Где добывают иридий металл

Обновлено: 04.10.2024

Кроме золота и платины, есть еще несколько невероятно дорогих металлов намного ценнее. Среди них есть один металл, который по темпам роста превзошел даже биткойн в 2021 году. Еще один стоит дороже золота в 7 раз и добывается в объеме всего 30 тонн в год, в то время как другой — всего 3. Рассказываем об этих и других редких и дорогих металлах.

Читайте «Хайтек» в

Иридий

Иридий — химический элемент с атомным номером 77 в периодической системе химических элементов. Это один из самых редких металлов в земной коре, его годовое производство составляет всего три тонны. Плотность иридия сравнима с осмием. Кроме того, он является наиболее коррозионно-стойким металлическим элементом, устойчивым к воздействиям воздуху, воде, солям и кислотам.

История открытия этого вещества несколько прозаична. Iridium был открыт вместе с осмием во время проведения процедуры получения платины аффинажным способом. Ученый, совершивший это открытие, Теннант, был восхищен красотой картины, которую создают соли Iridium — «радуги». Так и родилось название этого химического элемента.

Чистый металл не токсичен, но способен вступать в реакции с образованием ядовитых веществ, например, фторид IrF6.

Иридий — один из самых редких драгоценных металлов, который встречается как побочный продукт при добыче платины и палладия, — с начала этого года подорожал уже на 131%, сообщает Bloomberg. Это намного больше, чем биткоин, стоимость которого с января выросла на 85%.

Сейчас иридий стоит в три раза дороже золота — по $6 000 за унцию. Он используется для производства премиальных свечей зажигания и в электронике. Стоимость металла растет из-за перебоев с поставками в прошлом году и высокого спроса.

Из-за резкого подорожания иридий стал привлекательным активом для инвесторов, отмечает агентство. Однако купить его не так просто — металл не торгуется на бирже или через биржевые фонды. Инвесторам приходится обращаться напрямую к производителям и покупать иридий в слитках или перекупать его по более высокой цене.

Вместе с иридием вырос спрос и на другие редкие металлы платиновой группы.

Как и другие МПГ, иридий добывается как побочный продукт производства никеля. Крупнейшие месторождения иридия находятся в Южной Африке и России.

Из-за своей твердости иридий трудно превратить в пригодные для использования детали. Однако те характеристики, которые затрудняют работу с ним, и делают его ценной добавкой для упрочнения сплавов. Несмотря на то, что это каталитический металл, из-за его высокой температуры плавления и устойчивости к коррозии иридий является предпочтительным материалом для тиглей.

При обнаружении в природе химический элемент Ir сопровождается своими природными изотопами. Это стабильные 191 и 193. Однако есть целая сеть синтезированных изотопов, имеющих короткий период полураспада. Из них самый примечательный относительно стабильный (время жизни 241 год) Иридий 192, имеет изомер Ir 192 с периодом полураспада 74 суток.

Первый из них может выступать в качестве источника электроэнергии. Второй используется как индикатор качества сварных швов. Гамма-дефектоскопы оснащаются как раз изотопом 192.

Поскольку прочность металла соизмерима с его компаньоном Осмием, материал может заменить последний практически во всех областях. Его используют для изготовления термопар, топливных баков, термоэлектрических генераторов.

Сплав платины и Ir даже без меди известен высокой прочностью, разговоры о том, что ранее его использовали для изготовления перьев для ручек — правда, но аналогичные изделия делались из сплава платины с осмием. В отличие от последнего, иридий с удовольствием используется для сплавов с платиной ювелирами. Он хоть и тугоплавкий, все же позволяет добиваться получения необходимых форм, ставить клеймо.

Коренные месторождения осмистого иридия расположены в основном в перидотитовых серпентинитах складчатых областей (в ЮАР, Канаде, России, США, на Новой Гвинее).

Родий

Родий относительно неизвестен людям вне сферы металлургии.

Родий (Rh) — элемент девятой группы (в старой системе — побочной подгруппы восьмой группы) пятого периода периодической системы химических элементов, атомный номер — 45. Простое вещество родий — твердый переходный металл серебристо-белого цвета. Благородный металл платиновой группы.

Открыт в Англии в 1803 году Уильямом Гайдом Волластоном в ходе работ с самородной платиной. В 1804 году Уильям Волластон доложил Королевскому обществу, что в платиновой руде из Южной Америки он обнаружил новые ранее неизвестные металлы — палладий и родий. Стремясь очистить выделенную из руды «сырую» платину от примесей золота и ртути, он растворял ее в царской водке, а затем осаждал из раствора нашатырем. Оставшийся раствор имел розовый оттенок, что было невозможно объяснить присутствием известных тогда примесей. Добавление в этот раствор цинка привело к выпадению черного осадка, в состав которого вошли другие металлы, такие как медь, свинец, палладий и родий. Разбавленная азотная кислота растворила все, кроме палладия и родия.

Сейчас цена родия составляет 68 573 рублей за грамм.

Отчасти причина высокой цены металла — его редкость. Годовое производство родия составляет около 30 тонн. Для сравнения, золотодобывающие компании ежегодно выкапывают от 2 500 до 3 000 тонн драгоценного металла. В условиях ужесточения правил выбросов в крупнейших странах, включая Китай и Индию, добытчики металлов платиновой группы (МПГ) ожидают хороших времен для родия.

Стоит отметить, что родий подвержен самым большим ценовым колебаниям из всех благородных металлов — цена на него за последние полвека менялась в сотни раз. В феврале 2006 года цены на родий достигли рекордного значения $3 500 за тройскую унцию . В январе 2008 года цены на родий установили новый рекорд — $7 000 за унцию. После пика в $10 100 за унцию цена на родий упала до $900 на конец ноября 2008 в связи с кризисом в автомобилестроении. 19 ноября 2009 года цена металла поднялась до $2 600 долларов за унцию.

По состоянию на сентябрь 2015 года средняя цена на родий составляет $756,67 за унцию .

Наименьшая цена за последние годы на родий наблюдалась в августе 2016 года и составляла $625 за унцию, после чего цена на металл стабильно растёт. В конце января 2020 цена достигла рекордных $10 165 унцию . 20 февраля 2021 года цена за унцию преодолела отметку $20 тыс. В конце марта родий достиг рекордных $29,8 тыс. за унцию.

Родий используется в каталитических нейтрализаторах, являющихся частью выхлопных систем автомобилей. По данным S&P Global Platts, почти 80% спроса на родий и палладий приходится на мировую автомобильную промышленность. 80% всего родия добывается на территории Южной Африки. Также в качестве катализатора родий используется в различных реакциях, например, при получении уксусной кислоты из метилового спирта. А сплав родия с платиной — очень эффективный катализатор для производства азотной кислоты окислением аммиака воздухом, его применению нет экономически оправданной альтернативы.

Также родиевые детекторы применяются в ядерных реакторах для измерения нейтронного потока.

При производстве изделий из стекла (сплав платина-родий применяется при изготовлении фильер для вытягивания стеклонитей), а также жидкокристаллических экранов. В связи с ростом производства жидкокристаллических устройств потребление родия быстро растет: в 2003 в производстве стекла было использовано 0,81 тонны, в 2005 — 1,55 тонны родия.

Металлический родий используется для производства зеркал для мощных лазерных систем, подвергающихся сильному нагреву (например, фтороводородных лазеров), а также для производства дифракционных решеток к приборам для анализа вещества — спектрометрам.

Тигли из платино-родиевых сплавов используются в лабораторных исследованиях, а также для выращивания некоторых драгоценных камней и электрооптических кристаллов.

Крупнейшим добытчиком родия является Южно-Африканская Республика — на нее приходится 80% добычи. Также этот драгоценный металл добывают в Зимбабве, Северной Америке, России и других странах.

Палладий

Палладий — химический элемент с атомным номером 46. Принадлежит к 10-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе VIII группы, или к группе VIIIB), находится в пятом периоде таблицы. Атомная масса элемента 106,42(1) а. е. м. Обозначается символом Pd.

Элемент относится к переходным металлам и к благородным металлам платиновой группы (легкие платиноиды). Простое вещество палладий при нормальных условиях — пластичный металл серебристо-белого цвета.

Сейчас цена палладия только растет и составляет 6 415 рублей за грамм.

Палладий — самый дорогой из четырех основных драгоценных металлов: золота, серебра и платины. Он встречается реже, чем платина, и в больших количествах используется в каталитических нейтрализаторах.

Российская горнодобывающая компания «Норникель» — крупнейший добытчик палладия в мире, объем производства которого в 2019 году составил 86 метрических тонн.

Больше всего палладий нужен в автомобильной промышленности. Как и платина, этот металл применяется в каталитических нейтрализаторах (катализаторах), которые превращают вредные для человека углеводороды, окиси азота и другие химические соединения, содержащиеся в выхлопных газах, в сравнительно безвредные оксид углерода и водяной пар. Фактически палладий и платина действуют как губка, впитывая углеводороды. Палладий способен поглотить выхлопы, в 900 раз превышающие его собственный вес.

Платину используют в катализаторах автомобилей с дизелем, палладий — в бензиновых. Основной спрос в Европе с 1990-х был именно на дизельные — как на более экологичные.

Соответственно, платиновые автокатализаторы были более востребованы, чем палладиевые, что отражалось на рыночной цене металлов: платина стоила около тысячи долларов за унцию, палладий — порядка 200.

Из палладия и его сплавов изготавливают медицинские инструменты, детали кардиостимуляторов, зубные протезы. В некоторых странах незначительное количество палладия используется для получения цитостатических препаратов — в виде комплексных соединений, аналогично цис-платине. Бета-активный палладий-103 используется для брахитерапии в лечении онкозаболеваний.

Крупнейшее месторождение палладия находится в России (Норильск, Талнах). Также известны месторождения в Трансваале (ЮАР), Канаде, Аляске, Австралии, Колумбии. Поставки палладия в мире в 2007 году составили 267 тонн (в том числе Россия — 141 тонна, ЮАР — 86 тонн, США и Канада — 31 тонна, прочие страны — 9 тонн).

Золото

Золото (Au от лат. Aurum) — элемент 11 группы, шестого периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 79. Простое вещество золото — благородный металл жёлтого цвета.

Отчасти долговечность, отчасти традиции, золото — один из самых универсальных товаров. В первую очередь используется в ювелирных изделиях, но также имеет важное применение в электронике и авиакосмической промышленности из-за своей прочности и проводимости. Проще говоря, золото используется повсюду.

В современном мире золото используется не только в качестве драгоценного металла для обеспечения валюты и создания дорогостоящих ювелирных изделий. Золота также является важным сырьем, которое используется во многих промышленных отраслях. При этом спрос на промышленное золото составляет несколько сотен тонн в год.

Основным потребителем золота является электронная промышленность, использующая его в электронных компонентах для компьютеров и мобильных телефонов. И, по прогнозам, потребление золота электронным сектором будет только расти, это происходит за счет роста индустрии электронных компонентов.

Далее по потреблению золота идет стоматология, многие зубные протезы и коронки содержат этот материал, однако сейчас для стоматологического золота на рынке наоборот идет на спад. Это вызвано тем, что сейчас используются более надежные и современные материалы, качество которых превосходит изделия из золота.

На третьем месте по использованию золота расположилась химическая промышленность, оно используется для нанесения защитных покрытий на химическое оборудования, что препятствует образованию коррозии. А также во многих химических реакциях используется в качестве катализатора веществ.

На последнем месте идет применение золота в мелкой промышленности и бытовом потреблении: нанесение защитных покрытий, золочение часовых корпусов, изготовление тканей с золотыми нитями, создания специальных сортов стекла и т.д.

Применение золота очень обширно. Области его использования захватывают и двигатели космических аппаратов, и золотые украшения, любая электроника, ткани, стекло, химия, медицина и многое другое. Золото как драгоценный металл сохраняет свое инвестиционное, промышленное, ювелирное и медицинское назначение на протяжении уже нескольких тысячелетий. Подобная тенденция вряд ли прервется в будущем, свойства желтого металла будут использоваться учеными всегда, расширяя границы его современного применения.

Сейчас цена золота составляет 4 208 рублей за грамм.

Конечно, стереотип о золоте как о престижном и ценном металле возник не на пустом месте. Когда испанские исследователи впервые отправились в «Новый Свет» — Америку, они встретили туземную культуру, которая жила совершенно другой жизнью и говорила на разных языках. Но у обеих культур было одно общее; оба высоко ценили золото. Почти каждое общество использовало его в качестве валюты и символа богатства, престижа или власти, и современный мир не исключение. Будь то обручальные кольца, награды или даже деньги, немногие вещества занимают в нашей жизни такое важное место, как золото.

До 1970-х годов Южная Африка была доминирующим производителем золота, но с тех пор производство снизилось. На пике своего развития в 1970 году на ее территории было произведено 32 млн унций золота, что составило две трети мировой добычи металла. Сегодня Китай, Австралия и Россия входят в тройку лидеров по его добыче.

Платина

Платина — химический элемент 10-й группы, 6-го периода периодической системы химических элементов с атомным номером 78; блестящий благородный металл серебристо-белого цвета.

Платина в основном используется в каталитических нейтрализаторах для автомобилей с дизельным двигателем — 45% платины, проданной в 2014 году, пошло на автомобильную промышленность.

Всем известно, что платина применяется для создания ювелирных украшений, ведь металл отличается высокими показателями твердости и пластичности. Кроме того, платиновые изделия радуют своими внешними данными: серебристый цвет и характерный блеск делают украшения очень востребованными среди покупателей.

До середины прошлого века всего лишь несколько процентов добываемого драгоценного металла отводилась для сферы медицины. Но сегодня ситуация изменилась, и спрос на платину растет в геометрической прогрессии. Скорее всего, это связано с развитием исследований, которые выявили преимущества платины над другими металлами.

На сегодняшний момент платина необходима в следующих сферах жизни:

космическая индустрия;
медицина;
электротехника;
стекольная промышленность;
производство самолетов и кораблей;
химическая промышленность.

Применение платине нашлось и в банковском деле. Этот благородный металл является предметом инвестирования: из него отливают слитки.

Платина нужна при производстве азотной кислоты и других химических веществ. В этом случае элемент выступает в качестве катализатора, ускоряющего слишком медленные реакции. Для этого используют не чистую платину, а ее сплав с родием. В противном случае производство веществ было бы слишком дорогим.

Также металл играет роль катализатора в нефтепереработке. С его помощью из нефти получают бензин. И если для создания азотной кислоты платину используют в виде сетки, то для использования в обработке нефти из нее делают порошок. Конечно, можно использовать и другие катализаторы, например, алюминий или молибден, но платина более долговечная и эффективная.

Использование платины в электротехнике обусловлено стабильными электрическими и механическими свойствами. Материал хорошо проводит ток, а также отличается приличным показателем теплопроводности. Обычно платиновые сплавы используют для изготовления контактов, а соединение платины с кобальтом позволяет создавать мощные магниты.

Применение платины в медицинской отрасли помогает сохранить жизни тысячи больным. Дело в том, что аналогов этому материалу просто нет. Изделия из других металлов не устойчивы к окислению, поэтому для такой реакции не пригодны.

В полевых условиях инструменты из платины стерилизуют в пламени спиртовой горелки.

Также платину часто используют для создания имплантов для людей с нарушениями слуха. Кроме того, существует мнение, что этот материал помогает бороться с раком. На основе этого металла изготовлены многие препараты, помогающие людям преодолеть онкологию.

Сейчас цена золота составляет 2 827 рублей за грамм.

Платина традиционно продавалась по более высокой цене, чем золото, и в сочетании с ее редкостью по сравнению с золотом, «платина» как прилагательное стало ассоциироваться с более высоким уровнем престижа, чем золото. Несмотря на проблемы с платиной и золотом, которое сейчас торгуется выше нее, эта репутация осталась.

Всего в мире производится в среднем около 2 500 тонн золота в год. Самое большое количество золота в мире добывается в ЮАР. Далее следуют Китай, Австралия, США, Перу, Россия (занимающая шестое место), Канада, Мали, Узбекистан, Гана. В 2010 году в мире более 450 тонн золота было использовано в технических целях.

Тройская унция (англ. troy ounce) — единица измерения массы, равная 31,1034768 грамма

ИРИДИЙ — подарок из космоса

И снова о платиноидах, драгоценных и редких металлах. Сегодня наш герой иридий, один из самых тяжелых металлов группы. Сравниться с ним по весу может только осмий.

История открытия иридия проста и даже банальна. Его «поймали» в отходах исследования самородной платины.

Динозавры и «подарок» Вселенной

Где иридий, а где динозавры, какая связь… Как считают многие ученые, прямая.

По общепринятой теории при возникновении и формировании планет происходит стратификация — более тяжелые элементы «притягиваются» к ядру планеты, чем легче элемент — тем выше он к поверхности. Потому и очень тяжелого иридия на поверхности быть не должно. Откуда тяжелый платиноид взялся на поверхности Земли — из космоса.

Отчего вымерли динозавры — звено той же цепочки. Палеонтологи, геологи и другие ученые мужи считают, что причиной исчезновения динозавров было падение метеорита. Причем, называется время (65 миллионов лет назад) и место (полуостров Юкатан). Кратер от падения получился нехилый — 180 км в диаметре и 900 метров в глубину. Пылевые облака закрыли Солнце на несколько лет. Погибли растения, следом с голодухи вымерли травоядные животные, потом и плотоядные (питаться уже было нечем). Экологическая система рухнула.

Печально: вместе с динозаврами на суше вымерли летающие ящеры, в море — многие виды моллюсков и водоплавающие рептилии.

Подтверждают гипотезу иридиевые аномалии. Их нашли в морских отложениях, в глинистом слое, который образовался 65 миллионов лет назад.

А еще кости погибших динозавров содержат аномально много иридия, что косвенно подтверждает теорию о падении астероида.

При чем тут иридий, спросит настырный и любознательный читатель. При астероидах.

Юкатанский астероид (как многие другие) занес Землю из глубокого космоса большое количество редких металлов.

Всего на поверхности Земли разведано более 200 метеоритных кратеров.

Получается, происхождением драгоценный металл из космоса, это подарок Вселенной.

Познавательно: ученые подсчитали, что весь запас земных платиноидов уместился бы в 160 астероидах, каждый по 20 км в диаметре.

Радуга металла

Открыл металл и дал ему название англичанин С. Теннант, химик. Производя опыты с самородной платиной, химик исследовал и растворы, оставшиеся от опытов. И не зря — в них он обнаружил разноцветные соли неизвестного элемента.

Иридий назвали в честь радуги (по-гречески iris ) — многоцветного чуда.

Это не о цвете металла, это о разнообразии цветов иридиевых солей:

K3IrCl6, IrF6 — золотисто-желтые кристаллы;
KIrF6 — белые кристаллы;
Ir2O3 — синие, сине-черные кристаллы:
IrCl2 — зеленые кристаллы;
Na2IrBr6 — малиновый цвет.

Есть соединения иридия, окрашенные в оливковый, коричневый, розовый, золотистый цвета.

О Клаусе умном замолвите слово

Продолжил исследования иридия К. Клаус, русский химик. Работы проводились около двух лет, причем увлеченный Клаус все это время буквально жил в лаборатории, ел и спал там.

Ученый занимался и другими платиноидами, но именно металл радуги покорил его сердце. Были исправлены неточности в информации о металле. Клаус предположил, что они были допущены из-за исследования иридия в смеси с рутением (тоже платиноидом). Ученый дал рекомендации о технологии извлечения платиноидов (иридия в том числе).

Свойства химические и физические

Иридий — металл твердый и одновременно хрупкий.

Химические и физические свойства:

Обладает высокой плотностью — до 22650 кг/м3.
Степень окисления в соединениях чаще всего +3, +4, редко +1, +2, +5 и +6.
Температура плавления 2466 °C.
Кипение иридия начинается при 4428 °C.
Химически стойкий металл (при нормальных условиях); не реагирует со щелочами и кислотами, даже с «царской водкой».
Цвет металла серебристо-белый.

При нагреве реагирует с галогенами (фтор, хлор, бром) и кислородом.

Кристаллическая решетка гранецентрированная, кубическая.

Где добывают иридий

Канада;
Калимантан;
США;
ЮАР;
Россия;
Новая Гвинея.

Встречается в природе в складчатых областях перидотовых серпентинитов. Находят россыпные месторождения. Часто встречается в виде твердых растворов в сочетании с осмием — осмистый иридий. По оценкам специалистов, в земной коре находится очень редко. Потому считают (в подтверждение астероидной теории), что высокое содержание металла в рудах сигнализирует об их метеоритном происхождении.

Самый редкий и богатый иридием минерал — родистый невьянскит. Иридия в нем более 11%. Содержится в сысертските, в ауросмириде.

Как добыть иридий

В год все добытчики на Земле получают от 3 до 10 тонн (по разным данным).

Проблемой добычи иридия являются большие потери металла при переработке руд. Ведь чисто иридиевых руд, позволяющих промышленную добычу иридия, почти нет. Основная часть металла добывается при переработке медно-никелевых руд, где спутники — металлы платиновой группы.

В основном металл получают из шламов медно-никелевых руд. В процессе их добычи платиноиды попадают в технологические растворы, отходы производства.

Технология добычи иридия (как других платиноидов) состоит из нескольких этапов извлечения этих металлов. Это концентрирование, обработка щелочами, очистка от примесей.

Использование, применение металла

Производство кристаллов не обходится без тиглей из драгоценного металла.

Он используется в деталях прецизионных приборов, в качестве покрытия для электрических контактов.

В долговечных свечах зажигания применяют в качестве электродов.

Преимущество таких свечей в молниеносном разгоне двигателя и его стабильной работе. Не грозит потеря искры, такие свечи обладают отменными антикоррозийными свойствами. Недостаток один — цена…

Металл используют для «вечных» кончиков перьев авторучек.

Экономно: в некоторых странах вместо дорогого иридия используют сплав ниобия с рением — он почти так же износостоек, но и внешне мало отличается от иридия.

Иридий прекрасный катализатор, как все его родственники-платиноиды. Однако высокая цена ограничивает его применение.

Органический синтез сейчас невозможен без иридиевых катализаторов. Работы по оргсинтезу получили Нобелевскую премию по химии. Чтобы было понятно — оргсинтез позволит перейти на «зеленую химию», отказаться от использования ископаемых ресурсов, перейти к ресурсам возобновляемым.

Эталон килограмма создан из сплава платина-иридий и хранится во Франции.

Познавательно: не спорьте, если увидите в России, во ВНИИ метрологии, международный эталон килограмма. Таких копий того, французского эталона, было изготовлено 6 штук.

Сплав иридия с титаном используют в глубоководных трубопроводах.

Изотоп Ir-192 используют в дефектоскопах, в толщиномерах (переносных).

Сказочные перспективы иридия в медицине

В кардиостимуляторах применяется сплав иридий-платина.

Онкологи используют изотоп иридия Ir-192 как источник гамма-излучения. Его применяют для лечения рака груди и предстательной железы (на ранних стадиях болезни).

Разработаны методы лечения эпилепсии, болезни Паркинсона, шизофрении с помощью введения иридиевых электродов в мозг. Радужные перспективы для создания протезов глаза и слухового аппарата открывает метод вживления микроэлектродов.

Купить или не купить

Иридий — один из самых редких металлов на Земле. На цену влияет степень очистки и количество примесей в металле. Чем чище иридий, тем он дороже. Стоимость 1 грамма иридия на апрель 2020 года составляет около 50,1-50,2$ США.

Мне 42 года и я специалист в области минералогии. Здесь на сайте я делюсь информацией про камни и их свойства — задавайте вопросы и пишите комментарии!

Иридий – описание, область применения

Иридий – серебристо-белый переходный металл платиновой группы. Его плотность 22,65г/см3 довольно высока и сопоставима с этим же параметром для осмия. Однако в отличие от последнего Iridium все же обладает тугоплавкостью и относится к разряду благородных металлов наряду с платиной и золотом.

История открытия этого вещества несколько прозаична. Iridium был открыт вместе с осмием во время проведения процедуры получения платины аффинажным способом. Ученый совершивший это открытие Теннант был восхищен красотой картины, которую создают соли Iridium – «радуги». Так и родилось название этого химического элемента.

Где встречается в природе

Сегодня на поверхности Земли Ir почти не встречается, имеет ограниченное число каких-то определенных месторождений, в том числе и России. Всего в год добывается около 3 тонн.

Однако есть ряд версий, в пользу того, что в недрах (глубинах) земли Ir присутствует в больших количествах, чем кажется. Повод так полагать вытекает из нескольких факторов: кости вымерших динозавров, имеющих значительные повреждения, содержат довольно много иридия. Это объясняет много теорий о том, как вымерли эти животные, а также косвенно подтверждает факт падения метеорита, с которым и могло быть занесено достаточно большое количество металла. Высокая плотность вещества могла просто сместить Ir вглубь земли, где поиски уже не производились. Кроме этого, в живой природе следы Iridium обнаружены в спектре солнечной короны.

Стоимость металла во многом зависит от частности его нахождения и дороговизны способа добычи. Цена иридия за грамм колеблется в пределах 20-35 долларов , однако бывают редкие образцы, стоимость которых может быть гораздо выше. Таким образом, Iridium попадает в десятку самых дорогих на планете. Для предприятий, добывающих иридий, цена за 1 грамм в рублях также важна, поскольку затраты на очищение металла довольно высоки.

Независимо от многих усложняющих обстоятельств, желающих иридий купить для собственного производства достаточно много и это объясняется областью использования, как самого металла, так и его изотопов, изомеров.

Основные технологии добычи

Отвечая на вопрос, где найти иридий, будет уместно напомнить, что Ir встречается с трудноразделимыми компаньонами: родий, рутений. Добывается из руд, содержащих сульфат железа и никеля. Также небольшое количество этого вещества периодически обнаруживают в минералах: уросмирид, сысертскит и невьянскит.

На крупных предприятиях нашли разумный способ, как добыть иридий в чистом виде. Для этого используют шлам, образующийся во время переработки медно-никелевых сплавов.

Традиционные этапы получения:

концентрирование;

ощелачивание;

очищение от примесей (может использоваться метод ионного обмена, для отделения благородного металла от других).

Однако есть технологии, в которых после определенных действий, в том числе обработки царской водки образуется устойчивое соединение, заставляющее задуматься, как получить иридий и осмий отдельно. Обычно для получения второго, а не наоборот, используют методику прокаливания, результатом которой становятся два чистых металла.

Также вкратце отметим, что взаимосвязь этих веществ настолько сильна, что среди химиков родилось несколько названий отчетливо характеризирующих суть этого факта: осмистый иридий или осмиридиевые сплавы. Поэтому разговоры о том, как добыть иридий металл необычайной плотности, часто вытекают из поисков Os.

Производство и применение

Наиболее известные российские предприятия, добывающие Иридий из вторичного сырья или соответствующих руд:

Красноярский завод цветных металлов ОАО «Красцветмет»;

НПП «Биллон» (Екатеринбург);

ОАО ГМК «Норильский Никель».

Первый из них может выступать в качестве источника электроэнергии. Второй используется, как индикатор качества сварных швов. Гамма-дефектоскопы оснащаются, как раз изотопом 192.

Известны свечи: иридий – медь – платина, где интересующее нас вещество, выполняет роль элемента, повышающего износоустойчивость и продлевающего жизнь изделиям. Также известны тигли, ряд объектов, используемых в качестве эталонов мер и весов. Наиболее известный из них – эталонный килограмм. Все это неумолимо повышает цену на иридий и его изотопы.

Иридиевые свечи зажигания

Сплав платины и Ir даже без меди известен высокой прочностью, разговоры о том, что ранее его использовали для изготовления перьев для ручек – правда, но аналогичные изделия делались из сплава платины с осмием. В отличие от последнего, иридий с удовольствием используется для сплавов с платиной ювелирами. Он хоть и тугоплавкий, все же позволяет добиваться получения необходимых форм, ставить клеймо.

Использование иридия в электронике

Металлургические инновационные технологии коснулись применения этого химического вещества. Сегодня популярны напыления Иридия, образующие тончайшие и прочные пленки.

Находит свое место иридий в медицине. Уже упомянутый сплав платина-иридий используется сразу в двух ипостасях: как материал для изготовления элемента электрического кардиостимулятора, а также в качестве электрода, с помощью которого вся конструкция вживляется человеку. Здесь используется сложная схема, где внедренные части взаимодействуют с внешней антенной, находящейся где-то поблизости, например, в кармане пациента.

Иридий – радужное настоящее и будущее

На Земле это один из самых редких и дорогих металлов – глобальные объемы производства исчисляются несколькими тоннами за год. Геологи утверждают: если порода богата иридием, то без влияния Космоса не обошлось.

Что представляет собой

Иридий – это серебристо-белый блестящий металл, платиноид.

Элемент таблицы Менделеева под номером 77, международное наименование – Iridium (Ir).

Очень твердый (6,5 по Моосу), тугоплавкий, плотный. Устойчив к коррозии даже при запредельных температурах.

Иридий – один из двух самых твердых и редких металлов. Его содержание в земной коре в 10 раз меньше платины, в 40 раз меньше золота. По массе это одна миллионная доля процента.

Ювелирами, финансистами причислен к благородным.

История открытия

История открытия иридия связана с именем британского химика Смитсона Теннанта. Исследуя платиновую руду с копей Южной Америки (1803 год), он пытался выделить чистый металл. Воздействуя на руду царской водкой, получил нерастворимый остаток. Здесь обнаружились неизвестные науке вещества. Это были иридий и осмий.

Название пришло само собой. Теннанта впечатлила радужность оттенков солей нового металла, и он назвал его иридием.

Иридой звали древнегреческую богиню радуги.

Ученого избрали членом Лондонского королевского общества, в 1804 году за открытие осмия и иридия удостоили медали Копли – высшей награды общества.

Физико-химические характеристики

Иридий выглядит подобно любому металлу платинового семейства. Устойчив к коррозии больше золота и платины, до 100°C инертен к кислотам, кислотным сочетаниям.

Не токсичен, но шестивалентный фторид ядовит. Этот недостаток учитывают на предприятиях, которые используют иридиевое сырье.

Металл в природе

Чистый иридий не встречается в природе. Почти всегда это комбинация с осмием, поэтому у профессионалов в ходу термины «осмистый иридий», «осмиридиевые сплавы».

Коренные залежи осмистого иридия есть в нескольких регионах планеты: Россия, Канада, США, ЮАР, Папуа-Новая Гвинея.

Другие спутники металла иридия в руде – родий и рутений.

На местах добычи используется закрытый (шахтный) способ.

Совокупный мировой объем добычи металла за год – три – десять тонн.

Ученые полагают: происхождение металла таково, что главные залежи нужно искать глубже:

Земное ядро. Туда металл увлекло железо при образовании планеты.
Метеориты.
Кости динозавров. Они насыщены иридием, что косвенно подтверждает гипотезу о гибели животных из-за метеорита, врезавшегося в Землю 65 млн. лет назад.

Спектроскопический анализ выявил следы иридия в короне Солнца.

Существуют природные изотопы металла. Синтезирован десяток аналогов с малым периодом полураспада. Самый востребованный под номером 192 (74 суток).

Добыча и переработка

Основные объемы иридия извлекают из сульфатных железистых, никелевых руд. Немного дает минералогическая экзотика – невьянскит, уросмирид, сысертскит.

Чистый иридий получают промышленным способом из продуктов переработки медно-никелевых сплавов.

Технология многоэтапная – выделение из концентрата платиноидов, выщелачивание остатка водой, перегонка, воздействие царской водкой. Осадочный иридий прокаливают, получая чистый металл.

Есть другие методы: ионный обмен, экстракция. Все технологии добычи сложны, затратны.

В России добычу иридия ведут предприятия Красноярска, Екатеринбурга, «Норильский Никель».

Сферы применения

Чистый иридий не применяется: слишком дорог и тверд. Но сплавы с ним востребованы от науки и высоких технологий до ювелирного дела.

Промышленность

Свойства металла обусловили сферы применения промышленным комплексом:

Из иридия делают посуду, оборудование, катализаторы для предприятий химического комплекса.
В иридиевых тиглях выращивают монокристаллы.
У автопрома это материал электродов (с медью и платиной) свечей зажигания. Они служат дольше, используются для элитных автомобилей.
Сплавы иридия с рутением содержат электрогенераторы, термопары для измерения температур до 2000°C.
Это индикатор качества сварных швов изделий из стали и сплавов алюминия.

Из платиново-иридиевого сплава изготовлены эталоны килограмма и метра (находятся в Париже).

Космические перспективы открыло третье тысячелетие:

Компания American Elements создала технологию отливки бесшовных иридиевых колец для использования на спутниках, космических аппаратах (2006 год).
Металл присутствует в дисплеях компьютеров, телевизоров, айфонов, других гаджетов на основе органических светодиодов (технология OLED).

Как источник энергии рассматривается ядерный изомер иридия-192 со временем «жизни» более 240 лет.

Медицина

Из сплава платины с иридием изготовлен хирургический инструментарий, детали кардиостимуляторов.

Это базис для развития ядерной медицины. Радионуклидное сырье получают на ядерных реакторах, циклотронах. 90% уходит на экспорт.

Россия входит в мировую топ-пятерку производителей сырьевых медицинских изотопов.

Иридий-192 задействован при дефектоскопии и онкологами (гамма-нож).

Ювелирное дело

Ювелиры ценят металл за прочность, используя в сплаве с платиной.

Американская компания Smithson Tennant первой наладила производство ювелирных украшений из иридия. Иридиевые обручальные кольца позиционируются ею как вечные в буквальном смысле: бессильны даже концентрированная кислота и время. Им не требуется особый уход и условия хранения.

Украшения из сплавов с добавлением иридия и через десятилетия выглядят как купленные только что.

Драгоценности с иридием (даже обручальные кольца) не изнашиваются, всегда выглядят как новенькие. Это преимущество особо важно для изделий, испытывающих повышенные нагрузки (обручальные кольца, перстни, браслеты).

Другие сферы

Иридий почитают геологи и палеонтологи: это маркер возраста слоев земной коры и вымерших организмов.

Единственную в мире монету – проба иридия 999 – выпустил в 2013 году Национальный Банк Руанды (государство на востоке Африки). Номинал составил 10 местных франков.

До 1980-х годов шариком из иридиевых сплавов снабжали перья авторучек класса люкс, включая легендарный Parker 51. Это атрибут элиты и аксессуар фаната роскоши Джеймса Бонда.

Металл входит в десятку самых дорогих. Цена обусловлена редкостью иридия в природе и дороговизной способа получения чистого металла.

Читайте также: