Добыча драгоценного материала – серебра

Как добывали серебро – история

Во время ряда раскопок, которые проводились на территории Египта, археологи нашли серебряные украшения, принадлежащие к периоду 5000 – 3400 годов до н.э. Вплоть до середины 2000-х годов до н. э. серебро являлось очень редким драгоценным металлом и ценилось больше, чем золото, а добыча серебра не была распространена. Считается, что древние египтяне получали серебро в качестве импорта из Сирии.

Таким образом, одним из самых ранних серебряных месторождений можно считать Сирию, откуда этот металл и доставлялся в Египет.

Позже центр добычи серебра переехал в шахты, расположенные в Греции. А с IV в. до н.э. лидером в производстве серебра стали такие страны, как Испания и древний Карфаген. К 13 в. н.э. многие шахты появляются и начинают работать по всему Европейскому континенту, которые ввиду активного разорения планомерно истощаются. В XV-XVI в. на первый план выходит такой способ, при котором масса серебра добывается в горных рудах.

Самым крупным из древних месторождений этого металла в виде самородков является поле Конгсберг в Норвегии, обнаруженное в 1623 г. После этого открываются богатейшие месторождения серебра на Американском континенте. Основным его источником становится Мексика, где в 1521-1945 годах было добыто 205 тонн драгоценного металла – около трети от общего объема производства в течение этого периода в мире. В крупнейшем месторождении Южной Америки Потоси в течение 1556 – 1783 производится серебро общей стоимостью в 820 513 893 песо.

На территории России добыча серебра началась лишь с 1704 года на Нерчинских шахтах в Забайкалье. Некоторое количество серебра нашли и на Алтае. Только в середине ХХ века были освоены месторождения в больших количествах на Дальнем Востоке. Объем получения серебра в виде самородков составляет 20% от общего объема производства этого металла. А остальные 80% содержат серебряные руды. Но основная часть серебра производится одновременно в процессе плавки и рафинирования, очищения свинца и меди. Из серебряной руды металл добывается посредством цианирования. Для этого процесса в отличие от той же самой операции с золотом, где используют цианид, необходимо взять концентрированный раствор яда.

Способы извлечения серебра

Цианирование считается наиболее распространенным методом, который предполагает растворение металла в растворенной в воде цианистой щелочи. Открытие цианирования принадлежит русскому ученому П.Р. Багратиону. В 1843 г. сообщение об этом открытии было опубликовано в «Вестнике», выпускаемом Санкт-Петербургской Академией наук. Что касается РФ, то здесь цианирование было введено только в 1897 г на Урале. Суть этого процесса состоит в следующем. Содержащие драгоценный металл руды доставляют на специальные металлургические заводы. Руды, содержащие натуральное серебро, содержат и немало примесей, таких как недрагоценные породы песка или другие полезные ископаемые, из которых желательно отделить серебро.

Как раз для этого случая и применяют метод цианирования. На оксид серебра воздействуют сразу два внешних фактора. Первый – это кислород, второй – содержащийся в растворе цианид. По отдельности они практически никак не влияют на серебряный минерал, а вот совместные их усилия позволяют добиться успеха в серебродобывающей промышленности. Ведь если в водной окиси присутствует цианид, то серебро в этом растворе немедленно растворится.

Обработка металла, получаемого из руды, продолжается после того, как металлы, не являющиеся драгоценными или полудрагоценными, осядут на дно емкости вместе с цинковой пылью. Затем из осадка при помощи раствора серной кислоты удаляются все ненужные примеси. Оставшуюся смесь промывают, пропускают через фильтр, выпаривают, а затем переплавляют в слитки. После получения серебряных слитков они направляются для дальнейшей очистки на заводы.

Другой способ добычи – амальгамация серебра – был известен очень давно, еще 2 тыс. лет назад. Она основывается на способности драгоценного металла (серебра или даже золота) вступать в соединение с другим металлом – ртутью. Это объединение происходит при нормальных условиях. Ртуть, в которой уже предварительно растворено небольшое количество серебра, увеличивает способность смачиваемости металла.

Процесс амальгамации происходит в специальных устройствах. Измельченная в пыль руда, соединенная с водой, проходит по поверхности ртути. В результате этого частички серебра, соприкасаясь с жидкой ртутью, образуют влажное соединение, из которого впоследствии путем прессования выходит вся влага, и остается только твердая часть амальгамы. Ртуть затем из куска выпаривают, после чего получается соединение металлов, содержащее в себе часть золота и 2 части серебра.

После фильтрации драгоценных металлов они отправляются на переплавку в слитки. При сравнительно понятных технологиях осуществления производства серебра ни в одном из рассмотренных вариантов нет уверенности, что добывают 100% чистый металл. А для того чтобы получить чистые серебряные изделия, готовые слитки отправляются на дальнейшую очистительную переработку на завод.

Очищение металла

Отмечают и активно используют и другие методы очистки серебра. В случаях, когда сырьем выступают, например, медные или свинцовые концентраты, предпочитают использовать пирометаллургический способ. Его называют самым выгодным, оттого что примеси свинца и меди не особо высоко ценятся, стало быть, понижается и стоимость производства, в значительной степени окупаются затраты на производство менее дорогих металлов. Серебро выделяют из медных концентратов при помощи электрохимической чистки.

Выделенные из сырого медного соединения аноды погружают в электролитическую ванну, после чего осуществляется электролиз. Медь растворяется на аноде и садится на тонком катоде, в то время как серебро осаждается на дно емкости, образуя штамп, от которого затем отделяется серебро. Сырой свинец в целях извлечения серебряных примесей из него обрабатывают серебром и цинком. Процесс ведут при высокой температуре (450°C).

Этот металл лучше растворяется в расплавленном цинке, чем в свинце, и таким образом, оно перемещается в верхний слой, к цинковому раствору. Отделенный слой смеси цинка и серебра вынимается, остается лишь выделить из соединения ценный металл. Для этого остаток перегоняют из реторты графита при температуре 1250°С. Цинк испаряется в таких условиях, в результате чего остается серебро, содержащее до сих пор примеси свинца, мышьяка и других веществ. Для получения более чистого варианта металла его дополнительно обрабатывают кислородом при 1000°С и сплавляют в формы. Конечный продукт требует дальнейшей очистки электрохимическим методом.

Мировые объемы добычи серебра

Основными месторождениями серебряной руды в мире располагаются в следующих странах:

1. Германия.
2. Испания.
3. Чили.
4. Мексика.
5. Канада.
6. Перу.
7. США.
8. Австралия.
9. Китай.
10. Россия.
11. Швеция.
12. Норвегия.
13. Казахстан.
14. Польша.

В 2008 г. вся мировая серебродобывающая индустрия произвела 20 900 тонн металла. Перу стало лидером в производстве, выработав 3600 тонн, за этим государством следуют Мексика с показателем в 3000 тонн и Китай, добыча которого составила 2600 тонн.

В том же 2008 г. лидером горнодобывающих корпораций на территории России стала компания «Полиметалл», добывшая 535 тонн металла. Тот факт, что лишь незначительную часть серебра добывают посредством первоэтапного выделения и очистки металлических соединений, объясняется довольно-таки сложной геологией серебра. Ведь абсолютное большинство месторождений полезных ископаемых, содержащих серебро, имеют сложный характер. То есть руда содержит в своем составе не только серебро, но и множество цветных металлов или даже золото.