Металл палладий где добывают

Обновлено: 24.04.2024

Одним из довольно востребованных металлов в промышленности является палладий. Он используется не только в машиностроении, но и в других сферах. Например, в медицине — для изготовления разнообразных медицинских приборов. Из палладия делают кардиостимуляторы, зубные протезы. В ювелирном деле он применяется даже чаще – его добавляют в другие сплавы и производят серьги, подвески и мужские браслеты.

Однако мало кто знает, где и каким образом добывают этот металл. Об этом и пойдет речь в данной статье.

Основные месторождения

Палладий входит в платиновую группу элементов, он является ограниченным в количестве металлом во всем мире. Добывается он там же, где и платина, никель, медь. Крупные запасы палладия имеются в таких странах, как:

В Африке палладий добывают в россыпи, в Канаде же извлекают его из состава медной и никелевой руды.

Также небольшое количество палладия можно извлечь в процессе добывания золота.

Российская Федерация занимает первое место, наряду с ЮАР, по первичной добыче палладия. Россия имеет большие запасы данного металла, которые находятся в основном на Урале. Палладий в нашей стране в дальнейшем не перерабатывается – он идет на экспорт в первичном виде.

Не так давно в Заполярье, в частности в Норильске (город Талнах), были открыты богатые месторождения медно-никелевых руд. Из них также можно добывать палладий. В руде этого металла больше в 3 раза, чем платины.

Работы по добыче палладия в нашей стране ведутся на Таймырском и Кольском полуострове, а также в Красноярском крае. На Таймырском полуострове в богатейшем месторождении добывают сульфидные руды, которые в большом количестве содержат палладий. В Южно-Африканской республике есть Бушвелдский комплекс, который является следующим по значению источником платиноидов в мире.

Компании-производители

Так как Россия входит в число лидеров по добыче данного металла, есть компании, которые занимаются его разработкой и использованием в промышленных целях.

Несомненно, в Российской Федерации лидирующей компанией, которая занимается разработкой металла палладия, является «Норникель». Под контролем этого производителя находится около 99 процентов всех существующих в России залежей платиновых металлов. Самая значительная часть разработок компании приходится именно на палладий.

Компания также является одной из крупнейших в мире. В 2003 году состоялась сделка, и единственная в США фирма «Stillwater Mining Company», которая поставляла палладий и платину, была приобретена компанией «Норильский Никель».

Производитель «Красцветмет» занимает первое место в нашей стране по производству аффинированных МПГ. Здесь происходит изготовление разнообразных товаров из металлов платиновых групп, которые используются в химической и других промышленностях.

С палладием также работают:

«Экоальянс»;
ООО «Джонсон Матти катализаторы»;
ООО «РосЭко».

Эти компании специализируются на изготовлении каталитических нейтрализаторов. Их используют автомобильные предприятия, для того чтобы снизить выброс опасных веществ в атмосферный воздух. «Экоальянс» выступает самым крупным среди названых заводов. Данное предприятие занимается поставками таких нейтрализаторов на конвейеры автосборки. Услугами «Экоальянс» пользуется вся Россия.

Крупные банки России, которые имеют особую лицензию, предлагают клиентам инвестировать свои средства в палладий. Для этого создаются обезличенные металлические счета. Данные операции совершают такие банки, как Сбербанк, СМП Банк и другие.

Как добывают?

Производство чистого минерала проходит в 3 этапа. Сначала осуществляется добывание руды, которая содержит платину, далее добытую руду нужно обогатить, а только после извлечь из нее чистый палладий.

Месторождения делятся на 2 вида: первичного (коренного) и вторичного (рассыпного). На месторождениях первичного вида сырье добывается из руды, которая содержит платину. Когда руда претерпевают распад, создаются россыпные месторождения палладия. Именно из них можно извлечь металл в натуральном виде.

Чтобы добыть такой ценный металл, необходимо разработать месторождение. Это осуществляется двумя способами: карьерным и шахтным.

Первый способ предполагает разработку грунтового карьера. С помощью огромного количества разнообразной техники выкапывают палладий из недр. Затем транспорт поставляет на переработку всю изъятую руду.

Для того чтобы добыть металл закрытым способом, необходимо проложить шахты под землей. В пласте, где содержится руда, выпиливают отверстия небольшого размера. В них помещают взрывчатые вещества. После взрыва грунт дорабатывают либо руками, либо техникой.

Ленточный конвейер отправляет все результаты доработки (руду) на поверхность. Там руда складируется и хранится в складах, которые являются открытыми. После этого всю добытую и накопленную массу перевозят к месту, где будет осуществляться переработка.

Чтобы добыть чистый палладий из разного вида руд, нужно много времени и сил. Процесс извлечения такого ценного металла основан на том, чтобы сначала разделить отдельные соединения, а потом уже каждый металл извлечь из состава этих соединений.

По причине того, что палладий – металл драгоценный и ограниченный в количестве (дефицитный), то технология его очистки от различных примесей является закрытой, недоступной для всех желающих информацией.

О том, из чего можно получить палладий, вы можете узнать ниже.

Добыча и обогащение палладия: основные свойства, способы добычи, использование

В природе существуют 4 минерала, которые подлежат клеймению благодаря надлежащим техническим характеристикам. Одним из них является палладий, причисленный к платиновой группе. Внешне минерал практически невозможно отличить от платины. Поэтому важно разобраться с основными свойствами природного элемента и его отличительными признаками.

Свойства

Все свойства принято делить на несколько групп. Важно отметить, что некоторые минералы имеют схожие характеристики, поэтому стоит ознакомиться с каждой категорией по отдельности.

Физические

Впервые минерал получен в 1803 году химиком из Англии Вильямом Волластоном. За основу было взято название астероида Паллада. Он также был получен в лабораторных условиях за несколько лет до палладия.

У металла металлический цвет с серебристым оттенком. Визуально его можно легко спутать с серебром. Среди основных физических свойств выделяют следующие аспекты:

Плотность 12 г/см³.
Градус плавления 1554.
Твердость 52 кгс/мм².
Температура кипения 2940.
Упругость 12600 кгс/мм².

Специалисты относят минерал к категории самых редких металлов. Общее количество на Земле составляет не более 0,000001 %. Первые структурные изменения происходят при температурном режиме 18–20 градусов.

Чтобы изготовить дорогостоящее ювелирное изделие, нередко к палладию добавляют элементы из той же платиновой группы. Например: при дополнительном использовании родия или рутения повышается прочность металла.

Химические

Отличительные характеристики палладия: высокая инертность и гальваническая стойкость, что объясняет особенность атомной структуры. Металл не вступает в химическое воздействие с кислотой, щелочью или водой.

Наблюдается стабильное состояние под воздействием высоких температур в диапазоне 300–350 градусов. Если показатель увеличивается выше установленной отметки, начинается окислительный процесс, что влечет образование на поверхности оксидной пленки.

Под нагревом 800–850 градусов происходит распад веществ. В данном диапазоне появляется стойкость к возникновению окислительного процесса.

Интересный факт: под воздействием раствора из азотной кислоты происходит истончение пластины ежегодно на 19 мм. При использовании сплава палладия и титана возможно снизить данный показатель до 0,1 мм.

При повышении температуры до 500 градусов палладий начинает активно взаимодействовать с другими элементами, например, фтором. Металл помогает усилить антикоррозийный эффект титана, а также стойкость к другим агрессивным химическим элементам.

Биологические

Современное оборудование позволяет продолжать биологические исследования палладия. Поскольку элемент обладает лечебными свойствами, его нередко используют в медицинской отрасли. Например, небольшое количество может потребоваться для производства цитостатических препаратов.

Где добывают

Отечественная организация «Норильский никель» занимает первое место по добыче редкого металла в мире. Холдинг дает 41 % сырья на мировом рынке. Большая часть залежей находится на Кольском полуострове, Таймыре.

Интересный факт: если добавить водород в емкость с палладием и закрыть, водород начнет вытекать сквозь стекло, как будто через решето.

Второе законное место по добыче металла занимает ЮАР. В стране процент добычи на мировом уровне составляет 38 %. Оставшиеся 21 % делят месторождения нескольких стран:

Канада — 9 %;
Северная Америка — 6 %;
Зимбабве — 3 %;
Колумбия, Австралия.

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:

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.

Не учитывая время на транспортировку, общий производственный процесс в среднем составляет от 6 недель.

Область применения

Драгоценным металл оказывается не только из-за своей редкости и сложности добываемого процесса, но и его исключительности. Палладий используется во многих промышленных отраслях в различном процентном соотношении:

70 % — автомобилестроение;
10 % — электронное производство;
5 % — химические разработки и производство;
5 % — инвестиционный рынок;
2 % — изготовление ювелирных украшений.

В автомобилестроении из палладия производят специальные катализаторы. Если обратиться к современным исследованиям, можно увидеть, что за последние несколько лет применение палладия уменьшилось в 3 раза. А объемы добычи увеличены на 25 %. Это связано с тем, что стоимость на палладий увеличивается в геометрической прогрессии, поскольку многие знаменитые автоконцерны нуждаются в дорогостоящем металле.

Производство термических регуляторов и конденсаторов не обходится без использования палладия. Что касается химической промышленности, это ценный катализатор для проведения некоторых химических реакций.

Медицинская промышленность также не обходится без ценного металла. Зачастую он используется для протезирования зубов и производства электрокардиостимуляторов. Поскольку палладий химически нейтрален, его используют для производства посуды.

Где и как добыть палладий?

Химический элемент Pd (палладий) относится к драгоценным металлам, так как он является побочным продуктом, образующимся в процессе химического преобразования платины. Металл широко применялся в радиотехнических деталях с целью продления их срока службы. На сегодняшний день спрос на драгметалл достаточно высок, и его цена превышает даже стоимость золота. За 1 грамм палладия можно получить до 2000 руб., поэтому ажиотаж вокруг этого металла высок и не теряет своей актуальности многие годы.

Где содержится?

Во времена существования СССР палладий в радиодеталях встречался повсеместно, так как благодаря этому драгоценному металлу можно было обеспечить высокое качество и надежность изготавливаемой радио- и телевизионной техники. Драгметаллы обладают известной устойчивостью к образованию коррозии и долговечностью ввиду устойчивости к истиранию. По этой причине палладий находится на контактах в конденсаторах, разъемах, в платах и в катализаторах, а также в виде проволоки для осциллографа. Значимые и ответственные детали с большой долей вероятности содержали платину, золото, серебро и палладий. Искать драгметаллы можно в советских бытовых приборах, в аккумуляторах, их содержание могло быть обнаружено в деталях измерительных приборов, в запчастях техники, применяемой не только в быту, но и в промышленном производстве.

Некоторые предприимчивые люди занимаются добычей (аффинажем) палладия, и чтобы заработать на этом, необходимо доподлинно знать, в каких деталях и запчастях более всего содержится этот благородный металл. Из общей массы радиодеталей палладий содержится в наибольшем количестве в конденсаторах, имеющих маркировки «КМ».

Подобные детали можно сдавать в приемные пункты, не занимаясь аффинажем, – скупщики их охотно принимают в виде цельных деталей.

С целью извлечения палладия наибольший интерес могут представлять такие приборы, как:

измерители, вольтметры, анализаторы, осциллографы, частотомеры;
генераторные лампы, переключатели, резисторы, конденсаторы, микросхемы;
транзисторы, тиристоры;
лом радиодеталей от оборудования военного назначения;
детали компьютерной техники старого поколения;
катализаторы, установленные в выхлопных системах по очистке воздуха;
фильтры очистки воздуха в противогазах модели ДП-2 советского выпуска;
самописцы марок КСД, КСУ, КСП – в проволоке их спиралей;
потенциометры марок ППМЛ и ПТП.

В перечисленных группах деталей содержание палладия бывает разным, и его добыча, например из транзистора или другого полупроводника, может быть нерентабельной.

Как извлечь?

С точки зрения химии палладий считают наиболее активным металлом из всех металлов, относящихся к группе платиноидов. По внешнему виду серебро, платина и палладий очень похожи, и чтобы определить в домашних условиях – где платина, потребуется взять в качестве индикатора специально для этого предназначенные химические реактивы. Кроме того, для извлечения платины можно воспользоваться знаниями в области химии – известно, что палладий вступает в реакцию с концентрированным раствором азотной кислоты, образуя при этом оттенок красного цвета на своей поверхности. Что касается платины, то она такими свойствами реакции не обладает.

Для того чтобы добыть из той или иной детали палладий, чаще всего применяется способ аффинирования – наиболее распространенный химический метод, позволяющий отделить палладий в чистом виде.

Лом металла, содержащего в своем составе палладий, кроме этого элемента содержит и другие примеси драгметаллов. Удалить примеси можно только поэтапным способом.

Порядок действий, выполняемых при аффинаже палладия, представлен ниже.

Известно, что любые металлы способны к растворению в так называемой «царской водке» – именно ее вам придется достать для выполнения работы. Раствор состоит из 1 части концентрированной азотной кислоты и 3 частей концентрированной соляной кислоты. Палладиевый лом нужно залить этим раствором.
Емкость с ломом и кислотой нужно в течение 1-2 суток (все зависит от того, какое количество лома вы обрабатываете) периодически встряхивать, перемешивая тем самым ее содержимое. Если со временем вы заметите, что рабочий раствор стал приобретать красновато-бордовый оттенок, значит, палладий в металлическом ломе присутствует однозначно.
После растворения металлов потребуется осуществить восстановительную реакцию нужных компонентов. Палладий можно восстанавливать, сочетанием его с раствором калия йодида.
Для отделения палладия от серебра, в случае если он находился в составе сплава, в емкость потребуется ввести аммиак. В таком составе растворенные компоненты металлов нужно выдерживать дополнительно еще не меньше 2 дней.
Следующим шагом будет фильтровка примесей золота, которое вступает в восстановительную реакцию с цинком.
Заключительным этапом аффинажа будет заливка раствора с палладием соляной кислотой. При этом получится осадок в виде хлопьев оранжево-желтого окраса. Этот осадок нужно профильтровать, промыть неоднократно чистой водой, а затем несколько раз – спиртом. Полученную массу в виде взвеси из мелких частиц нужно просушить, в результате чего получается порошок измельченного палладия.
Полученный палладиевый порошок при помощи горелки можно переплавить в более крупный кусок драгоценного металла. Для выполнения такой переплавки используют горелку, работающую на бензине или газе.

При проведении процесса аффинирования палладия потребуется соблюдать аккуратность и определенные меры предосторожности.

Наглядный процесс аффинажа палладия смотрите далее.

Меры предосторожности

Все стадии процесса аффинации палладия считаются в разной степени опасными для здоровья человека. Поэтому при выполнении этих работ необходимо принимать меры по индивидуальной защите. Для этого вам потребуется:

надеть на себя широкий и длинный фартук, выполненный из толстого прорезиненного материала;
руки следует защищать кислотоустойчивыми перчатками;
глаза нужно защищать широкими защитными очками;
для защиты органов дыхания нужно работать в специальном химическом респираторе.

Работы по извлечению из металлического лома палладия нужно проводить с включенным вытяжным устройством или на открытом воздухе. Это необходимо для того, чтобы возле вас не собирались пары, исходящие от концентрированных кислот, являющиеся смертельно опасными для человеческого организма.

Все действия, связанные с концентрированными кислотами, требуется выполнять вдали от детей, животных и мест для приема пищи.

После окончания работ необходимо вымыть руки с мылом, умыть лицо и прополоскать чистой водой полость рта. При попадании растворов кислот на кожу потребуется срочно промыть пораженный участок большим количеством проточной воды и срочно обратиться за медицинской помощью.

Полученный из различных деталей путем аффинации палладий можно использовать в виде химического катализатора для ускорения процессов реакций, а также этот металл применяется в ювелирном деле для ремонта украшений или изделий, сделанных из палладия. Многих добытчиков палладия привлекает его неизменная цена на рынке сбыта и высокий спрос, по сравнению с небольшим предложением.

Однако не пытайтесь сдать полученный драгоценный металл в ломбард – такие действия попадают под статью 19.14 Гражданского Кодекса Российской Федерации, согласно которой ваши действия будут расцениваться как административное правонарушение, влекущее за собой выплату штрафа.

Основные сведения о палладии

Палладий является представителем металлов платиновой группы и одновременно считается благородным и редким элементом. Этот драгметалл существует в природе в виде соединений: по данным ученых Pd входит в состав примерно 30 минералов. В самородном виде элемент также встречается, но очень редко. Металл во многом схож с платиной, внешне отличить их друг от друга проблематично. Самородки драгметалла содержат в себе иридий, серебро, платину и золото. Физические и химические свойства элемента позволяют широко использовать его в химической промышленности и электронике, а принадлежность к числу драгоценных материалов – в качестве ювелирного сырья.

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.

Свойства и пробы металла

Палладий по своим характеристикам близок к своим соседям в таблице Менделеева. Свойства металла позволяют его сравнить с серебром – по внешнему виду и весу, и с платиной – по химическим параметрам. Чистый металл отличается серебристо-белым цветом и плотностью чуть более 12 г/см3. Последнее физическое свойство дает Pd преимущество в ювелирном деле: массивные палладиевые украшения будут весить гораздо легче платиновых или золотых.

В чистом виде Pd относится к числу мягких металлов, украшения из такого материала не делают. Изделия из чистого элемента не выдержат даже небольшой механической нагрузки. Ювелиры используют в работе определенные пробы палладия. Какие они бывают? В западных странах довольно распространенной является 950 проба драгметалла, в которой к 95% основного элемента добавляют 5% рутения ил меди. В качестве компонента лигатуры, способного повысить твердость сплава, также используют никель. В России утверждены 500 и 850 пробы металла, палладий соединяется в них с серебром и никелем. 850 проба может быть изготовлена из Pd и меди. Устойчивость к износу у украшений из таких сплавов превышает характеристики изделий из золота и серебра.

Pd как металл отличается ковкостью и тягучестью, благодаря которым его можно обрабатывать любым из способов: отливать в формах, паять, полировать, производить гравировку. Материал вытягивается в проволоку и может быть раскатан в фольгу.

Палладий как элемент отличается химической инертностью, присущей всем платиноидам, но среди металлов этой группы является самым активным. В обычных природных условиях он не вступает в реакции с другими веществами, но растворяется в «царской водке», горячей концентрированной серной и азотной кислоте. Pd может образовывать соединения с хлором, йодом, бромом, фтором, серой и кремнием. При нагревании на воздухе металл покрывается оксидной пленкой и тускнеет, в обычных условиях эксплуатации палладиевые изделия не потемнеют.

По химическим свойствам Pd признан специалистами хорошим катализатором, поэтому основными потребителями элемента являются химическая и автомобильная промышленность.

Промышленное применение металла

Добыча палладия на сегодняшний день удовлетворяет имеющийся на рынке спрос, который в основной своей части является промышленным. Применение Pd распределяется следующим образом:

70% — производство автомобильных катализаторов;
10% — электронная промышленность;
5% — химическая промышленность;
5% — медицина;
5% — инвестиции;
5% — ювелирное дело и другие сферы использования.

Основная часть добываемого металла используется для производства автомобильных катализаторов, именно поэтому спрос на Pd зависит от экономической ситуации в машиностроительной отрасли отдельно взятой страны-потребителя. Нейтрализаторы, содержащие палладий, необходимы при производстве автомобилей любых марок для дожигания выхлопных газов. Именно применение Pd вместо дефицитной в 2000-х годах платины привело к росту котировок этого драгметалла на мировых биржах. Дополнительным толчком стало решение ЕС об ограничении автомобильных выхлопов и ужесточении контроля за данной сферой. Катализаторы с содержанием Pd необходимы и для очистки газовых выбросов ТЭЦ.

Применение палладия в химической промышленности чрезвычайно широко. Являясь отличным катализатором, Pd незаменим при проведении процессов крекинга нефти и гидрогенизации жиров. Этот химический элемент в качестве катализатора используют при производстве ацетилена, аммиака, хлора, серной и азотной кислот, каустической соды, удобрений и фармацевтических средств. Хлорид палладия в промышленности применяют как индикатор для обнаружения микроколичеств угарного газа в газовых смесях.

Широко распространено использование металла в процессах глубокой очистки водорода, который активно диффундирует через палладий. Газ пропускают под давлением через нагретые палладиевые трубки, в итоге водород проходит через металл быстрее других примесей, которые задерживаются в трубках. Так как использование чистого палладия для этих целей является дорогостоящим, то в целях сокращения затрат на производство для очистки водорода применяют сплавы Pd с серебром или иттрием.

Pd и его сплавы используются в электронной промышленности. с его помощью создаются покрытия, отличающиеся устойчивостью по отношению к воздействию сульфидов. Металл нашел свое применение в производстве военной, аэрокосмической техники и аппаратуре гражданского назначения. Элемент необходим при выпуске реохордов, так как отличается высокой износоустойчивостью. Это свойства драгметалла отлично подходит для его использования в контактных группах. В гражданской аппаратуре Pd активно применялся в 80-х годах для контактов и струн советских контрольно-самопишущих машин и автоматических телефонных станций.

Где еще используется палладий? Он является компонентом керамических конденсаторов, известных всем радиолюбителям. Элемент присутствует в конденсаторах типа КМ, характеризующихся высокой температурной стабильностью емкости, которые присутствуют в любой высокочастотной радио- и телеаппаратуре, мобильных телефонах и компьютерах. Наличие Pd в радиодеталях привлекает любителей получения аффинажа металла в домашних условиях.

Металл нашел применение и в других сферах промышленного производства, где его используют для самых разных целей: палладий необходим для процесса изготовления специальной химической посуды, а также устойчивых к коррозии деталей измерительных приборов специального назначения. Pd незаменим и в стекольном деле, где его применяют в тиглях для варки стекла.

Палладий в последние годы все чаще используется в медицине. Металл и его сплавы расходуются на производство деталей различных медицинских приборов и инструментов. Самым простым примером применения Pd в этой отрасли является производство кардиостимуляторов, отдельные детали которых делаются именно из этого драгметалла. Иногда элемент используется для получения цитостатических препаратов.

В медицине наибольшая доля палладия тратится на изготовление зубных протезов. Развитие стоматологических исследований и увеличение сопутствующей потребности в металле способно увеличить спрос и котировки на элемент в будущем – этот фактор является одной из потенциальных причин роста стоимости Pd на биржах.

Ювелирное дело и инвестиции

Ювелиры используют палладий как самостоятельный драгоценный металл, а также как компонент других драгоценных сплавов. Pd является компонентом лигатуры проб платины, а также практически всегда присутствует в качестве элемента золотых сплавов 585 и 750 пробы. Все известное и достаточно популярное на сегодняшний день белое золото обязано своим оттенком добавлению именно этого химического элемента. Сам драгметалл используется в производстве ювелирных украшений тоже не в чистом виде, в высоких пробах в лигатуре сплава присутствует рутений.

Для мировой добычи палладия спрос ювелирной отрасли не имеет решающего значения. Даже не смотря на политику популяризации палладиевых драгоценностей интерес потребителей к ним невелик. Ювелирные заводы предлагают своим клиентам как традиционные украшения для женщин – серьги, кольца, броши, подвески, так и мужские печатки, кресты и запонки. Драгметалл активно используется в последние годы в коллекциях известных модных дизайнеров, представляющих не только украшения, но и стильные и необычные аксессуары: часы, зажигалки, ручки, портмоне.

Где еще применяется драгоценный металл? Палладий по причине своего благородного происхождения относится к числу инвестиционных инструментов. Вложить средства в драгметалл можно разными способами, среди доступных вариантов для обычных клиентов банков числятся покупка слитков и открытие металлического счета. ОМС ведется в граммах «виртуального металла, поэтому при его открытии вы не получите ни грамма Pd на руки. А вот если вы решите приобрести слиток, то сможете ощутить вес металла в своих руках.

Палладий на рынке драгметаллов относят к числу фундаментальных активов, способных принести прибыль только в долгосрочном периоде. Большая часть инвестиций в металл представляет собой фьючерсные контракты на бирже, покупать палладиевые слитки с целью преумножения своих денег нет никакого смысла. Для начинающих инвесторов и обычных банковских клиентов проще всего будет открыть обезличенный счет. Другим своеобразным инвестиционным инструментов, непосредственно связанным с Pd, являются памятные монеты. Монеты из этого металла чеканятся редко и в ограниченном количестве, поэтому рассматривать их как источник получения прибыли нецелесообразно.

Палладий

Палладий — редкий минерал, благородный металл платиновой группы, серебристого цвета, не тускнеющий на воздухе. Открыт английским химиком и минералогом У.Х. Волластоном, обнаружившим палладий в самородной платине в 1803 г. Ковкий и тягучий. Более легкоплавкий по сравнению с платиной, легко прокатывается и вытягивается в проволоку. Температура плавления 1552°С. Парамагнитен. Растворим в HNO₃, в горячей концентрированной Н₂SO₄ и царской водке. Палладий отличается чрезвычайно высоким сродством к водороду, в форме порошка способен абсорбировать объём водорода, в 900 раз превышающий собственный объём металла. По сравнению с другими платиновыми металлами менее устойчив к действию окислителей.

СТРУКТУРА

Палладий — переходный металл серебристо-белого цвета с гранецентрированной кубической решёткой типа Cu (a = 0,38902 нм; Z = 4; пространственная группа Fm3m). Элементарная ячейка гранецентрированной кубической решетки представляет собой куб с ребром а. В вершинах куба находятся 8 атомов. Кроме того, в центре каждой из 6 граней находится по одному атому.

Палладий пластичен, микродобавки никеля, кобальта, родия или рутения улучшают механические свойства Pd, повышают твёрдость.

В воде нерастворим; плотность — 12,02 (20 °C, г/см³); в особых условиях образует коллоидный палладий и палладиевую чернь. Из всех металлов платиновой группы палладия является самым легкоплавким.Температура плавления — 1554 °C (в некоторых источниках 1552 °C); температура кипения около 2940 °C. Теплота плавления — 37,8 кал/г; удельная теплоёмкость при 20 °C — 0,0586 кал/(г·град); удельное электросопротивление при 25 °C — 9,96 мкОм/см; теплопроводность — 0,161 кал/(см·сек·град). Парамагнетик, то есть, намагничивается во внешнем магнитном поле в направлении этого поля.

В чистом виде палладий обладает красивым серебристо-белым цветом. Как и у всех благородных металлов, его цвет не меняется со временем.

Палладий в чистом виде довольно мягкий металл. Его твердость составляет 373 МПа по Бринеллю, что примерно соответствует твердости платины (392 МПа) и превосходит твердость золота и серебра (245 МПа). Твердость чистого палладия возрастает при холодной обработке ковкой или прокаткой. При отжиге твердость снова уменьшается. Чистый палладий нельзя использовать в ювелирных украшениях, они будут крайне чувствительными к механическим воздействиям. Однако, добавление к палладию небольшого количества других металлов, особенно никеля или рутения, значительно увеличивает его твердость. К примеру, для производства ювелирных изделий в Европе и Северной Америке используется палладий 950 пробы, т.е. украшение содержит 95% чистого палладия. Остальные 5% обычно составляет рутений или медь. В России для изготовления украшений используются сплавы палладия с серебром и никелем 500 или 850 пробы, сплав с медью 850 пробы. Износоустойчивость ювелирных изделий из палладия примерно равна платиновым и выше, чем у золотых и серебряных изделий.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Геологи подсчитали, что в недрах Земли палладий занимает долю в 6%. То есть, этого благородного металла в недрах вдвое больше, чем золота. Палладий выделяют из платины, а значит, и добывают в одних и тех же месторождениях.
Таковые расположены на Кольском полуострове, Урале. Недавно разведаны залежи и около Норильска. В платине этих месторождений чуть ли не половина палладия.
За пределами России, наличием ценного металла славятся земли Аляски, Австралии, Колумбии, Канады, Африки. Последние две страны богаты никелевыми рудами. При их обработке также происходит добыча палладия. Поэтому, именно Африка и Канада лидируют по добыче этого металла.
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). Потребление палладия в 2007 году составило в автомобильной промышленности 107 тонн, в производстве электроники — 40 тонн, в химической промышленности — 12 тонн.

Главным образом, палладий получают при переработке сульфидных руд никеля, серебра и меди.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

ПРИМЕНЕНИЕ

Палладий часто применяется как катализатор, в основном, в процессе гидрогенизации жиров и крекинге нефти.Хлорид палладия используется как катализатор и для обнаружения микроколичеств угарного газа в воздухе или газовых смесях.

Хлорид палладия применяется в гальванотехнике, как активирующее вещество при гальванической металлизации диэлектриков — в частности, осаждении меди на поверхность слоистых пластиков при производстве печатных плат в электронике.

Палладий и сплавы палладия используется в электронике — для покрытий, устойчивых к действию сульфидов (преимущество перед серебром).
В частности, палладий постоянно расходуется для производства реохордов прецизионных сопротивлений высокой точности (военная и аэрокосмическая техника), в том числе в виде сплава с вольфрамом (например, ПдВ-20М). Применение в данных узлах обусловлено высокой износоустойчивостью палладия, что идеально подходит для его использования в контактных группах. К слову говоря, реохорды из палладиевой проволоки широко применялись и в аппаратуре гражданского назначения, а палладий в чистом виде применялся в контактах шаговых переключателей контрольно-самопишущих машин, в контактах и струнах МКС (многократных координатных соединителях) АТСК (автоматических телефонных станций координатных) производства с 1982 по 1987 года СССР.
Палладий входит также в состав керамических конденсаторов (тип КМ), с высокими показателями температурной стабильности ёмкости в высокочастотной аппаратуре радиовещания, радиосвязи, телевидения.

В сплавах, используемых в ювелирном деле (например, для получения сплава золото-палладий — так называемое «белое золото»). Палладий даже в небольшой концентрации в сплаве (около 1 %) изменяет цвет сплава на основе золота из жёлтого в серебристо-белый. Основные сплавы палладия с серебром, используемые в ювелирном деле, имеют пробы 500 и 850 по серебру (так как наиболее технологичны при механической обработке и декоративны). Из палладия иногда чеканятся памятные монеты ограниченным тиражом.

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.

Читайте также: