Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Püsök András Babeş-Bolyai Tudományegyetem Mérnökgeológia szak 4. év Mérnökgeológia szak 4. év.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Püsök András Babeş-Bolyai Tudományegyetem Mérnökgeológia szak 4. év Mérnökgeológia szak 4. év."— Előadás másolata:

1 Püsök András Babeş-Bolyai Tudományegyetem Mérnökgeológia szak 4. év Mérnökgeológia szak 4. év

2 Tartalom A platina és a csoport más elemeinek a: - bemutatás - geokémiaja - földkéregbeli gyakorisága - felhasználása - fémpiaci helyzete - kereslet/kínálata - vilagtermelési adatok - ércgenetikai környezetei - platinatelepek Platina rög

3 A platinacsoport elemi  A periódusos rendszer VIII. oszlopa két utolsó triádjának egyike a könnyű platinafémeket (ruténium, ródium, palládium), a következő pedig a nehéz platinafémeket (ozmium, iridium, platina) foglalja magába.  Előfordulásukat tekintve a ritka elemek közé tartoznak, a nemesfémek közé sorolják valamennyit, köszönhetően a a föld valamennyi ismert elemével szembeni reakció közömbösségüknek, tartósságuknak; korrózióval és oxidációval, a szokványos fémekkel való gyengítéssel és oldással szemben igen ellenállóak.

4 Geokémiai jellemzők  A platinafémek különböző vegyé rtékűek, maximális vegyértékük nyolc, ez csak a ruténium és az ozmium esetén fordul elő (RuO 4, OsO 4 ).  A ruténium, a ródium és az iridium a legtöbbször 3 vegyértékű, a palládium és a platina 2 vagy 4 vegyértékű, az ozmium pedig 6 vagy 8 vegyértékű.  A platinafémek jó elektromos vezetők, olvadáspontjuk igen magas, sűrűségük nagy, különösen a nehéz platinafémeké. (Az ozmium sűrűsége a legnagyobb az összes elem között.) Az elemek geokémiai csoportosítása (Harangi, 2003)

5 platina / Pt  Rendszám: a periódusos rendszer 78. eleme;  Relatív atomtömeg: 195,9;  Izotópok: 6 stabil közötti tömegszámmal;  Fizikai tulajdonságok: Kissé szürkésfehér, közepesen kemény fém. Sűrűsége (21,45 g/cm 3 ). Olvadáspontja 1770 °C. Jó elektromos vezető.  Kémiai tulajdonságok: A hidrogént elnyeli; Oxigénnel csak hevítve egyesül; Nitrogénnel nem egyesül; Foszforral könnyen olvadó foszfidokat ad; Sziliciummal is alkot vegyületet, bórral pedig könnyen olvadó boriddá alakul; Igen nehezen oldhato; Vegyületeiben kettő vagy négy vegyértékű; Sok vegyületét ismerjük, ezek sárga, barna vagy fekete színűek; Vannak atomvegyületei (pl. PtS) és molekulavegyületei is.

6 Platina és nemesfémek fizikai adatai

7 Az elemek Goldschmidt-féle geokémiai osztályozása Sziderofil elemek közé tartoznak, amelyek gyakran fémes fázisba redukálódnak, a Föld magjában és a vasmeteoritokban gyakoriak. A platinafémek(PGE) csoportjába tartozó elemek tipikusan sziderofil tulajdonságúak: valószínűleg főleg a földmagban dúsulnak. A kéregben kalkofil jellegűek is lehetnek: az érclelőhelyeken például szulfidjaikkal találkozhatunk. A magmás folyamatokban az Os, Ir, Ru és Rh kompatibilis, a Pt és Pd viszont inkompatibilis nyomelem – ha azonban szulfid fázis különül el a szilikátos magmából, akkor a platinacsoport elemei a szulfid fázisba lépnek be: ezért alakulhattak ki a viszonylag sok PGE-t tartalmazó szulfidércek. Az elemek csoportosítása Goldschmidt szerint (White, 2001)

8 Földkéregbeli gyakoriság  Az elemek gyakorisága a földkéregben : A PGE elemeinek klark érteke:  Platina : 0,005 g/t  Palládium : 0,013 g/t (1 g/t = 0,0001% Taylor in Kiss, 1982 nyomán)

9 Felhasználása Története:  A dél-amerikai indiánok már több, mint 2000 évvel ezelőtt készítettek gyűrűket és különböző díszítéseket a folyók medrében talált platina rögökből.  A platina ékszerek modern kori hagyománya XVIII. századi európai királyi ékszerészekig vezethető vissza.  II. világháború miatt ellenőrzés alá vonták a platinát, aminek eredményeképpen az ékszeriparban való felhasználása jelentősen lecsökkent.  A platina iránti újbóli érdeklődés a 1960-as években Japánban kezdett el újra előtérbe kerülni.  Európában, Németországban a 70-es években, Olaszországban az 80- as, Svájcban és az Egyesült Királyságban pedig az 90-es években kezdett el nőni a platina iránti kereslet. Még korábbi példáját találjuk a platina díszítő elemként való használatának egy Egyiptomban előkerült szelencén az i.e. VII. századból.

10 Mire használjuk a PGE csoport elemeit?  Paramétereik: A platinafémek jó elektromosvezetők, olvadáspontjuk igen magas; Sűrűségük nagy, különösen a nehéz platinafémeké. (Az ozmium sűrűsége a legnagyobb az összes elem között.) Platina: ○ Jól megmunkálható, izzó állapotban kovácsolható és hegeszthető; ○ Sűrűsége nagy, olvadaspontja magas; ○ Jó elektromos vezető; ○ Hőtágulási tényezője akkora, mint a közönséges üvegé, ezért üvegbe forrasztható anélkül, hogy magasabb hőmérsékleten az üveg megrepedne; ○ Jó katalizátor; ○ Újrahasznosithato; ○ Általaban más nemesfémmel ötvozik.

11  Ipari és laboratóriumi eszközök készitése: tégelyek, csészék, hőelemek, elektródák, hálók, csövek, huzalok, lemezek, szalagok, stb;  Üvegipari alkalmazás;  Ötvös és ékszeripar;  Orvostudomány: a platina ötvözetei csontok rögzítésére használhatók, a testnedvekkel nem lép reakcióba, a palládium ötvözetei fogászati és sebészeti célra használhatók;

12  Különleges kémiai tulajdonságai miatt, napjainkban a kitermelt platina mennyiség majdnem felét az ipar fogyasztja el. Elsődleges felhasználási területe az autógyártás: a kipufogógáz káros anyagainak közömbösítését a katalizátorban a méhsejt-szerkezetű (kerámia- vagy fém) magra óriási felületen, leheletvékonyan felvitt platina - valamint palládium, ródium - végzi.  Repülogép- és hadiipar. gépjármű katalizátor

13 Újjrahasznositás  Nemesfémek visszanyerése használt katalizátorokból A nemesfémkinyerő és -tisztító technológiák általános elvi vázlata (Hancsók Jenő – Fülöp András – Tóth Csaba – Nagy Gábor: Fémek visszanyerése használt katalizátorokból )

14 Fémpiaci helyzet Fémek felhasználása és a földkéregben lévő gyakoriságuk közti összefüggés (Pierce, 2010) A pt/pd legfontosabb ércásványai: Termesplatina, termespalladium(pt is tartalmaz)

15 A platina és palládium piac aktuális helyzete  A platina áralakulása az ipari felhasználás miatt szeszélyesebb az aranyénál nyarán 1 uncia platina tőzsdei ára 2200 US dollár volt. A gazdasági válság hatására a gépjárműtermelés a felére zuhant, a lecsökkent ipari kereslet miatt a platina ára is 800 dollárra esett. Ma ( , Kitco) 1577 dollár/uncia az ár (az arany ára 1642 dollár/uncia).  palládium ár: 676 dollár/uncia (Kitco)

16  A 2011-es évben mindkét nemesfém ára csökkent, az ösztönző intézkedéscsomagok hatásának gyengülése miatta személygépkocsi piacokon Kínában, Európában és az USA-ban. Mindkét nyersanyag árára negatívan hatott az olajárak magas szintje, amely hosszútávon rossz hatást fejt ki a gépjármű ágazatra.  Az idei év az egyre jobb USA-i adatokkal, nem rossz európai valamint nem romló kínai mutatókkal meghozta a felélénkülést minden nemesfém ára vonatkozásában ródium ár: 1350 dollár/unci (Kitco)

17 Kereslet/kinálat  A palládium és platina kereslet közel 50%-ban függ a gépjármű ipartól, amely a gépkocsi katalizátorokban alkalmazza ezeket a nemesfémeket. Pont az éventegyártott gépkocsi mennyiség változása determinálja nagy részben eme nyersanyagok iránti összkeresletet.  Ez a jelenség kiváltképpen a nemesfém árak válság utáni felélénkülésével vált láthatóvá, amikoris sok állam (többek közöttt Kína, az USA, Németország) új személygépkocsik vásárlására ösztönző megoldásokat vezetett be.  Egyedül Kínában a személygépkocsi eladás 2010-ben 32% nőtt, minek eredményeként a „Közép Országa” megerősítette vezető helyét a gépjármű szektorban.

18 A világ vezeto gépjármugyártó országai 2009-ben (db) Organisation Internationale des Constructeurs d’Automobiles (http://oica.net)

19 Vilagtermelési adatok  Mindkét nyersanyag esetében a kínálat közel 90%-a a Dél-Afrikai Köztársaság és Oroszország bányáiban koncentrálódik, ezeket kiegészíti a kanadai Sudbury- kitermelés, ahol eme nemesfémeket főképpen egyéb nemesfémek vagy olyan nyersanyagok melléktermékeiként állítják elő mint pl. a nikkel-, réz- és vas- szulfidok es világtermelési adatok a fontosabb fémek kapcsán (Pierce, 2010) A vilag platinatermelése (kg) A világ palládiumtermelése (kg) USGS Mineral Resources

20 Elorejelzes  Hosszútávon a két nyersanyag keresletének bővüléséért felelős piacok sorozatos kockázatoknak vannak kitéve (többek között Kína „kemény landolása”, a gépjármű mennyiség túl gyors bűvülésének korlátozására irányuló szándék a pekingi hatóságok részéről, az olajválság, az elektromos energiát felhasználó gépkocsik fejlődése).

21 A PGE ércgenetikai környezetei A Pt/Pd magmás/üledékes eredetű érctelepek típusai:  Likvidmagmas (ortomagmás) érctelepek: Cu-Ni-platinafémércesedések A sziderofil elemek (pl. platinafémek), a szulfidos szegregátumokban dusulnak ~ 99% -t adják a platinafémek bányászatának.  Hidrotermális platinafém dúsulások: likvidmagmás szulfidércek remobilizációja. PGE érctelepek  Bushweld érckomplexum, D-Afrikai Köztársaság  Norilszk-Talnakh, ÉNy-Szibéria  Sudbury, Kanada  Duluth, U.S.A  Zimbabwe

22 Norilszk-Talnakh

23

24 Sudbury

25 Sudbury hidrotermális platinafém ércesedései Sudbury földtana

26 A pt/pd érctelepek globális elterjedése

27 Könyvészet      Molnár Ferenc – Teleptan előadás  Péntek Attila - A Broken Hammer Cu-Ni-platinafém ércesedéshez kötodo hidrotermális folyamatok nyomonkövetése, Sudbury Szerkezet, Kanada  Dr. Márton István – Ércteleptan előadas  Hancsók, J., Fülöp, A., Tóth, Cs., Nagy, G. Fémek visszanyerése használt katalizátorokból Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "Püsök András Babeş-Bolyai Tudományegyetem Mérnökgeológia szak 4. év Mérnökgeológia szak 4. év."

Hasonló előadás


Google Hirdetések