Platina (Pt) je vzácný a cenný kov, který je díky svým jedinečným vlastnostem široce používán v různých průmyslových aplikacích. Platinová ruda označuje přirozeně se vyskytující skály or minerály které obsahují významné koncentrace platiny, obvykle ve formě minerálů skupiny platiny (PGM) a souvisejících minerálů. Platinová ruda se obvykle nachází ve specifických geologických formacích a získává se těžebními a těžebními metodami. Geologie, tvorba a distribuce platinové rudy jsou složité a rozmanité a těžba a výroba platiny má významné ekonomické, environmentální a sociální důsledky. Tento úvod poskytne přehled platinové rudy, včetně jejích vlastností, použití a významu v různých průmyslových odvětvích, stejně jako přehled geologie a vzniku platiny. rudní ložiska, metody těžby a těžby, globální distribuce a environmentální a sociální dopady spojené s těžbou platiny.

Platina z Merensky Reef, Bushveld Complex, Limpopo prov., Jižní Afrika

Stručný přehled vlastností a použití platiny

Platina (Pt) je vzácný a vzácný kov s jedinečnými vlastnostmi, díky kterým je vysoce cenný a vyhledávaný v různých průmyslových aplikacích. Zde je stručný přehled vlastností a použití platiny:

Vlastnosti platiny:

  • Platina je hustý, tvárný a tažný kov se stříbřitě bílou barvou.
  • Má vysoký bod tání 1,768 3,214 stupňů Celsia (XNUMX XNUMX stupňů Fahrenheita), díky čemuž je odolný vůči vysokým teplotám.
  • Platina je vysoce odolná vůči korozi, zašpinění a opotřebení, takže je vhodná pro použití v náročných prostředích.
  • Je to vynikající vodič elektřiny a má katalytické vlastnosti, díky čemuž je užitečný při různých chemických reakcích.

Použití platiny:

  • Katalyzátory: Platina se používá jako katalyzátor v katalyzátorech pro snížení emisí z vozidel, přeměnu škodlivých plynů na méně škodlivé.
  • Elektrické a elektronické aplikace: Platina se používá v elektrických kontaktech, zapalovacích svíčkách a různých elektronických součástkách díky své vynikající elektrické vodivosti.
  • Šperky: Platina se používá ve špercích kvůli její vzácnosti, odolnosti a lesklému vzhledu.
  • Chemické a ropa průmysl: Platina se používá jako katalyzátor v různých chemických procesech a procesech rafinace ropy.
  • Lékařské aplikace: Platina se používá v lékařských zařízeních, jako jsou kardiostimulátory, a také v lécích na léčbu rakoviny.

Jedinečné vlastnosti platiny a rozmanitá škála použití z ní činí vysoce hodnotné a důležitý kov v různých odvětvích, což přispívá k jeho významu v globální ekonomice.

Sperrylit je minerál arsenidu platiny

Platinové minerály

Minerály platiny (Pt) označují přirozeně se vyskytující minerály, které obsahují platinu jako hlavní složku nebo jako součást minerálů skupiny platiny (PGM). Platina je vzácný prvek v zemské kůře a typicky se vyskytuje v malých koncentracích v určitých typech hornin a vklady. Primární minerály, které jsou spojeny s platinovou rudou, jsou známé jako minerály skupiny platiny (PGM), které zahrnují platinu, palladium, rhodiumiridium, osmium a ruthenium. Tyto minerály se v přírodě často vyskytují společně a jsou souhrnně označovány jako PGM kvůli jejich podobným chemickým a fyzikálním vlastnostem.

Některé z běžných platinových minerálů zahrnují:

  1. Sperrylite (PtAs2): Toto je nejběžnější platinový minerál a skládá se z platiny a arsen. Obvykle se nachází v rudách nikl-měď sulfidových rud.
  2. Cooperit (PtS): Jedná se o minerál sulfidu platiny, který se často vyskytuje ve spojení s jinými platinovými minerály v ultramafických horninách.
  3. Braggit ((Pt,Pd,Ni)S): Jedná se o platinu, palladium a nikl sulfidický minerál, který se běžně vyskytuje ve vrstevnatých intruzích a ultramafických horninách.
  4. Platarsite (PtAsS): Jedná se o minerál sulfidu platina a arsenu, který se nachází ve spojení s jinými platinovými minerály v některých nalezištích platinové rudy.
  5. Michenerit (PdBiTe): Toto je palladium vizmut teluridový minerál, který se často vyskytuje ve spojení s platinovými minerály v některých nalezištích platiny.
  6. Spinel minerály skupiny: Některé minerály ze skupiny spinelů, jako např chromit (FeCr2O4), může také obsahovat stopová množství platiny.

Stojí za zmínku, že platinové minerály se často vyskytují ve složitých a rozmanitých geologických podmínkách a přesně mineralogie Množství ložisek platinové rudy se může lišit v závislosti na konkrétní geologii a podmínkách vzniku. Správná identifikace a charakterizace platinových minerálů jsou klíčové při průzkumu, těžbě a zpracování ložisek platinové rudy.

 Platinový minerál sperrylit

Geologie a tvorba platinové rudy

Geologie a procesy tvorby platinové rudy jsou složité a typicky zahrnují jedinečné geologické podmínky a procesy mineralizace. Zde je několik klíčových bodů, které lze zahrnout do diskuse o geologii a tvorbě platinové rudy:

  1. Geologické podmínky: Ložiska platinové rudy jsou běžně spojována s ultramafickými horninami, které mají vysoký obsah hořčíku a nízký obsah oxidu křemičitého. Mezi tyto horniny patří peridotit, pyroxenita dunit a obvykle se vyskytují v oblastech starověké kontinentální kůry nebo v komplexech ofiolitů.
  2. Tektonické procesy: Ložiska platinové rudy se často tvoří prostřednictvím tektonických procesů, jako je subdukce a kolize tektonických desek. Subdukční zóny, kde se podsouvá jedna tektonická deska pod druhou, mohou vytvářet podmínky pro vznik magmatických komor bohatých na platinu a následných rudných ložisek. Kolizní zóny, kde se spojují dvě tektonické desky, mohou také vést ke vzniku ložisek platinové rudy prostřednictvím procesů, jako je tání kůry a usazování magmatu.
  3. Magmatické procesy: Ložiska platinové rudy vznikají primárně magmatickými procesy. Magmata bohatá na platinu se generují v zemském plášti a jsou transportována do kůry prostřednictvím procesů, jako je výstup magmatu, jeho umístění a krystalizace. Během těchto procesů se může platina a související minerály oddělit od magmatu a akumulovat se ve specifických zónách, čímž se vytvoří ložiska platinové rudy.
  4. Hydrotermální procesy: Hydrotermální procesy mohou také přispívat ke vzniku ložisek platinové rudy. Hydrotermální kapaliny, což jsou horké tekutiny bohaté na minerály, které cirkulují v zemské kůře, mohou interagovat s existujícími horninami a minerály, což vede k mobilizaci a koncentraci platiny a souvisejících minerálů ve specifických oblastech.
  5. Sekundární procesy: Ložiska platinové rudy mohou vznikat i prostřednictvím sekundárních procesů, jako jsou např zvětrávání, eroze a sedimentace. V některých případech mohou být platinové minerály transportovány řekami, potoky a jinými přírodními procesy a poté koncentrovány v rýžovištích, kde je lze ekonomicky těžit.

Pochopení geologie a procesů tvorby platinové rudy je zásadní pro efektivní průzkum a využívání platinových zdrojů. Zahrnuje kombinaci geologického mapování, geochemické analýzy, geofyzikálních průzkumů a dalších průzkumných technik k identifikaci a hodnocení potenciálních ložisek platinové rudy.

Vrstvy chromitu s platinou. Masivní chromititové vrstvy komplexu Bushveld, Jižní Afrika. a Masivní chromitity LG6, LG6a a LG6b vystavené v povrchovém dole z části Cameron, Eastern Bushveld Complex. Osoba pro měřítko je ~1.85 m. b Bližší pohled na masivní chromitit LG6a ve stejném povrchovém dole, který pracuje jako výše (sekce Cameron, Eastern Bushveld Complex). Kladivo na měřítko má délku cca 50 cm
Latypov, R., Costin, G., Chistyakova, S. et al. Vrstvy chromitu s platinou jsou způsobeny snížením tlaku při výstupu magmatu. Nat Commun 9, 462 (2018). https://doi.org/10.1038/s41467-017-02773-w 

Druhy ložisek platinové rudy

Existuje několik typů ložisek platinové rudy, které lze kategorizovat na základě jejich geologických charakteristik a procesů tvorby. Některé běžné typy ložisek platinové rudy zahrnují:

  1. Vklady typu Bushveld Complex: Jedná se o nejvýznamnější typ ložisek platinové rudy a nacházejí se v komplexu Bushveld v Jižní Africe. Jsou to velké vrstvené mafické až ultramafické intruze, které obsahují platinu, palladium, rhodium a další prvky platinové skupiny (PGE). Tyto usazeniny vznikly v několika fázích magmatických procesů, včetně tvorby magmatické komory, frakční krystalizace a míchání magmatu.
  2. Ložiska typu Norilsk: Ty se nacházejí v oblasti Norilsk-Talnakh v Rusku a jsou spojeny s mafickými až ultramafickými dotěrnými komplexy. Vyznačují se vysokými kvalitami platiny, palladia a dalších PGE a předpokládá se, že vznikly kombinací magmatických procesů, jako je tvorba magmatické komory a frakční krystalizace, stejně jako hydrotermální procesy.
  3. Ložiska typu Merensky Reef: Ty se nacházejí v komplexu Bushveld v Jižní Africe a jsou charakterizovány specifickou vrstvou nebo útesem rud bohatých na platinu v rámci vrstvených mafických až ultramafických průniků. Merensky Reef je tenká vrstva sulfidických minerálů obsahujících platinu, které vznikly během tuhnutí magmatické komory a následných krystalizačních procesech.
  4. Ložiska uralsko-aljašského typu: Ty se nacházejí v pohoří Ural v Rusku a na Aljašce, Spojené státy americkéa jsou spojeny s mafickými až ultramafickými průniky. Vyznačují se výskytem platiny, palladia a dalších PGE v sulfidických minerálech a předpokládá se, že vznikly magmatickými procesy, jako je frakční krystalizace a míšení magmatu.
  5. Rozsypy: Jedná se o sekundární ložiska, kde jsou platina a související nerosty transportovány řekami, potoky a dalšími přírodními procesy a poté koncentrovány ve specifických oblastech, jako jsou koryta řek nebo aluviální usazeniny. Usazeniny rýže lze nalézt v různých oblastech po celém světě a jsou obvykle tvořeny zvětráváním, erozí a sedimentačními procesy.

To jsou některé z běžných typů ložisek platinové rudy. Geologické charakteristiky a procesy tvorby ložisek platinové rudy se mohou lišit v závislosti na konkrétním místě a geologickém prostředí a pochopení těchto rozdílů je důležité pro průzkum, těžbu a těžbu platinových zdrojů.

Těžba a těžba platinové rudy

Těžba a těžba platinové rudy obvykle zahrnuje několik kroků, včetně průzkumu, rozvoje dolu, těžby rudy, zpracování rudy a rafinace. Zde je obecný přehled procesu:

  1. Průzkum: Ložiska platinové rudy jsou obvykle lokalizována pomocí geologického mapování, geofyzikálních průzkumů a geochemických vzorků. To zahrnuje identifikaci oblastí s potenciálem pro mineralizaci platiny na základě geologických charakteristik, jako jsou typy hornin, struktury a minerální asociace.
  2. Rozvoj dolu: Jakmile je identifikováno slibné ložisko platiny, začíná vývoj dolu. To zahrnuje čištění vegetace, výstavbu přístupových cest a rozvoj infrastruktury, jako jsou důlní šachty, tunely a ventilační systémy pro přístup k ložisku rudy.
  3. Těžba rudy: Platinová ruda se typicky těží pomocí metod podzemní těžby, jako je mechanizovaná těžba, těžba typu cut-and-fill nebo těžba v místnosti a sloupu, v závislosti na specifických vlastnostech ložiska. Ruda se těží z ložiska pomocí různých těžebních zařízení, jako jsou vrtačky, nakladače a nákladní vozy.
  4. Zpracování rudy: Jakmile je ruda vytěžena, je přepravena do zpracovatelského závodu k dalšímu zpracování. Platinová ruda se typicky zpracovává řadou kroků drcení, mletí a flotace, aby se oddělily cenné platinové minerály od minerálů hlušiny. V závislosti na specifických vlastnostech rudy a požadovaném platinovém koncentrátu lze také použít další procesy, jako je gravitační separace, magnetická separace nebo tavení.
  5. Rafinace: Poté, co je získán platinový koncentrát, je dále zpracováván rafinačními procesy, aby se získala vysoce čistá platina. Procesy rafinace typicky zahrnují chemické a/nebo elektrochemické metody, jako je extrakce rozpouštědlem, srážení nebo elektrolýza, k odstranění nečistot a získání platiny v její čisté formě.
  6. Distribuce produktů: Jakmile je platina rafinována, je obvykle prodávána koncovým uživatelům, jako jsou výrobci šperků, automobilový průmysl, elektronický průmysl a další průmyslové aplikace.

Je důležité si uvědomit, že specifické metody těžby a těžby, stejně jako techniky zpracování a rafinace, se mohou lišit v závislosti na typu ložiska platinové rudy, jeho kvalitě a umístění. Kromě toho je třeba vzít v úvahu ekologické a sociální aspekty, stejně jako předpisy a zákony týkající se těžby a těžby, aby byla zajištěna odpovědná a udržitelná těžba.

Globální distribuce platinové rudy

Ložiska platinové rudy jsou poměrně vzácná a nacházejí se v omezených geografických lokalitách po celém světě. Většina světové produkce platiny pochází z několika zemí, přičemž největší zásoby a produkce se vyskytují v Jižní Africe, Rusku a Zimbabwe. Zde je stručný přehled globální distribuce platinové rudy:

  1. Jižní Afrika: Jižní Afrika je největším producentem platiny na světě a představuje přibližně 70-80 % celosvětové produkce platiny. Ložiska platiny v Jižní Africe se primárně nacházejí v komplexu Bushveld, vrstveném mafickém až ultramafickém magmatickém komplexu v severní části země.
  2. Rusko: Rusko je druhým největším producentem platiny s významnými nalezišti v oblasti Norilsk-Talnakh na Sibiři. Tato ložiska jsou spojena s ložisky nikl-měď-sulfidové rudy Norilsk-Talnakh a patří mezi největší zásoby platiny na světě.
  3. Zimbabwe: Zimbabwe je dalším významným producentem platiny s ložisky umístěnými ve Velké hrázi, což je geologický útvar, který prochází zemí ze severu na jih. The Great Dyke je vrstvený mafický až ultramafický komplex, který obsahuje platinu, palladium a další cenné minerály.
  4. Ostatní země: Ložiska platinové rudy se v menším množství nacházejí také v jiných zemích, mimo jiné včetně Kanady, Spojených států, Austrálie a Kolumbie. Produkce z těchto zemí je však ve srovnání s výše uvedenými velkými výrobci relativně malá.

Je důležité si uvědomit, že ložiska platiny se často nacházejí ve spojení s jinými minerály, jako je nikl, měďa palladium a geologické a mineralogické vlastnosti každého ložiska se mohou lišit. Metody těžby a těžby, stejně jako techniky zpracování a rafinace, se také mohou lišit v závislosti na specifických vlastnostech ložiska a umístění.

Výroba platiny

Výroba platiny zahrnuje několik fází, včetně těžby, těžby, zpracování a rafinace. Zde je stručný přehled typických kroků při výrobě platiny:

  1. Těžba: Platinová ruda se typicky získává z podzemních dolů různými metodami těžby v závislosti na vlastnostech ložiska. Tyto metody mohou zahrnovat konvenční hlubinnou těžbu, mechanizovanou bezkolejovou těžbu nebo povrchovou těžbu v závislosti na hloubce, tvaru a velikosti ložiska.
  2. Těžba: Jakmile je ruda vytěžena, je obvykle zpracována pro extrakci kovů platinové skupiny (PGM), které zahrnují platinu, palladium, rhodium, ruthenium, iridium a osmium. To se obvykle provádí kombinací drcení, mletí a pěnové flotace, která odděluje PGM od ostatních minerálů a nečistot v rudě.
  3. Zpracování: Po extrakci se koncentrát PGM dále zpracovává, aby se odstranily nečistoty a získal se rafinovaný produkt. To může zahrnovat další kroky, jako je tavení, kdy se koncentrát PGM zahřeje na vysoké teploty, aby se oddělily PGM od ostatních nečistot, a rafinace, kde se PGM dále čistí chemickými a elektrolytickými procesy, aby se dosáhlo vysoké úrovně čistoty.
  4. Rafinace: Rafinace je kritickým krokem při výrobě platiny, protože zahrnuje odstranění nečistot, aby se získal konečný produkt s vysokou úrovní čistoty. Rafinace platiny může zahrnovat několik fází chemických a elektrolytických procesů k odstranění nečistot, jako jsou základní kovy, síraa dalších prvků a k dosažení požadované úrovně čistoty konečného platinového produktu.
  5. Recyklace: Platina je vzácný kov, který je vysoce ceněn pro své jedinečné vlastnosti a aplikace. Kromě primární produkce z těžby se platina získává také recyklací použitých katalyzátorů, šperků a dalších zdrojů. Recyklace platiny pomáhá snižovat poptávku po prvovýrobě a šetřit přírodní zdroje.

Je důležité si uvědomit, že proces výroby platiny se může lišit v závislosti na specifických vlastnostech ložiska, umístění a použité technologii. V moderní výrobě platiny navíc hrají důležitou roli ekologické a sociální aspekty, jako jsou udržitelné postupy těžby, bezpečnostní předpisy a zapojení komunity.

Platina: těžba celosvětově 2022

Použití a aplikace platiny

Platina je vzácný a cenný kov, který je díky svým jedinečným vlastnostem široce používán v různých průmyslových, automobilových a šperkařských aplikacích. Některé z klíčových použití a aplikací platiny zahrnují:

  1. Automobilový průmysl: Platina se používá jako katalyzátor v automobilových katalyzátorech, které jsou základními součástmi moderních vozidel ke snížení emisí škodlivých znečišťujících látek z výfukových plynů. Platina pomáhá přeměňovat toxické plyny, jako je oxid uhelnatý, uhlovodíky a oxidy dusíku, na méně škodlivé látky, což přispívá k čistšímu ovzduší a snížení znečištění ovzduší.
  2. Chemický průmysl: Platina se používá jako katalyzátor v různých chemických procesech, včetně výroby hnojiv, léčiv a speciálních chemikálií. Díky vysoké katalytické aktivitě, stabilitě a odolnosti vůči korozi je platina ideální pro mnoho chemických reakcí, což umožňuje výrobu široké škály důležitých produktů.
  3. Elektrotechnický a elektronický průmysl: Platina se používá v různých elektrických a elektronických aplikacích, včetně elektrických kontaktů, zapalovacích svíček a elektrod. Díky vysoké elektrické vodivosti a odolnosti vůči korozi je platina vhodná pro použití v náročných elektrických a elektronických prostředích.
  4. Šperky a luxusní zboží: Platina je oblíbený kov pro špičkové šperky a luxusní zboží díky své vzácnosti, odolnosti a atraktivnímu vzhledu. Platina je známá svou charakteristickou stříbřitě bílou barvou, leskem a odolností vůči zašpinění, takže je preferovanou volbou pro jemné šperky, hodinky a další luxusní předměty.
  5. Lékařský a dentální průmysl: Platina se používá v různých lékařských a dentálních aplikacích, včetně chirurgických nástrojů, implantátů a zubních korunek. Díky své biokompatibilitě, inertnosti a odolnosti vůči korozi je platina vhodná pro použití v lékařských a dentálních zařízeních, která přicházejí do kontaktu s lidským tělem.
  6. Energetický průmysl: Platina se používá v palivových článcích, což jsou zařízení, která pomocí elektrochemických reakcí přeměňují vodík a kyslík na elektřinu a teplo. Vysoká katalytická aktivita a stabilita platiny z ní činí důležitou součást palivových článků, které jsou vyvíjeny jako čistá a účinná alternativa k tradičním zdrojům energie.
  7. Sklářský a sklářský průmysl: Platina se používá při výrobě skla, zejména pro speciální skla, díky svému vysokému bodu tání a odolnosti vůči korozi. Platina se používá jako materiál pro elektrody sklářských pecí a další součásti, které jsou vystaveny vysokým teplotám a korozivnímu prostředí.
  8. Investiční a finanční trhy: Platina se také používá jako investiční kov a obchoduje se na finančních trzích jako drahý kov, podobně jako např. zlato a stříbro. Platina je ceněna pro svou vzácnost, stabilitu a výhody diverzifikace v investičních portfoliích.

To jsou jen některé z mnoha použití a aplikací platiny. Díky svým jedinečným vlastnostem nachází platina široké uplatnění v různých průmyslových, technologických, lékařských a luxusních odvětvích, díky čemuž je vysoce cenným a vyhledávaným kovem.

Platinová průmyslová poptávka – CME Group

Shrnutí klíčových bodů o platinové rudě

Zde je shrnutí klíčových bodů o platinové rudě:

  1. Platinová ruda se týká hornin nebo ložisek, které obsahují významné množství platiny, vzácného a cenného kovu s různými průmyslovými, automobilovými, šperkařskými a dalšími aplikacemi.
  2. Platina se obvykle vyskytuje ve spojení s jinými minerály, jako jsou sulfidy niklu, mědi a železov ložiskách rud známých jako ložiska prvků platinové skupiny (PGE).
  3. Ložiska platinové rudy se mohou tvořit různými geologickými procesy, včetně magmatických, hydrotermálních a rýžových ložisek. Magmatická ložiska jsou nejběžnějším typem a jsou spojeny s vrstvenými vyvřelé skály jako je komplex Bushveld v Jižní Africe a komplex Stillwater ve Spojených státech.
  4. Těžba a těžba platinové rudy zahrnuje složité a specializované procesy, včetně podzemní těžby, flotace, tavení a rafinace. Těžba platiny se provádí převážně v několika zemích, včetně Jižní Afriky, Ruska, Zimbabwe a Kanady.
  5. Ložiska platinové rudy jsou poměrně vzácná a nacházejí se v omezených geografických lokalitách, přičemž většina celosvětové produkce pochází z Jižní Afriky a Ruska. Mezi další země s menšími zásobami a produkcí platiny patří Zimbabwe, Kanada, Spojené státy americké a Kolumbie.
  6. Výroba platiny je primárně poháněna poptávkou z automobilového průmyslu po katalyzátorech a také z dalších průmyslových, klenotnických, lékařských a investičních trhů.
  7. Platina se používá v široké škále aplikací, včetně automobilových katalyzátorů, chemických procesů, elektrotechnického a elektronického průmyslu, klenotnictví a luxusního zboží, lékařských a dentálních přístrojů, výroby energie, sklářského průmyslu a investičních trhů.
  8. Platinová ruda je cenným a strategickým zdrojem a její těžba, těžba a zpracování vyžadují významné technické, ekonomické a ekologické aspekty. Při těžbě a zpracování platinové rudy jsou důležité udržitelné a odpovědné postupy těžby, včetně ochrany životního prostředí a sociální odpovědnosti.
  9. Platina je vzácný kov s jedinečnými fyzikálními a chemickými vlastnostmi, včetně vysokých bodů tání a varu, vynikající katalytické aktivity, odolnosti proti korozi a zašmodrchání, biokompatibility a vzácnosti, díky kterým je vysoce cenná a vyhledávaná v různých aplikacích.

Celkově je platinová ruda cenným a důležitým zdrojem, který hraje klíčovou roli v různých průmyslových, technologických a ekonomických sektorech a její těžba, těžba a využití vyžadují specializované znalosti, technologie a ohledy na životní prostředí.