Фильтрующие пластины обрабатываются цинком, который вступает в реакцию с молекулами серебра и притягивает их. Но все не так просто: около 50 % слоя, который накапливается на пластинах, — это отходы, которые необходимо соскребать.
Добыча серебра
Вторым по популярности драгоценным металлом в мире после золота является серебро. Сегодня серебро используется не только для изготовления ювелирных изделий и предметов домашнего обихода, но и в промышленности для производства различных технических устройств и материалов. Многие повседневные предметы, которыми пользуются люди, содержат серебро (телефоны, компьютеры, зеркала и т.д.).
Во всем мире существует множество месторождений серебра в самородном виде или в карьерах, и это почти чистое серебро. Однако поиск таких месторождений требует больших трудозатрат. По этой причине различные методы извлечения драгоценного металла из серебросодержащих сплавов и руд широко используются в горнодобывающей промышленности во всем мире.
Ежегодно в мире добывается около 25 000 тонн белого драгоценного металла. Какие горнодобывающие страны являются основными производителями серебра?
С 19 века вся добыча серебра была сосредоточена в странах Южной Америки (Мексика и Перу). Самые крупные месторождения находятся в Перу и Польше, где добывается примерно 220 000 тонн драгоценного металла. Крупнейшим производителем серебра на сегодняшний день является Мексика, где действуют до 200 серебряных рудников.
Китай также входит в число стран, богатых серебром. Здесь не так много запасов, как в Польше, но добывается гораздо больше серебра.
В отрасли добычи и производства драгоценного металла также преуспели: Россия, Казахстан, Австралия, США, Боливия и другие.
Где добывают серебро в России
Добыча и производство серебра в России ведется в 20 регионах и на более чем 100 месторождениях. Содержание серебра в руде из этих месторождений составляет 100 грамм на тонну. Наиболее важными являются Дукатское, Лунное и Джульетта в Магаданской области. Около половины общего объема производства серебра в России приходится на эти серебряные рудники.
Около четверти годового производства приходится на уральские регионы. Чаканьинское и Норильское месторождения считаются самыми низкопроизводительными, но и они вносят заметный вклад в серебряную промышленность России.
История добычи серебра
Уже в 10 веке византийские правители восхищались красотой и изысканностью серебряных украшений русских послов. Русские цари, начиная с Ивана Грозного, осуществляли масштабные геологоразведочные проекты по всей России и нанимали металлургов из-за рубежа, которые знали особые свойства серебряных руд.
Благодаря Петру I добыча серебра в России началась всерьез, с разработки месторождений и поиска новых рудников.
Первое чистое серебро было выплавлено в 1687 году, а первый серебряный рудник был построен в Забайкалье в 1701 году.
Первые месторождения серебра в России находились в горах Алтая.
Компании, занимающиеся добычей серебра
Более 25% российского серебра добывается компанией «Полиметалл». Компания занимает 9-е место в мире по добыче серебра. К небольшим компаниям по добыче серебра относятся: Магаданское серебро, Серебряный край, Юрьевское и Хаканьинское и другие.
За «Полиметаллом» следуют компании, добывающие серебро в качестве побочного продукта: Учалинский ГОК, «Норильский никель» и Гайский ГОК.
Историки считают, что серебро впервые было добыто около 7 000 лет назад. Древние знали только серебряные самородки. Его было очень трудно найти, поскольку слитки часто были покрыты сульфидными отложениями. Во втором веке до нашей эры аргентий был гораздо ценнее золота. В Испании начали строить шахты. В современном мире большая часть этого металла добывается с помощью пирометаллургических процессов.
Руды добываются открытым или закрытым способом. Присутствие различных минералов, в том числе драгоценных металлов, сначала обнаруживают геологи с помощью специализированного оборудования. После обнаружения месторождения начинается его разработка. Руда дробится, и серебро извлекается цианированием или амальгамацией.
Амальгамация используется уже более двух тысяч лет. Метод основан на том, что металл прекрасно реагирует с ртутью. Щебень проходит через жидкий металл. После удаления избытка ртути остаются твердые частицы реактива. Когда ртуть испаряется, остается чистое серебро, которое затем переплавляют в слитки.
Цианирование заключается в растворении аргентия в цианистой щелочи. После фильтрации раствора металл выпадает в осадок. Все остальные примеси можно легко удалить с помощью серной кислоты.
Мировые запасы элемента
До начала XXI века основными экспортерами драгоценных металлов на мировой рынок были страны Центральной и Южной Америки и Мексика. На них приходилось около 85% всей добычи серебра в мире. С развитием современных технологий производство и торговля металлом превратились в глобальную индустрию.
Месторождения серебра разбросаны по всему миру, при этом Перу по-прежнему лидирует в мире с запасами серебра около 120 000 тонн.
Польша находится на втором месте с показателем около 85 тыс. тонн. В этой стране серебро часто добывается как побочный продукт при производстве меди или цинка. Третье место занимает Чили, четвертое — Австралия и пятое — Россия. Всего в настоящее время производится около 600 тыс. тонн. Но при таких темпах производства мировые запасы серебра скоро будут исчерпаны. Страны, занимающие первое место по производству серебра, перечислены в таблице ниже.
| Страна | Производство, тыс. тонн |
| Всего | 16,9 |
| Перу | 3,4 |
| Мексика | 3,3 |
| Австралия | 2,2 |
| Чили | 1,4 |
| Польша | 1,3 |
| США | 1,2 |
| Канада | 1 |
| Боливия | 0,8 |
| Другие страны | 2,2 |
Мексиканские горнодобывающие компании являются самыми прибыльными. Этим объясняется их высокий потенциал. За Мексикой следуют Китай, Перу, Австралия и Россия.
Добыча драгметалла в России
Серебро добывается в России, где его концентрация достаточна для промышленного производства. Этого количества достаточно для покрытия собственных потребностей и для продажи металла за рубеж. Сегодня на территории страны действует более 100 шахт в 20 регионах Российской Федерации. Статистика может показать, кто из них наиболее продуктивен. На Дукат и Лунное приходится почти 25% добычи в Уральском регионе. Запасы серебра в России достаточны для производства более 1 000 тонн в год.
Почти половина драгоценного металла в стране производится компанией «Полиметалл». Основной деятельностью компании является разработка месторождений. Компания также проводит геологоразведочные работы по всей России. Другие компании экспортируют серебро как побочный продукт переработки других металлов. В российских месторождениях содержание аргентия на тонну руды ниже, чем в большинстве зарубежных месторождений.
Отрасль растет с каждым годом, хотя и не является одной из самых прибыльных в стране. Горнодобывающие и перерабатывающие компании постепенно начинают внедрять новые технологии в производственный процесс. Среднегодовое производство в России составляет 500-600 тонн.
Свойства
Популярность серебра и его многочисленные применения обусловлены физическими и химическими свойствами этого элемента.
Физические свойства
Чистый элемент тяжелый, с плотностью 10,5 г/см³. Металл имеет серебристо-белый цвет и следующие физические свойства:
- мягкость;
- необыкновенная пластичность — при обработке материал легко меняет форму;
- теплопроводность 429 Вт/(м*К) — самый высокий показатель среди металлов;
- самая высокая электропроводность (при комнатной температуре) среди металлов;
- относительная тугоплавкость — температура плавления 962 °C;
- отражающая способность — свойство применяется для изготовления зеркал;
- подверженности коррозии нет.
Химические свойства
Серебро имеет 47-й атомный номер в периодической таблице Менделеева. Он относится к группе 11 (подгруппа меди). Химические свойства элемента следующие:
- отсутствие реакции с другими веществами (природные условия);
- противостояние царской водке;
- отсутствие воздействия кислорода, кремния;
- растворение в ртути с образованием амальгамы (жидкого сплава) — это свойство используется при обработке металла;
- растворение в азотной, соляной (если есть кислород), горячей концентрированной серной кислоте;
- образование сульфида при нагревании с серой;
- при ультрафиолетовом облучении, окислении озоном и кислородной плазмой — образуются тонкие пленки;
- чувствительность к сере;
- потускнение (потемнение) со временем — причиной является реакция со следами сероводорода в воздухе, образуется налет сульфида с розоватой пленкой;
- нерастворимость солей серебра в воде за исключением нитрата, фторида, перхлората.
Способы извлечения серебра
Сегодня серебряные самородки находят реже. Существуют различные типы горных работ:
- шахтная (под землей) — создается система галерей;
- карьерная или открытая (над землей) — выкапываются массивные траншеи;
- скважинная — для выемки руд используют бур;
- морская (ниже уровня моря).
Для серебра добыча является наиболее распространенной. Добыча ведется также в карьерах; разработан метод бурения. Руда добывается следующим способом:
- бурение отверстий и закладка взрывчатки;
- поднятие на поверхность фрагментов ископаемых;
- тщательно обследование руды;
- измельчение породы с помощью специальной дробилки.
Элемент должен быть отделен от добытой руды. Это делается путем цианирования или амальгамации.
Цианирование
Этот метод требует комбинации кислорода и цианида — по отдельности эти компоненты не работают. Он используется для подготовки породы, а целевой материал растворяется.
Следующий шаг — фильтрация. Порошок цинка используется для получения преципитата, который сохраняется. На этом лечение не заканчивается — загрязнения должны быть полностью удалены. Это могут делать специализированные растения.
Амальгамация
Для лечения используется ртуть. Руда обрабатывается при температуре 1000 °C. Сырье расплавляют и добавляют химические вещества, чтобы предотвратить горение драгоценного металла.
Затем термообработка повторяется для выпаривания жидкости. Все металлы, содержащиеся в руде, переплавляются. Этот процесс занимает 4 часа. Серебро разливается в формы — на остывание уходит всего 5 минут.
Полученные серебряные слитки сравниваются с основной маркой. Это делается для определения анализа.
Очищение металла
Чистое серебро может быть получено путем пирометаллургической очистки. В этом методе используются медь и свинец. Они обрабатываются цинком при температуре 450 °C для растворения частиц металла. Затем затвердевшее вещество извлекают и отделяют драгоценный металл.
Для испарения цинка требуется температура 1250 °C, но при этом необходимо также удалить свинец и мышьяк. Это достигается путем кислородной обработки и термообработки при температуре 1 000 °C.
