БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ

БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ золото, серебро,
платина и металлы платиновой группы (иридий, осмий, палладий, родий, рутений),
получившие своё назв. гл. обр. благодаря высокой химич. стойкости и красивому
внешнему виду в изделиях. Кроме того, золото, серебро и платина
обладают
высокой пластичностью, а металлы платиновой группы - тугоплавкостью. Эти
достоинства отд. Б. м. сочетаются в их сплавах, широко применяемых в технике.

Золото и серебро известны человечеству
неск. тысячелетий; об этом свидетельствуют изделия, найденные в древних
захоронениях, и примитивные горные выработки, сохранившиеся до наших дней.
Осн. центрами добычи Б. м. в древности были Верх. Египет, Нубия, Испания,
Колхида (Кавказ); имеются сведения о добыче Б. м. на Амер. континенте (Центр,
и Юж. Америка) и в Азии (Индия, Алтай, Казахстан, Китай). На территории
России золото добывали уже во 2-3-м тыс. до н. э. (т. н. чудские работы).

Из россыпей Б. м. извлекали промывкой песков
на щитах, поверх к-рых укладывали шкуры животных с подстриженной шерстью
(для улавливания крупинок золота), а также при помощи примитивных желобов,
лотков и ковшей. Б. м. из руд добывали нагреванием породы до растрескивания
с последующими дроблением глыб в каменных ступах, истиранием жерновами
и промывкой. Разделение по крупности проводили на ситах. Из техники того
времени интересны способ разделения сплавов золота и серебра кислотами,
выделение золота и серебра из свинцового сплава купеляцией (Др.
Египет), извлечение золота амальгамированием ртутью или с помощью жировой
поверхности (Др. Греция). Купеляцию осуществляли в глиняных тиглях, куда
добавляли свинец, соль, олово и отруби.

В 11-6 вв. до н. э. золото добывали в Испании
в долинах рек Тахо, Дуэро, Миньо и Гуадьяро. В 6-4 вв. до н. э. начались
разработки коренных и россыпных месторождений золота в Трансильвании и
Зап. Карпатах. В ср. века (вплоть до 18 в.) добывали преим. серебро, добыча
золота снизилась. С 16 в. испанцы начинают разработку Б. м. на терр. Юж.
Америки: с 1532 - в Перу и Чили, а с 1537 - в Н. Гранаде (совр. Колумбия).
В Боливии в 1545 началась разработка "серебряной горы" Потоси. В 1577 были
обнаружены золотоносные россыпи в Бразилии. К сер. 16 в. в Америке добывали
золота и серебра в 5 раз больше, чем в Европе до открытия Нового Света.

В 1-й пол. 16 в. исп. колонизаторы обратили
внимание на неплавкий тяжёлый белый металл, встречающийся попутно с золотом
в россыпях Н. Гранады. По внешнему сходству с серебром (исп. plata) они
дали ему уменьшительное назв. "платина" (platina). Платина была известна
ещё в древности, самородки этого металла находили вместе с золотом и называли
их "белым золотом" (Египет, Испания, Абиссиния), "лягушачьим золотом" (о.
Борнео) и т. д. Первоначально испанцы считали её вредной примесью, поэтому
был издан правительств, декрет, предписывающий выбрасывать платину в море.
Первое науч. описание платины сделал Уотсон в 1741 в связи с началом
её добычи в пром. масштабах в Колумбии (1735).

В 1803 англ, учёный У. X. Волластон открыл
палладий
и
родий,
а
в 1804 англ, учёный С. Теннант открыл
иридий и
осмий.
В 1808
рус. учёный А. Снядицкий, исследуя платиновую руду, привезённую из Юж.
Америки, извлёк новый химич. элемент, названный им вестием. В 1844 проф.
Казанского ун-та К. К. Клаус всесторонне изучил этот элемент и назвал его
в честь России рутением. Металлы платиновой группы встречаются в природе
чаще всего в полиметаллич. (медно-никелевых) рудах, а также в месторождениях
золота и платины.

Добыча Б. м. в России началась в 17 в.
в Забайкалье с разработки серебряных руд, к-рая велась подземным способом.
Первое письменное упоминание о добыче золота из россыпей Урала относится
к 1669 (летопись Долматовского монастыря). Одно из первых месторождений
золота в России было открыто в Карелии в 1737; его разработка относится
к 1745. Началом золотого промысла на Урале принято считать 1745, когда
Е. Марков открыл Берёзовское рудное месторождение. В 1819 в россыпных месторождениях
золота на Урале был обнаружен "новый сибирский металл" (платина). В 1824
на вост. склоне Уральских гор найдена богатая россыпь платины с золотом
и заложен первый в России и Европе платиновый прииск. Позднее К. П. Голляховским
и др. открыта Исовская система золото-платиновых россыпей, получившая мировую
известность. В 1828 рус. учёный В. В. Любарский опубликовал работы о первом
в мире коренном месторождении платины, обнаруженном у Главного Уральского
хребта 95% платины до 1915 в основном добывали из россыпей, остальное количество
получали при электролитич. рафинировании меди и золота.

Для извлечения Б. м. из россыпных месторождений
в 19 в. создаются многочисленные конструкции золотоизвлекат. машин (напр.,
бутпара,
вашгерд). С 1-й пол. 19 в. на уральских приисках широко применялась
буторная
разработка. В 30-х гг. 19 в. на приисках воду для размыва пород россыпей
подавали под напором. Дальнейшее совершенствование этого способа привело
к созданию водобоев - прототипов гидромонитора.
В 1867 А. П. Чаусов
около оз. Байкал впервые осуществил гидравлич. разработку россыпи; позднее
(1888) этот способ был применён Е. А. Черкасовым в долине р. Чебалсук в
Абаканской тайге. В нач. 19 в. для добычи золота и платины из обводнённых
россыпей применили землечерпалки, а в 1870 в Н. Зеландии для этой цели
- драгу.

Начиная со 2-й пол. 19 в. глубокие россыпи
в России разрабатываются подземным способом, а в 90-х гг. 19 в. внедряются
экскаваторы и скреперы.

В 1767 Ф. Бакунин в России впервые применил
плавку серебряных руд с использованием шлаков в качестве флюсов. В работах
швед, химика К. В. Шееле (1772) содержалось указание на переход золота
в раствор при действии цианистых соединений. В 1843 рус. учёный П. Р. Багратион
опубликовал труд о растворении золота и серебра в водных растворах цианистых
солей в присутствии кислорода и окислителей, заложив основы гидрометаллургии
золота (см. Гидрометаллургия).

Очистка и обработка платины затруднялась
высокой темп-рой её плавления (1773,5°С). В 1-й пол. 19 в. А. А. Мусин-Пушкин
получил ковкую платину прокаливанием её амальгамы. В 1827 рус. учёные П.
Г. Соболевский и В. В. Любарский предложили новый способ очистки сырой
платины, положивший начало порошковой металлургии. В течение года
этим способом было очищено впервые в мире ок. 800 кг платины, т.
е. осуществлена переработка платины в больших масштабах. В 1859 франц.
учёные А. Э. Сент-Клер Девиль и А. Дебре впервые выплавили платину в печи
в кислородно-водородном пламени. Первые работы по электролизу золота относятся
к 1863, в произ-во этот метод введён в 80-х гг. 19 в.

Кроме амальгамации, в 1886 впервые
в России было осуществлено извлечение золота из руд хлорированием (Кочкаръский
рудник на Урале). В 1896 на том же руднике пущен первый в России завод
по извлечению золота цианированием [первый такой завод построен
в Йоханнесбурге (Юж. Африка) в 1890]. Вскоре цианистый процесс применили
для извлечения серебра из руд.

В 1887-88 в Англии Дж. С. Мак-Артур и бр.
Р. и У. Форрест получили патенты на способы извлечения золота из руд обработкой
их разбавленными щелочными цианистыми растворами и осаждения золота из
этих растворов цинковой стружкой. В 1893 проведено осаждение золота электролизом,
в 1894 - цинковой пылью. В СССР золото добывают в основном из россыпей;
за рубежом ок. 90% золота -из рудных месторождений.

По эффективности добычи Б. м. из россыпей
лучшим является дражный способ (см. Дражная разработка), менее экономичны
скреперно-бульдозерный и гидравлический.Подземная разработка россыпей почти
в 1,5 раза дороже дражного способа; в СССР её применяют на глубоких россыпях
в долинах pp. Лены и Колымы. Серебро добывают гл. обр. из рудных месторождений.
Оно встречается в основном в свинцово-цинковых месторождениях, дающих ежегодно
ок. 50% всего добываемого серебра; из медных руд получают 15% , из золотых
10% серебра; ок. 25% добычи серебра приходится на серебряные жильные месторождения.
Значит, часть платиновых металлов извлекают из медно-никелевых руд. Платину
и металлы её группы выплавляют вместе с медью и никелем, и при очистке
последних электролизом они остаются в шламе.

Для извлечения Б. м. широко пользуются
методами гидрометаллургии, часто комбинируемыми с обогащением. Гравитационное
обогащение Б. м. позволяет выделять крупные частицы металла. Его дополняют
цианирование и амальгамация, первое теоретич. обоснование к-рой дано сов.
учёным И. Н. Плаксиным в 1927. Для цианирования наиболее благоприятно хлористое
серебро; сульфидные серебряные руды часто цианируют после предварит, хлорирующего
обжига. Золото и серебро из цианистых растворов осаждают обычно металлическим
цинком, реже углём и смолами (ионитами). Извлекают золото и серебро из
руд селективной флотацией. Ок. 80% серебра получают гл. обр. пирометаллургией,
остальное
количество - амальгамацией и цианированием.

Б. м. высокой чистоты получают аффинажем.
Потери
золота при этом (включая плавку) не превышают 0,06%, содержание золота
в аффинированном металле обычно не ниже 999,9 пробы; потери платиновых
металлов не св. 0,1%. Ведутся работы по интенсификации цианистого процесса
(цианирование под давлением или при продувке кислорода), изыскиваются нетоксичные
растворители для извлечения Б. м., разрабатываются комбинированные методы
(напр., флотационно-гидрометаллургический), применяются органич. реагенты
и др. Осаждение Б. м. из цианистых растворов и пульп эффективно осуществляется
с помощью ионообменных смол. Успешно извлекаются Б. м. из месторождений
при помощи бактерий (см. Бактериальное выщелачивание).

Сохраняя функции валютных металлов, гл.
обр. золото (см. Деньги), Б. м. в то же время получили широкое применение
в технике.

В электротехнической пром-сти из Б. м.
изготовляют контакты с большой степенью надёжности (стойкость против коррозии,
устойчивость к действию образующейся на контактах кратковрем. электрич.
дуги). В технике слабых токов при малых напряжениях в цепях используются
контакты из сплавов золота с серебром, золота с платиной, золота с серебром
и платиной. Для слаботочной и средненагруженной аппаратуры связи широко
применяют сплавы палладия с серебром (от 60 до 5% палладия). Представляют
интерес металлокерамич. контакты, изготовляемые на основе серебра как токопроводящего
компонента. Магнитные сплавы Б. м. с высокой коэрцитивной силой употребляют
при изготовлении малогабаритных электроприборов . Сопротивления (потенциометры)
для автоматич. приборов и тензометров делают из сплавов Б. м. (гл. обр.
палладия с серебром, реже с др. металлами). У них малый температурный коэфф.
электрич. сопротивления, малая термоэлектродвижущая сила в паре с медью,
высокое сопротивление износу, высокая темп-pa плавления, они не окисляются.

В химическом машиностроении и лабораторной
технике из Б. м. изготовляют различные коррозионностойкие аппараты, электрич.
нагреватели, высокотемпературные печи, аппаратуру для произ-ва оптич. стекла
и стекловолокна, термопары, эталоны сопротивления и др. При этом Б. м.
используются в чистом виде, как биметалл и в сплавах (см. Платиновые
сплавы). Химич. реакторы и их части делают целиком из Б. м. или только
покрывают фольгой из Б. м. Покрытые платиной аппараты применяют при изготовлении
чистых химия, препаратов и в пищевой пром-сти. Когда химич. стойкости и
тугоплавкости платины или палладия недостаточно, их заменяют сплавами платины
с металлами, повышающими эти свойства: иридием (5 -25% ), родием (3-10%
) и рутением (2 -10%). Примером использования Б. м. в этих областях техники
является изготовление котлов и чаш для плавки щелочей или работы с соляной,
уксусной и бензойной к-тами; автоклавов, дистилляторов, колб, мешалок и
др.

В медицине Б. м. применяют для изготовления
инструментов, деталей, приборов, протезов, а также различных препаратов,
гл. обр. на основе серебра. Сплавы платины с иридием, палладием и золотом
почти незаменимы при изготовлении игл для шприцев. Из мед. препаратов,
содержащих Б. м., наиболее распространены ляпис, протаргол и др.
Б. м. применяют при лучевой терапии (иглы из радиоактивного золота для
разрушения злокачеств. опухолей), а также в препаратах, повышающих защитные
свойства организма.

В электронной технике из золота, легированного
германием, индием, геллием, кремнием, оловом, селеном, делают контакты
в полупроводниковых диодах и транзисторах.

В фото-кинопромышленности Б. м. применяют
в виде солей при изготовлении светочувствнт. материалов (гл. обр. серебро
в виде бромистой соли, являющейся важнейшей частью светочу вствит. эмульсии),
реже - соли золота и платины при вирировании изображения (см. Окрашивание
фотографических изображений).

В ювелирном деле и декоративно-прикладном
искусстве применяют сплавы Б. м. (см. Ювелирные сплавы).

В качестве покрытий других металлов
Б. м. предохраняют осн. металлы от коррозии или придают поверхности этих
металлов свойства, присущие Б. м. (напр., отражат. способность, цвет, блеск
и т. д,). Золото эффективно отражает тепло и свет от поверхности ракет
и космич. кораблей. Для отражения инфракрасной радиации в космосе достаточно
тончайшего слоя золота в в '/во мкм. Для защиты от внешних воздействий,
а также для улучшения наблюдения за спутниками на их внешнюю оболочку наносят
золотое покрытие. Золотом покрывают нек-рые внутр. детали спутников, а
также помещения для аппаратуры с целью предохранения от перегрева и коррозии.
Б. м. используют также в произ-ве зеркал (серебрение стекла растворами
или покрытие серебром распылением в вакууме). Тончайшую плёнку Б. м. наносят
изнутри и снаружи на кожухи авиационных двигателей самолётов высотной авиации.
Б. м. покрывают отражатели в аппаратах для сушки инфракрасными лучами,
электроконтакты и детали проводников, а также радиоаппаратуру и оборудование
для рентгено- и радиотерапии. В качестве антикоррозийного покрытия Б. м.
используют при произ-ве труб, вентилей и ёмкостей спец. назначения. Разработан
широкий ассортимент золотосодержащих пигментов для покрытия металлов, керамики,
дерева.

Широко распространены антифрикционные сплавы,
припои на основе Б. м. Напр., припои с серебром значительно превосходят
по прочности ме дно-цинковые, свинцовые и оловянные, их применяют для пайки
радиаторов, карбюраторов, фильтров и т. д.

Сплавы иридия с осмием, а также золота
с платиной и палладием используют для изготовления компасных игл, напаек
"вечных" перьев.

Высокие каталитич. свойства нек-рых Б.
м. позволяют применять их в качестве катализаторов: платину -при произ-ве
серной и азотной к-т; серебро - при изготовлении формалина. Радиоактивное
золото заменяет более дорогую платину в качестве катализатора в химич.
и нефтеперерабатывающей пром-сти. Б. м. используют также для очистки воды.

Лит.: Чижиков Д. М., Металлургия
тяжёлых цветных металлов, М., 1948; Металлы и сплавы в электротехнике,
3 изд., т. 1 - 2, М.- Л., 1957; П л а к с и н И. Н., Металлургия благородных
металлов, М-,

1958; Данилевский В. В., Русское золото,
М., 1959; Бузланов Г. Ф., Производство и применение металлов платиновой
группы в промышленности, М-, 1961; Вязельщиков В. П., Парицкий 3. Н., Справочник
по обработке золотосодержащих руд и россыпей, М., 1963; Анализ благородных
металлов, М., 1955; Пробоотбирание и анализ благородных металлов, М-, 1968;
Йорданов X. В., Записки по металлургия на редките метали, София, 1959;
Silver, Princeton, [N. Y.], 1967. Л. М. Гейман.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я