Большая Советская Энциклопедия (ПЛ)
Шрифт:
Платиновые металлы распределены в пределах месторождений П. р. неравномерно. Их концентрации колеблются: в коренных собственно платиновых месторождениях от 2—5 г/т до единиц кг/т, в коренных комплексных — от десятых долей до сотен (изредка тысяч) г/т; в россыпных месторождениях — от десятков мг/м3 до сотен г/м3. Основная форма нахождения платиновых металлов в руде — их собственные минералы, которых известно около 90. Чаще других встречаются поликсен, ферроплатина, платинистый иридий (см. Платина самородная), невьянскит, сысертскит (см. Осмистый иридий), звягинцевит, паоловит, фрудит, соболевскит, плюмбопалладинит, сперрилит. Подчинённое значение имеет рассеянная
Коренные месторождения П. р. представлены различными по форме телами платиноносных комплексных сульфидных и собственно платиновых хромитовых руд с массивной и вкрапленной текстурой. Эти рудные тела, генетически и пространственно тесно связанные с интрузивами основных и ультраосновных пород, имеют преимущественно магматического происхождение. Коренные месторождения П. р. встречаются в платформенных и складчатых областях и всегда тяготеют к крупным разломам земной коры. Образование этих месторождений происходило на разных глубинах (от 0,5—1 до 3—5 км от дневной поверхности) и в разные геологические эпохи (от докембрия до мезозоя). Комплексные месторождения медно-никелевых сульфидных П. р. занимают ведущее положение среди сырьевых источников платиновых металлов. Площадь этих месторождений достигает десятки км2 при мощности промышленных рудных зон — многие десятки м. Их платиновое оруденение ассоциирует с телами сплошных и вкрапленных медно-никелевых сульфидных руд сложнодифференцированных интрузивов габбро-долеритов (месторождения Норильского рудного района в СССР, Инсизва в ЮАР), стратиформных интрузий габбро-норитов с гипербазитами (месторождения горизонта Меренского в Бушвелдском комплексе ЮАР и Мончегорское в СССР), расслоенных массивов норитов и гранодиоритов (Садберимедно-никелевые месторождения в Канаде). Основными рудными минералами П. р. являются пирротин, халькопирит, пентландит, кубанит. Главные металлы платиновой группы медно-никелевых П. р. — платина и превалирующий над ней палладий (Pd: Pt от 3: 1 и выше). Содержание в руде остальных платиновых металлов (Rh, lr, Ru, Os) в десятки и сотни раз меньше количества Pd и Pt. В медно-никелевых сульфидных рудах находятся многочисленные минералы платиновых металлов, главным образом это — интерметаллические соединения Pd и Pt с Bi, Sn, Te, As, Pb, Sb, твёрдые растворы Sn и Pb в Pd и Pt, а также Fe в Pt, арсениды и сульфиды Pd и Pt.
Россыпные месторождения П. р. представлены главным образом мезозойскими и кайнозойскими элювиально-аллювиальными и аллювиальными россыпями платины и осмистого иридия. Промышленные россыпи обнажаются на дневной поверхности (открытые россыпи) или скрыты под 10—30– м осадочной толщей (погребённые россыпи). Наиболее крупные из них прослежены на десятки км в длину, ширина их достигает сотен м, а мощность продуктивных металлоносных пластов до нескольких м; образовались они в результате выветривания и разрушения платиноносных клинопироксенит-дунитовых и серпентин-гарцбургитовых массивов. Промышленные россыпи известны как на платформах (Сибирской и Африканской), так и в эвгеосинклиналях на Урале, в Колумбии (область Чоко), на Аляске (залив Гудньюс) и др. Минералы платиновых металлов в россыпях нередко находятся в срастании друг с другом, а также с хромитами, оливинами и серпентинами.
Добыча П. р. ведётся открытым и подземным способами. Открытым способом разрабатывается большинство россыпных и часть коренных месторождений. При разработке россыпей широко используются драги и средства гидромеханизации. Подземный способ добычи является основным при разработке коренных месторождений; иногда он используется для отработки богатых погребённых россыпей.
В результате мокрого обогащения металлоносных песков и хромитовых П. р. получают шлих «сырой» платины — платиновый концентрат с 70—90% минералов платиновых металлов, а в остальном состоящий из хромитов, форстеритов, серпентинов и др. Такой платиновый концентрат отправляется на аффинаж. Обогащение комплексных сульфидных П. р. осуществляется флотацией с последующей многооперационной пирометаллургической, электрохимической и химической переработкой.
Главные страны, добывающие П. р., — СССР, ЮАР и Канада. Мировые запасы платиновых металлов (без СССР) оцениваются около 7000 т (1972), в том числе ЮАР — 6200 т, Канады — около 500 т, Колумбии — 155 т, США —93 т. В 1972 было добыто платиновых металлов (в т): в ЮАР — 45,2, Канаде — 12,4, Колумбии — 0,8, США — 0,5 (суммарная мировая добыча 59 т). Основными промышленными месторождениями
Лит.: Афанасьева Л. И., Металлы платиновой группы, в сборнике: Минеральные ресурсы промышленно-развитых капиталистических и развивающихся стран, М., 1972; Разин Л. В., Месторождения платиновых металлов, в кн.: Рудные месторождения СССР, т. 3, М., 1974; Масленицкий И. Н., Чугаев Л. В., Металлургия благородных металлов, М., 1972.
Л. В. Разин.
Платиновые сплавы
Пла'тиновые спла'вы, сплавы (обычно двойные) на основе платины; представляют собой, как правило, твёрдый раствор легирующего элемента в платине. Важнейшие легирующие элементы в П. с. — металлы VIII группы периодической системы Менделеева Rh, lr, Pd, Ru, Ni и Co, а также Cu, W, Мо. П. с. характеризуются высокой температурой плавления, коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах, в частности большим сопротивлением окислению при повышенных температурах, а также высокими механическими свойствами и износоустойчивостью. Некоторые П. с. обладают каталитическим действием (см. Катализ) в химических реакциях окисления, гидрогенизации, изомеризации и др. Большинство П. с. хорошо поддаются обработке давлением; изделия из них могут быть получены ковкой, прокаткой, волочением и штамповкой.
П. с. применяют для изготовления термопар (5—40% Rh), разрывных и скользящих контактов (10—25% Rh или 5—15% Ru, или 5—30% lr, или 10—20% Pd, или 5% Ni), деталей малогабаритных приборов ответственного назначения: потенциометров (4—8% W или 3—10% Cu, или 10—20% lr, или 10% Ru, или 5—10% Mo), пружин и пружинящих элементов (25—30% Ir), постоянных магнитов (23% Со), а также высокотемпературных припоев (10—20% Pd). П. с. используются в качестве катализаторов в реакциях окисления аммиака в азотную кислоту и синтеза синильной кислоты из аммиака и метана (5—10% Rh или 3—5% Pd и 3—5% Rh), нерастворимых анодов (5% lr или 20—50% Pd), материала для стеклоплавильных сосудов и фильер для производства вискозного волокна (3—10% Rh), лабораторной посуды и аппаратуры (1—30% Rh или 5% lr, или 10% Ru) и нагревателей высокотемпературных печей (10—40% Rh).
И. А. Рогельберг.
Платинотрон
Платинотро'н [от греч. Plat'yno — делаю шире, расширяю и (элек)трон], магнетронного типа прибор обратной волны для широкополосного усиления и генерирования электромагнитных колебаний СВЧ. Изобретён в 1949 американским инженером У. Брауном. Наиболее часто П. используют как усилитель и называют амплитроном; П. вместе с дополнительными устройствами для создания положительной обратной связи, работающий как генератор, называется стабилотроном. П. отличается от магнетрона тем, что его система резонаторов разомкнута (рис. 1). Однако электронный поток П. замкнут, и П. усиливает колебания лишь тех частот, при которых выполняется условие синхронизма между электромагнитным полем волны, бегущей вдоль системы резонаторов, и электронным потоком. Амплитудно-частотная характеристика П. в полосе рабочих частот почти равномерна, фазочастотная характеристика близка к линейной, а амплитудная характеристика (рис. 2) нелинейна.
П. применяют в передающих устройствах радиолокационных станций, систем связи, навигации и телеметрии для усиления частотно- или фазомодулированных сигналов на частотах от 0,5 до 10 Ггц. Промышленностью выпускаются П. на различные выходные мощности — от нескольких квт до нескольких десятков Мвт в импульсном режиме работы и от нескольких десятков вт до 100 квт в непрерывном режиме. Полоса рабочих частот П. составляет ~10% от средней частоты при коэффициенте усиления 7—17 дб. П. обладают высоким кпд — до 70—80%.
В. И. Индык, О. И. Обрезан.
Рис. 2. Зависимость выходной мощности и коэффициента усиления платинотрона от входной мощности при различных значениях мощности питания P.
Рис. 1. Конструктивная схема платинотрона: 1 — ввод СВЧ энергии; 2 — связки замедляющей системы; 3 — полые резонаторы замедляющей системы; 4 — торцевой экран катода; 5 — пластины анодной структуры; 6 — катод; 7 — вывод СВЧ энергии; Е — источник анодного напряжения. Стрелкой показано направление (в резонаторах) вектора магнитной индукции В.