Как рождается Pd

История открытия

Из всех благородных металлов, к которым также относятся золото, серебро и платина, палладий был открыт позже всех. Его обнаружил английский учёный и врач Уильям Волластон в 1803 году.

Когда Волластон получил некоторое количество металла, он, не опубликовав сообщения о своем открытии, распространил в Лондоне анонимную рекламу о том, что в магазине торговца минералами Форстера продаётся новый металл палладий, представляющий собой новое серебро, новый благородный металл. Этим заинтересовался химик Ричард Ченевикс. Он купил образец металла и, ознакомившись с его свойствами, предположил, что металл изготовлен из платины путём её сплавления с ртутью по методу русского учёного Мусина–Пушкина. Ченевикс высказал своё мнение в печати. В ответ на это анонимный автор рекламы объявил, что он готов выплатить 20 фунтов стерлингов тому, кто сумеет искусственно приготовить новый металл. Естественно, что ни Ченевикс, ни другие химики не смогли этого сделать. Через некоторое время Волластон официально сообщил, что он автор открытия палладия, и описал способ его получения из сырой платины. Одновременно он заявил и об открытии и свойствах ещё одного платинового металла — родия.

Когда история появления палладия была раскрыта, сомнений в существовании нового металла не осталось. Научные расчёты и точные результаты химических опытов легко подтверждали слова Волластона. С 1805 года палладий был признан мировым сообществом как новый химический элемент.

В недрах Таймыра

Концентраты драгоценных металлов — платиноидов, золота, серебра — в Норильске производятся в металлургическом цехе (МЦ), который в 2001 году стал подразделением медного завода. Концентраты металлов платиновой группы оттуда направляются на аффинаж на Красноярский завод цветных металлов, где наравне с химически чистым палладием получают платину, родий, иридий, осмий, золото и серебро.

Александр Свечников в своей книге «Драгоценные металлы Норильска» рассказывает об истории металлургического цеха, раньше называвшегося «Завод № 26». Он пишет, что официально история обогащения норильских шламов, из которых и извлекаются драгоценные и редкоземельные металлы, началась 21 декабря 1952 года. Однако на самом деле намного раньше. До создания завода № 26 задачу обогащения шламов решали во временном шламовом цехе, тот находился на территории промплощадки никелевого завода и функционировал с 1946 по 1952 год. Фактически пуск завода № 26 заключался лишь в переезде на своё постоянное «место жительства» рядом с медным заводом.

Однако проблема получения драгметаллов была куда сложнее перемены места. В начале 1940–х годов металлурги комбината просто не понимали, что делать со шламами. Из положения поначалу выходили просто — складировали их на промплощадке. Причиной этому были полная оторванность от крупных промышленных районов и научных центров, отсутствие приемлемой технологии по обогащению шламов. Но благодаря этому же возникла и собственная, норильская школа платинистов.

Первоначально содержание благородных металлов в получаемом продукте удавалось довести лишь до 9%. Но аффинажный завод в Красноярске такой материал не мог перерабатывать без дополнительного обогащения, и там были вынуждены подвергать норильские концентраты обработке химикатами. Это сильно стесняло возможности завода, и таким образом возникла общая для норильчан и красноярцев проблема. Вот как вспоминал о поисках её решения Фёдор Киреенко, который в 1950–х был старшим инженером, а затем и возглавлял опытно–металлургический цех комбината: «Главный инженер комбината Виктор Шевченко потребовал от ОМЦ выдать задание на проектирование цеха по обогащению шламов в кратчайшее время. Выполнить это было бы нетрудно, приняв технологию канадского завода. Однако в условиях Норильского комбината такой путь усложнялся тем, что требовалось перерабатывать не только никелевые, но и медные шламы. Нерационально было строить два цеха или две разные технологические линии».

Наши специалисты нашли собственное, норильское, решение. При первых же опытах переработки никелевых шламов ими были получены концентраты со средним содержанием благородных металлов суммарно свыше 50%. Таким образом, отпадала необходимость в дополнительной химической обработке вторичного шлама.

Как отмечал Киреенко, реализовать задачу в условиях временного шламового цеха было нельзя. Цех не мог обеспечить развитие производства комбината с расчётом на будущее, да и по своей структуре был неудобен, разбросан по разным зданиям. Тогда и приняли решение строить новый завод на площадке около медного завода.

Технология успеха

Технология производства палладия повторяет производство платины. Добытые платиносодержащие руды проходят комплексную высокотехнологичную переработку, включающую многостадийное гравитационное и флотационное обогащение, автогенную плавку в печах Ванюкова, конвертирование и электрорафинирование с последующей селективной переработкой обогащённого платинового шлама. Основным конечным продуктом Заполярного филиала являются концентраты платиновых металлов, получаемые в МЦ, часть палладия направляется на переработку в Кольскую горно–металлургическую компанию в составе медно–никелевого файнштейна. Концентрат идет на аффинаж в Екатеринбург и Красноярск.

В 2019 году на долю России пришлось порядка 40% от общемировой добычи палладия. Самым крупным его производителем в России и во всем мире остаётся «Норникель». При этом больше остальных в 2019 году поднялись в цене именно платиновые металлы. Сейчас цена палладия на мировом рынке составляет примерно 2 000 долларов за унцию.

Товарный вид

Каталитические нейтрализаторы

Более 3/4 потребления палладия приходится на системы очистки выхлопных газов. Каталитические нейтрализаторы выхлопных газов из палладия являются обязательными. Уникальные каталитические свойства палладия обеспечивают эффективность химической реакции на протяжении всего цикла эксплуатации автомобиля.

Ювелирные украшения

Сплав 950–й пробы используется для производства обручальных колец. Ювелиры используют сплав палладия с индием, который способен менять окраску от золотистого до сиреневого. Палладий в сочетании с золотом придает последнему белую окраску (так называемое белое золото).

Электроника

Электронная отрасль использует палладий в производстве конденсаторов, реле, контактов и микросхем. Чаще всего — в составе серебряно–палладиевой пасты и сплава с платиной. Палладий и его сплавы незаменимы в электронике в качестве покрытий, устойчивых к воздействию сульфидов.

Медицина

Сплавы с палладием широко используются в зубных протезах и в металлокерамических коронках. Палладий важен в изготовлении деталей для электрокардиостимуляторов. Металл и его сплавы используются в производстве деталей различных медицинских приборов и инструментов и для получения цитостатических препаратов.