МАУ ИЦ «Норильские новости»

Как рождается Ir

Как рождается Ir

Как рождается Ir

Иридий — химический элемент с атомным номером 77. Это очень твёрдый, тугоплавкий, серебристо–белый переходный металл платиновой группы. В земных породах встречается крайне редко, поэтому высокая концентрация иридия в образцах породы является индикатором космического (метеоритного) происхождения последних.

В ювелирном деле иридий применяется в качестве добавки к платине

История открытия

Открытие иридия относится к 1803 году, когда его удалось получить в достаточном количестве для идентификации. Английский химик Смитсон Теннант обрабатывал южноамериканскую природную платину царской водкой (свежеприготовленной смесью азотной и соляной кислот). В собранном нерастворимом осадке обнаружились неизвестные ранее металлы, одним из которых и был иридий. Вновь открытый металл проявляет себя в соединениях как двух–, трёх–, четырёх– и шестивалентный элемент. Вещества, которые при этом образуются, имеют широкую цветовую палитру. Их окраска меняется от ярко–жёлтого до тёмно–синего и чёрного. Именно из–за этого свойства иридий и получил свое название. В переводе с древнегреческого означает «радуга». Чистый металл не токсичен, но способен вступать в реакции с образованием ядовитых веществ, например, фторида IrF6.

Хоть иридий и сопутствует платине, но в земной коре он встречается достаточно редко. Есть версия, что из– за большого удельного веса при формировании планеты иридий ушёл вглубь, в состав ядра. Но это только одна из гипотез. Гораздо чаще иридий встречается в составе метеоритов. Именно это свойство служит для определения происхождения пород: высокая концентрация иридия свидетельствует об их метеоритном происхождении. Кости вымерших динозавров, имеющих значительные повреждения, содержат довольно много иридия. Это косвенно подтверждает астероидную гипотезу вымирания динозавров.

Объёмы мировой добычи поддерживают репутацию иридия как редкого металла. По последним официальным данным, сейчас добыча иридия стабилизировалась на уровне 6 тонн в год с небольшими колебаниями в ту или иную сторону. Этого объёма даже не хватит, чтобы заполнить до верха 300–литровую бочку. Для сравнения: годовая добыча платины составляет в среднем 180–200 тонн. Однако есть ряд версий в пользу того, что в недрах земли иридий присутствует в бОльших количествах, чем кажется. Высокая плотность вещества могла просто сместить этот металл вглубь земли, где его пока невозможно обнаружить. Кроме этого, следы иридия обнаружены в спектре излучения солнечной короны.

Цена на иридий на мировом рынке в 2018 году — около 45 долларов США за 1 грамм. Желающих купить иридий для собственного производства достаточно много, и это объясняется областью использования как самого металла, так и его изотопов, изомеров.

В недрах Таймыра

Компания «Норникель» входит в число трёх наиболее известных российских предприятий, добывающих иридий из вторичного сырья или соответствующих руд. Иридий присутствует во всех типах норильских руд, больше всего этого металла в богатых рудах рудников «Комсомольский», «Таймырский» и «Скалистый».

Норильский иридий имеет магматическую природу и связан с такими же редкими и трудноразделимыми компаньонами, как родий, рутений и осмий. Встречается как в виде природных сплавов, так и в редких сульфидных минералах: ирарсите, уросмириде, сысертските и невьянските.

Иридий является чрезвычайно редким и трудно получаемым металлом. Годовое производство иридия в Заполярном филиале измеряется сотнями килограммов, тогда как выпуск всех драгоценных металлов в концентратах и файнштейне составляет более ста тонн, катодной меди — более 350 тысяч тонн.

Технология успеха

После обогащения руд на Талнахской и Норильской обогатительных фабриках иридий вместе с рудным концентратом проходит металлургическую переработку. Порядка 90% иридия концентрируется в медно–никелевом файнштейне Надеждинского металлургического завода, 10 % — в концентрате платиновых металлов медного завода.

Медно–никелевый файнштейн доставляется в Кольскую горно–металлургическую компанию для дальнейшей переработки. Концентрат платиновых металлов передаётся на аффинажные заводы — предприятия, специализирующиеся на работе с благородными металлами. Туда же после переработки направляется иридий, «ушедший» из Норильска с файнштейном.

На аффинажных заводах из концентрата металлов платиновой группы отделяют золото, палладий и платину. Остаток, содержащий рутений, осмий и иридий, сплавляют с нитратом и гидроксидом калия, сплав выщелачивают водой, раствор окисляют, отгоняют оксиды осмия и рутения. А осадок, содержащий иридий, сплавляют с пероксидом и гидроксидом натрия, сплав обрабатывают царской водкой и раствором хлорида аммония, осаждая иридий в виде комплексного соединения гексахлороиридата (IV) аммония, который затем прокаливают, получая уже чистый иридий. Перспективен метод извлечения иридия из растворов экстракцией гексахлороиридатов высшими алифатическими аминами. Для отделения иридия от неблагородных металлов также перспективно использование технологий ионного обмена.

Товарный вид

Сплавы

В чистом виде иридий используется редко. При добавлении его в сплавы с другими тугоплавкими металлами получают материалы, которые могут работать при температурах выше 2000 С0. Добавление в платину 10% иридия почти в три раза повышает твёрдость сплава. Из платиноиридиевого сплава были изготовлены исторические эталоны метра и килограмма.

Автопром

Тугоплавкость иридия в сочетании с химической стойкостью нашли своё применение в свечах зажигания. Раньше такие свечи были доступны только для спортивных болидов. Их уникальность заключается в том, что срок службы составляет более 120 000 км пробега против 30 000 км для обычных никелевых свечей.

Ювелирное дело

В ювелирном деле иридий применяется в качестве добавки к платине. В 2013 году иридий впервые в мире был применён в изготовлении официальных монет Национальным банком Руанды, который выпустил монету из чистого металла 999–й пробы. Иридиевая монета была выпущена номиналом 10 руандийских франков.

Химическая промышленность

Основное применение — оборудование для выращивания монокристаллов, где иридий используют в качестве материала тиглей. В 2010 году на эти цели ушло 6 тонн иридия. Примерно по одной тонне потребляют производители химического оборудования и химических катализаторов.

28 сентября в 08:08
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Для комментирования мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо авторизоваться на сайт под своим логином.