путать объем добычи и запасы драгоценного металла. По второму показателю статистика другая:
Геологическая служба США выяснила, что без открытия новых крупных месторождений серебра его мировые запасы могут закончиться через 20 лет. Максимальным потенциалом обладают Канада, Германия и Норвегия.
Инвестиции в драгоценный металл
Для увеличения добычи серебра в разных странах, включая Россию, разрабатывают новые технологии. В промышленном производстве спрос на драгоценные металлы повышается, потому растут и цены на них.
Для выгодного вложения инвестиций в серебро нужно отслеживать колебания его стоимости. Делать это можно с помощью ежедневно обновляемых онлайн-графиков в Интернете. Они отражают цены за грамм или унцию серебра. Выгодно вкладываться в слитки, продаваемые коммерческими банками.
Серебро — популярный и недорогой драгоценный металл, используемый во многих сферах. Людям он известен уже несколько тысячелетий. В чистом виде металл встречается редко, потому добыть его не так просто — элемент извлекают из руды разными способами.
Методы добычи и извлечения серебра
Добыча серебра в России впервые началась в 1704 году на Нерчинском руднике в Забайкалье.
Пропустив через раздробленную породу поток воды, вымывают пустую породу, которая имеет легкий вес, а на дне остаются кусочки серебра и минералов. При повторной промывке из концентрата получают техническое серебро.
Основные этапы добычи драгоценного металла
Наиболее значительные природные запасы серебра в мире находятся в Перу, Мексике, Чили, Австралии, Китае, Польше.
Иногда находят самородки, но основная часть добывается из руды. Сейчас добыча серебра в мире составляет более 24 тысяч тонн. Оно используется для производства зеркал, ювелирных украшений, медицинского оборудования, в машиностроении.
Добыча серебра в России вначале не получила широкого распространения, ведь разработка месторождения требует огромных финансовых вложений, которые окупятся только через 5-10 лет.
В тонне руды из отечественных месторождений содержание ценного вещества ниже, чем на большинстве рудников мира, но объемы добываемого в России драгоценного металла позволяют ей занимать одно из ведущих мест.
Получение вещества из руды — сложный и трудоемкий технологический процесс, но, учитывая ценность серебра в мире, добыча его ежегодно возрастает. Постоянно открывают месторождения как в России, так и за рубежом.
Добывают его в основном для использования в промышленности в качестве изоляционного покрытия и для производства электронного оборудования.
Вопрос, как добывают серебро, интересует многих ценителей этого благородного металла. Можно посмотреть документальное видео, чтобы лучше представить все этапы его извлечения из руды.
Далее их измельчают до состояния песка на специальном оборудовании, а потом в шаровой мельнице превращают в порошок. Он помещается в огромные емкости с водой, в которые добавляют кислоту. Раствор прогоняют через фильтры, которые обработаны цинком, чтобы притянуть серебряную смесь, состоящую из серебра и отходов.
В газовых печах смесь расплавляют и разливают по формам. Серебро имеет больший вес, чем примеси, поэтому оседает на дно. Примеси рабочие убирают с поверхности раствора.
Металл застывает в течение нескольких минут. Слитки отправляются на продажу.
Предварительно в лаборатории проводят работы по определению пробы серебра. Содержание благородного металла в руде должно быть постоянным, чтобы месторождение было прибыльным.
Методы извлечения серебра
Руда содержит немало примесей, которые нужно отделить от драгоценного металла. Для этого используют 2 основных метода.
Наиболее часто используемый метод — цианирование. Серебро растворяют в цианистой щелочи, а пустая порода удаляется с помощью фильтров.
Металл оседает на дно емкости, его промывают водой, прогоняют через фильтры и переплавляют в слитки. Примеси удаляют с помощью серной кислоты.
Еще один способ — амальгамация серебра, в его основе способность серебра вступать в соединение с ртутью.
Работы производят на специальном оборудовании, где руду прогоняют по поверхности ртути вместе с водой. Частички металла, смоченные ртутью, образуют соединение, которое после отжима ртути становится твердым. После ртуть выпаривают, смесь фильтруют и серебро сплавляют в слитки.
Ни один из этих методов не позволяет получить серебро высшей пробы, поэтому в дальнейшем проводят его дополнительную очистку.
Аффинаж — способ получения чистого металла
Получить чистый металл можно с помощью аффинажа — процедуры очистки серебра в несколько этапов. Ее можно выполнить и в домашних условиях, если знать некоторые тонкости технологии.
Для очищения используют различный технологический и ювелирный лом.
Аффинаж проходит 3 этапа: разбавление металла в азотной кислоте, затвердение, сплавление и очистку.
Используются следующие материалы:
Проводить процедуру нужно в помещении с хорошей вентиляцией. В кислоту, разбавленную водой, помещают серебро. В результате химической реакции получится нитрат серебра.
Выделяют серебро с помощью меди. Она является катализатором процесса, поэтому в раствор добавляют кусочки меди. Время от времени кусочки вынимают и стряхивают налет в банку. Медь за счет растворения добавится к нитрату серебра.
Серебряный цемент осядет на дно сосуда. Раствор пропускают через фильтры для кофе. Промывают осадок чистой водой не менее 5 раз, а затем просушивают естественным путем.
За счет равномерного нагревания серебряного цемента в тигле из отдельных кусочков получится единый кусок.
Металл высшей пробы получают в электролитической ванне, под которую можно приспособить обрезанную пластиковую бутылку.
К бруску серебряного цемента приваривается лента чистого серебра, помещается в чайный фильтр и цепляется к латунной палочке, которая будет служить анодом. Ее располагают над ванной.
Изолентой обматывают рукоятку вилки, а согнутым концом подвешивают на край емкости. Кабель от блока питания одним концом идет к вилке, а другим — к латунной палочке.
Заливают разбавленный водой раствор нитрата серебра. В результате электролитической реакции стены ванночки покрываются кристаллами серебра, которые потом сплавляют в один кусок. Получится серебро 999 пробы.
Получение серебра из радиодеталей
Возможно получение серебра из радиодеталей от транзисторов, телевизоров, магнитофонов. У деталей удаляют лишние элементы: пластмассу, части контактов, полимеры. Для растворения образцов используют азотную кислоту при температуре около 60 о С. В полученный раствор вливают соляную кислоту. Для выделения осадка в виде хлорида серебра раствор подогревают при постоянном перемешивании. Затем его охлаждают и доливают еще немного соляной кислоты для полного выпадения осадка.
Раствор должен постоять около 12 часов. Затем его фильтруют, сушат и при большой температуре вместе с питьевой содой расплавляют. Охлажденную смесь отмывают от других компонентов струей воды.
Серебро является самым звукопроводящим и отражающим металлом на земле, поэтому его ценность никогда не уменьшится.
Добыча серебряной руды в мире и России
Состоянием на 2014 год количество добываемой руды выросло на 20% до отметки 819 миллионов тройских унций. Исследователи The Silver Institute пришли к выводу, что в начале XXI века количество добываемого ресурса увеличилось почти в 3 раза. В Мексике находятся самые крупные центры добычи драгоценного металла в мире. Под Мексикой по количеству добываемой руды расположились:
Серебро в природе
Основную долю самородков извлекают из полиметаллических руд, где оно концентрируется в виде примесей из сульфидов. Что касается самородков, то они встречаются нечасто. Основную их долю добывают из серебряных руд.
Самородки драгоценного металла встречаются нечасто из-за склонности серебра к окислению и образованию на нем черного налета – аконита. Кроме этого, оно вступает в реакцию с AgCl (хлорагаритом) и ClBr (эмболитом) в результате чего меняет свою структуру и распыляется в прилегающих металлах.
Сфера применения драгоценного металла
Потребность мира в ресурсе постоянно растет, это связано с тем, что минерал применяют многих областях промышленности: около 80% серебряных слитков применяют в производстве техники, мобильных устройств, компьютеров, аккумуляторов и других современных оборудованиях.
Все современные микрочипы содержат драг металлы, серебро в том числе
Если раньше серебро использовалось только в эстетических целях, то сегодня его преимущественно используют в промышленных. Оно ценится за высокую проводимость тепла и электричества. Кроме этого, минерал не поддается окислению и имеет хорошие катализирующие свойства.
Остатки от промышленности используются в ювелирном деле и для изготовления драгоценных монет. Интенсивные темпы добычи привели к тому, что резервов ресурса почти не осталось. Эксперты считают, что они могут истощиться с ближайшие 20 – 30 лет при таких темпах добычи. На данный момент человечество истощило около 95% всех серебряных сбережений на планете.
Способы добычи серебра
Описанные методы не могут добыть абсолютно чистое серебро. Его добывают на аффинажных заводах методом чистки, фильтрации и вторичной обработки.
Мексиканские рудники – самые богатые месторождения в мире
Мексика – это мировой лидер по количеству добываемой серебряной руды и других драгоценных металлов. На территории этого государства эксперты зафиксировали больше 200 рудников, где добывается драгоценный ресурс.
Второе место по масштабу добываемого ресурса занимают рудники Ла-Энкантада, штат Коауила. Общие сбережения залежей составляют около 3,2 млн т. руды.
Относительно крупными районами добычи ресурса считаются рудники в штатах Идальго, Сакатекас и Чиуауа. На территории этих штатов находится около 48 мелких залежей серебряной руды, где добывается около 20% от всего объема добываемого ресурса в государстве.
Стоит отметить, что эксперты заметили небольшой спад экспорта драгоценного металла в Мексике. Первые за всю историю количество добываемого серебра в стране уменьшилось на 6% состоянием на март 2016 года. Эксперты прогнозируют небольшой спад производства на 2016-2017 года.
Основные месторождения серебра в России
В 1704 году на Нерчинских рудниках недалеко от озера Байкал в России начали добывать минерал на государственном уровне. Правительство и промышленники не делали попыток обнаружить новые залежи вплоть до середины ХХ века. Во времена Второй мировой войны и в период Холодной войны началось освоение месторождений на Дальнем Востоке. Россия расположилась на первом месте по запасам серебра в мире. На ее территории сконцентрировано почти 10,5% мировых сбережений. Основные залежи находятся на Дальнем Востоке, в Восточной Сибири и на Южном Урале.
Добыча серебра в России
Сегодня добыча серебра в России ведется в 20 регионах в более чем 100 месторождениях. Доля серебра в основных рудниках редко превышает 100 грамм/т. Дукатское месторождение (Магаданская область) занимает первое место в РФ по количеству запасов и объему добывания серебра. На втором месте расположились Лунное и Джульетта месторождения залежей серебра в Магаданской области. Из этих трех центров в России добывается больше 30% всего серебра. Чуть меньше добывается на территории Урала – около 20%. На третьем месте расположились Норильское и Хаканджинское месторождения, где выкапывается около 7-10% драгоценного металла.
Серебро: добыча и производство серебраГорно-рудная промышленность серебра в КНДР
Количество добываемого драгоценного металла в Китае полностью отвечает потребностям государства в ресурсе. Остальная часть экспортируется в Японию, Корею, Монголию, Иран и другие страны мира. В Китае концентрируется около 9,6% мировых припасов серебра. Оно содержится в свинцово-цинковых и медных залежах.
Транспортировка грунта насыщенного серебряной рудой
На втором месте по количеству припасов серебреной руды расположились юго-восточные районы Китая. В этом регионе выделяется месторождение Фувань, провинция Гуандун. Здесь руду добывают закрытым способом. Эксперты оценивают запасы месторождения в 9 млн т. Стоит отметить, что Фувань является одним из самых рентабельных рудников, поскольку концентрация серебра в нем достигает 190г/т.
Таким образом, территория Китая – это перспективное место для добычи серебра. По данным, на 2015 год Китай занимает второе место по добыче серебра в мире. Эксперты прогнозируют выход Китая на первое место к 2018-2019 году, если тепы добычи не уменьшатся.
Производство серебраГорнодобывающая промышленность серебра в Перу
Горно-рудная промышленность в Перу считается одной из самых развитых в стране. Эксперты отмечают, что в Перу добывается около 17% припасов серебряной руды в мире. По данным, на 2015 год в государстве функционирует около 784 рудников. Остаются не открытыми и не обработанными рудники с общим резервом более 120 тыс. тонн.
Производство серебра наращивается в Китае и Перу
Промышленное добывание драгоценного ресурса в стране началось с 1991 года, когда правительство сняло ограничения с добычи национальных богатств страны. Стоит отметить, что почти 75% всех рудников принадлежит иностранным инвесторам и их капиталу.
Второе место занимают сразу 4 рудника, расположенные в Хулькани, Сан-Кристобале, Гулькении и Морокоче. На их долю приходится около 14% всех запасов страны. Извлечение серебряной руды в этих районах ведется закрытым способом.
Страна считается одной из самых обеспеченных мире. Остатки от промышленности экспортируются в соседние государства. Самые плотные торговые отношения Перу сложились с европейскими государствами. В них поставляется около 80% всего серебра на экспорт.
Горно-рудная промышленность Австралии
Островное государство занимает четвертое место в мире по количеству добываемого серебра. В прошлом году местные предприниматели добыли почти 55,4 млн унций этого ресурса. Стоит отметить, что в Австралии горно-рудная промышленность развивается достаточно быстрыми темпами. Первую шахту местные жители построили в 1840 году на Тасмании (Рид-Розбери). Ценный ресурс добывали закрытым способом из свинца, цинка и золота.
Основные залежи сосредоточены на юго-западе материка – в штате Западная Австралия. Крупнейшие прииски находятся близ городов Калгурли
Стоит отметить также компании-гиганты Xstrata ADR и Minmetals Recources. Они владеют небольшими месторождениями в западных землях (Южный Уэльс и Брокен-Хилл).