P.G.M. ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΚΑΖΑΚΗΣ ΝΕΡΑΝΤΖΗΣ 3396 ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ Μέταλλα της ομάδας του Λευκόχρυσου

Transcript

1 P.G.M. Μέταλλα της ομάδας του Λευκόχρυσου ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΚΑΖΑΚΗΣ ΝΕΡΑΝΤΖΗΣ 3396 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ : ΒΑΒΕΛΙΔΗΣ ΜΙΧΑΗΛ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 06

2 ΛΕΞΕΙΣ-ΦΡΑΣΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ Ευγενή μέταλλα Πολύτιμα μέταλλα Υγρομαγματικά κοιτάσματα Βαρυτομετρικός διαφορισμός Απόθεση Χρωμίτης Ορυκτά-Κράματα Παραγωγή Καταλύτης

3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα μέταλλα της ομάδας του λευκόχρυσου (PGM) είναι μια οικογένεια έξι μετάλλων που έχουν παρόμοιες ατομικές δομές, που οδηγούν σε κάποια ομοιότητα στις χημικές, φυσικές και μηχανικές ιδιότητες. Τα μέταλλα αυτά είναι ο Λευκόχρυσος ( Pt ), το Ιρίδιο ( Ir ), το Όσμιο (Os), το Παλλάδιο ( Pd ), το Ρόδιο ( Ro ), το Ρουθήνιο ( Ru ) και ανήκουν στην VIII Ομάδα του Περιοδικού Πίνακα μαζί με το Σίδηρο ( Fe ), το Νικέλιο ( Ni ) και το Κοβάλτιο ( Co ). Έχουν παρόμοια γεωχημική συμπεριφορά και έχουν τη τάση να συγκεντρώνονται μαζί στη φύση. Εμφανίζονται ως κράματα ή ενώσεις στις αποθέσεις μεταλλοφόρων κοιτασμάτων, που συνδέονται μερικές φορές με το χρυσό, το νικέλιο, το χαλκό και το χρώμιο. Τα μέταλλα της ομάδας του λευκόχρυσου (PGM), μαζί με το Χρυσό ( Au ) και το Ασήμι ( Ag ), είναι ταξινομημένα ως ευγενή μέταλλα λόγω της υψηλής αντίστασής τους στην οξείδωση και τη διάβρωση.

4 . ( ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα PGM έχουν εξαιρετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες που τα έχει καταστήσει απαραίτητα στο σύγχρονο βιομηχανικό κόσμο. Έχουν άριστες καταλυτικές ιδιότητες, χρησιμοποιούνται ευρέως στη χημική βιομηχανία και μέσα στους καταλυτικούς μετατροπείς των αυτοκινήτων. Η μεγάλη έλλειψή των PGM τα καθιστά σαν πολύτιμα μέταλλα. Η παραγωγή του Λευκόχρυσου αντιστοιχεί μόλις στο 1/13 της παγκόσμιας παραγωγής του Xρυσού (που είναι ένα σπάνιο μέταλλο) ). Παγκοσμίως, παράγεται 5 εκατομμύρια φορές περισσότερος Σίδηρος από ότι ο Λευκόχρυσος. Σε σύγκριση με τη τιμή του Χρυσού κατά το 05 ο Χρυσός κόστιζε 4-450$ η ουγκιά ενώ ο Λευκόχρυσος $ η ουγγιά. 1 ουγγιά = 28,34 γραμμάρια )

5 ΓΕΝΕΣΗ ΤΩΝ ΠΛΑΤΙΝΟΕΙΔΩΝ Μάγμα είναι το φυσικό λιωμένο υλικό που περιέχει σε διάλυση πυριτικές ενώσεις,οξείδια μετάλλων και διαφορετικές ποσότητες ρευστών ουσιών, που προέρχεται από το φλοιό ή/και τον ανώτερο μανδύα.οι θερμοκρασίες του μάγματος κυμαίνονται από 625 C (Όξινα μάγματα) μέχρι πάνω από 10 C (Βασικά μάγματα). ).Στη σύσταση του μάγματος συμμετέχουν δύστηκτα συστατικά καθώς και πτητικά συστατικά. Κατά την είσοδο του μάγματος στο μαγματικό θάλαμο αρχίζει η ελάττωση της θερμοκρασίας και της πίεσης του μάγματος και αρχίζει η αποβολή κρυστάλλων ορυκτών, των οποίων η σύσταση εξαρτάται από τη σύσταση του μάγματος. Το τήγμα με τη διαδοχική αυτή αποβολή βασικών συστατικών αποκτά σταδιακά διοριτική και τελικά γρανιτική σύσταση, διεργασία που χαρακτηρίζουμε ως διαφοροποίηση του μάγματος. Η συμμετοχή των πτητικών συστατικών μέχρι σ αυτή τη φάση είναι περιορισμένη. Στη συνέχεια τα πτητικά συστατικά αποδεσμεύονται και φεύγουν έξω από το μαγματικό θάλαμο.

6 Υγρομαγματικά Kοιτάσματα Τα κοιτάσματα της ομάδας του λευκόχρυσου PGM προέρχονται από κλασματική κρυστάλλωση. Τα κράματα του Λευκόχρυσου συναντώνται μέσα σε υπερβασικά πετρώματα και βρίσκονται μαζί με κοιτάσματα χρωμίτη και αδάμαντα. Τα οξείδια των βαρέων μετάλλων επειδή είναι δυσδιάλυτα στο πυριτικό τήγμα, κρυσταλλώνονται ως πρώτα προ ι όντα και βυθίζονται προς βαθύτερα σημεία λόγω του μεγαλύτερου ειδικού βάρους. Η διαφορά ειδικού βάρους τήγματος-μεταλλικών μεταλλικών ορυκτών και το ιξώδες του τήγματος καθορίζουν τη μορφή μεταλλεύματος (συμπαγής, ταινιωτή, διάσπαρτη κ.λ.π.. )

7 Ιζηματογενή κοιτάσματα Πρόκειται για σχηματισμούς που έχουν προκύψει από την αποσάθρωση συνεκτικών πετρωμάτων, τη μεταφορά και απόθεση των υλικών σε άλλες θέσεις και που φιλοξενούν χρήσιμα ορυκτά σε εκμεταλλεύσιμη (ή όχι) ποσότητα. Δημιουργούνται από τη μεταφορική δράση ρεμμάτων και ποταμών. Η δημιουργία των προσχωματικών κοιτασμάτων δεν είναι παρά ένας μηχανισμός κατά τον οποίο στη φύση με τη βαρύτητα επιτυγχάνεται διαχωρισμός των βαρέων και ανθεκτικών ορυκτών από τα ελαφριά ή/και ασταθή δια μέσου της κινήσεως του νερού. Η διεργασία σχηματισμού των κοιτασμάτων αυτών συμβαίνει σε δύο στάδια: 1) Ελευθέρωση των χρήσιμων ορυκτών από τον μητρικό σχηματισμό με τη διεργασία της αποσαθρώσεως. 2) Συγκέντρωση και εντοπισμός σε κοίτασμα αυτών των ορυκτών.

8 ΟΡΥΚΤΑ-ΚΡΑΜΑΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΣΠΕΡΡΙΛΙΤΗΣ ΟΣΜΙΡΙΔΙΟ ΟΣΜΙΟ ΙΡΑΡΣΙΤΗΣ ΙΡΙΔΙΟ ΟΡΥΚΤΟ ΑΡΣΕΝΟΠΑΛΛΑΔΙΝΙΤΗΣ ΜΠΡΑΚΙΤΗΣ ΧΗΜΙΚΟΣ ΤΥΠΟΣ (Pd Pd 7.99 Cu 0.01 )(As 2.5 Sb 0.5 ) Pt 0.63 Pd 0.24 Ni 0.12 S 1.01 Pt 0.64 Pd 0.27 Ni 0.14 S 1.00 (Ir 0.57 Rh Pt 1.00 As 1.99 Sb Os 0.35 Pt 0.03 Ru Rh 0.01 Fe 0.01 Cu <0.01 ) Os,. Os>80% Os (Ir,Ru,Rh,Pt)AsS (Ir,Pt,Os ) Ir>80% Ir ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΡΥΣΤΑΛΛΩΣΗΣ ΤΡΙΚΛΙΝΕΣ ΤΕΤΡΑΓΩΝΙΚΟ ΚΥΒΙΚΟ ΚΥΒΙΚΟ ΕΞΑΓΩΝΙΚΟ ΚΥΒΙΚΟ ΚΥΒΙΚΟ

9 ΟΡΥΚΤΑ-ΚΡΑΜΑΤΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΟΡΥΚΤΟ ΧΗΜΙΚΟΣ ΤΥΠΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΡΥΣΤΑΛΛΩΣΗΣ ΙΡΙΔΟΣΜΙΟ Os 0.53 Ir 0.41 Ru 0.04 Fe 0.01 Pt <0.01 Rh <0.01 ΕΞΑΓΩΝΙΚΟ ΚΟΤΟΥΛΣΚΙΤΗΣ Pd(Te,Bi) ΕΞΑΓΩΝΙΚΟ ΛΑΟΥΡΙΤΗΣ (Ru,Os,Ir)S 2 ΚΥΒΙΚΟ

10 ΕΜΦΑΝΙΣΕΙΣ ΣΤΟN ΚΟΣΜΟ Όπως έχουμε είδη αναφέρει τα P.G.M. τα συναντάμε μέσα σε υγρομαγματικά κοιτάσματα Οι σπουδαιότερες χώρες παραγωγής είναι η Νότιος Αφρική, Η.Π.Α., η Ρωσία και κατά δεύτερο λόγο ο Καναδάς και η Ζιμπάμπουε. Στο κεφάλαιο αυτό θα μιλήσουμε αναλυτικά για ορισμένα κοιτάσματα P.G.M. ανά τον κόσμο. ΚΑΝΑΔΑΣ ΡΩΣΙΑ Η.Π.Α. ΖΙΜΠΑΜΠΟΥΕ Ν.ΑΦΡΙΚΗ

11 Το βασικό σύμπλεγμα του Bushvelt βρίσκετε στη Νότιο Αφρική κοντά στο Rustenburg και είναι ένα από τα μεγαλύτερα κοιτάσματα Cr στο κόσμο. Έχει έκταση τμ και τα αποθέματα του είναι περίπου εκ.τόνοι τόνοι. Από το τα κέρδη έφτασαν στα 240εκ εκ.δολ. και τα 145 εκ.δολ δολ. προήλθαν από τα P.G.M..Τα κοιτάσματα του χρωμίτη είναι στρωματόμορφα και εναλλάσσονται με βασικά και υπερβασικά πετρώματα. Έχουν πάχος από λίγα εκατοστά έως 2 μέτρα. Μέσα στο κοίτασμα του χρωμίτη εντοπίστηκαν και P.G.M...Η. παραγωγή των P.G.M. στο Bushvelt αποτελεί το 50% της παγκόσμιας παραγωγής. Νότιος Αφρική RUSTENBURG

12 Η.Π.Α. Στις Η.Π.Α. εκμετάλλευση των P.G.M. έχουμε στη νότια Μοντάνα στο Stillwater από την εταιρία Stillwater Mining Company.Τα P.G.M. βρίσκονται μαζί με ένα κοίτασμα στρωματόμορφου χρωμίτη. Τα χρωμιτοφόρα στρώματα είναι περίπου 14 με πάχος από λίγα εκατοστά έως 4 μέτρα. Montana

13 ΡΩΣΙΑ Στη Ρωσία εκμετάλλευση των P.G.M. έχουμε στο Taimyr Peninsula στη Σιβηρία από την εταιρία Norilsk Nickel. P.G.M. έχουν εντοπιστεί και στο Monhegorsk. Τα P.G.M. βρίσκονται μαζί με Χρωμίτη μέσα σε Γάββρους, Νορίτες, Πυροξενίτες, Δουνίτες.Τα ορυκτά που έχουν εντοπιστεί είναι Κοτουλσκίτης, Ιρίδιο, Αιματίτης, Χρυσός, Χρωμίτης, Χαλκοπυρίτης κ.α. Monhegorsk Taimyr Peninsula

14 ΚΑΝΑΔΑΣ Στον Καναδά έχουν εντοπιστεί P.G.M. στο Hawk Ridge μαζί με κοιτάσματα Χρωμίτη, Xαλκού και Νικελίου, καθώς και στη Monitoba. Manitoba Hawk Ridge

15 ΑΛΛΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Άλλες περιοχές στο κόσμο που έχουν εντοπιστεί P.G.M. είναι στη περιοχή Selous στη Ζιμπάμπουε, στην Αυστραλία, στη Πολωνία, στη Σερβία, στη Φιλανδία, στη Κολομβία, στην Ιαπωνία, στην Ελλάδα κ.α.... ΚΑΝΑΔΑΣ ΡΩΣΙΑ Η.Π.Α. ΕΛΛΑΣ ΙΑΠΩΝΙΑ ΚΟΛΟΜΒΙΑ ΖΙΜΠΑΜΠΟΥΕ Ν.ΑΦΡΙΚΗ

16 ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ-ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ Η μεγαλύτερη παραγωγή των Πλατινοειδών (P.G.M.).) λαμβάνει χώρα κυρίως σε τρεις χώρες, στη Νότιο Αφρική, στη Ρωσία και στην Αμερική. Μικρότερες ποσότητες παράγονται στη Ζιμπάμπουε. Ακολουθούν δύο κυκλικά διαγράμματα με τη ποσοστιαία παγκόσμια παραγωγή των P.G.M. καθώς και τη ποσοστιαία κατανάλωση των ανά χώρα Ήπειρο.

17 Παγκόσμια Παγκόσμια παραγωγή παραγωγή ανά ανά Χώρα Χώρα σε σε κιλά κιλά 214, ,000 5,000 5, , , , , , ,000 ΣΥΝΟΛΟ ΣΥΝΟΛΟ 4,438 4,438 4,400 4,400 2,306 2, ΖΙΜΠΑΜΠΟΥΕ ΖΙΜΠΑΜΠΟΥΕ 4,040 4,040 4,170 4,170 4,390 4,390 3,610 3,610 3,110 3,110 Η.Π.Α. 160, , , , , , , , , ,459 Ν.ΑΦΡΙΚΗ ΑΦΡΙΚΗ ΣΕΡΒΙΑ ΣΕΡΒΙΑ 36,000 36,000 36,000 36,000 35,000 35,000 35,000 35,000 34,000 34,000 ΡΩΣΙΑ ΡΩΣΙΑ ΠΟΛΩΝΙΑ ΠΟΛΩΝΙΑ ΙΑΠΩΝΙΑ ΙΑΠΩΝΙΑ ΦΙΛΑΝΔΙΑ ΦΙΛΑΝΔΙΑ 1,400 1,400 1,393 1, ΚΟΛΟΜΒΙΑ ΚΟΛΟΜΒΙΑ 7,000 7,000 6,930 6,930 7,400 7,400 7,410 7,410 6,302 6,302 ΚΑΝΑΔΑΣ ΚΑΝΑΔΑΣ ΑΥΣΤΡΑΛΙΑ ΑΥΣΤΡΑΛΙΑ ΛΕΥΚΟΧΡΥΣΟΣ ΛΕΥΚΟΧΡΥΣΟΣ ΧΩΡΑ

18 ΧΩΡΑ 188, , , , , , , , , ,000 ΣΥΝΟΛΟ ΣΥΝΟΛΟ 3,564 3,564 3,170 3,170 1,943 1, ΖΙΜΠΑΜΠΟΥΕ ΖΙΜΠΑΜΠΟΥΕ 13,700 13,700 14,000 14,000 14,800 14,800 12,100 12,100 10,300 10,300 Η.Π.Α. 78,455 78,455 72,758 72,758 64,244 64,244 62,601 62,601 55,818 55,818 Ν.ΑΦΡΙΚΗ ΑΦΡΙΚΗ ΣΕΡΒΙΑ ΣΕΡΒΙΑ 74,000 74,000 74,000 74,000 73,000 73,000 72,000 72,000 71,000 71,000 ΡΩΣΙΑ ΡΩΣΙΑ ΠΟΛΩΝΙΑ ΠΟΛΩΝΙΑ 5,600 5,600 5,500 5,500 5,618 5,618 4,805 4,805 4,712 4,712 ΙΑΠΩΝΙΑ ΙΑΠΩΝΙΑ 12,000 12,000 10,785 10,785 11,500 11,500 11,700 11,700 9,949 9,949 ΚΑΝΑΔΑΣ ΚΑΝΑΔΑΣ ΑΥΣΤΡΑΛΙΑ ΑΥΣΤΡΑΛΙΑ ΠΑΛΛΑΔΙΟ ΠΑΛΛΑΔΙΟ

19 ΧΩΡΑ 467, , , , , , , , , ,000 ΟΛΙΚΟ ΟΛΙΚΟ ΣΥΝΟΛΟ ΣΥΝΟΛΟ 64,500 64,500 65,800 65,800 57,400 57,400 51,100 51,100 51,400 51,400 ΣΥΝΟΛΟ ΣΥΝΟΛΟ ΖΙΜΠΑΜΠΟΥΕ ΖΙΜΠΑΜΠΟΥΕ 48,264 48,264 49,594 49,594 41,721 41,721 35,839 35,839 36,493 36,493 Ν.ΑΦΡΙΚΗ ΑΦΡΙΚΗ 14,600 14,600 14,600 14,600 14,500 14,500 14,500 14,500 14,100 14,100 ΡΩΣΙΑ ΡΩΣΙΑ ΚΑΝΑΔΑΣ ΚΑΝΑΔΑΣ ΥΠΟΛΟΙΠΑ ΥΠΟΛΟΙΠΑ P.G.M. P.G.M.

20 ΕΜΦΑΝΙΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Οι περιοχές στις οποίες έχουν εντοπισθεί ορυκτά-μέταλλα της ομάδας του Λευκόχρυσου στην Ελλάδα είναι οι ακόλουθες :

21 ΕΜΦΑΝΙΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Στο Βουρινο έχουν εντοπιστεί ορυκτά-μέταλλα της ομάδας του Λευκόχρυσου μέσα σε ένα υγρομαγματικό κοίτασμα Χρωμίτη. Η περιοχή ανήκει στη Πελαγονική ζώνη μέσα σε ένα ωκεάνιο οφειολιθικό σύμπλεγμα(βασικά κ Υπερβασικά πετρώματα). ).Τα ορυκτά της ομάδας του Λευκόχρυσου που αναγνωρίστηκαν ήταν Λαουρίτης, κυπρο ι ριδσίτης ριδσίτης και κράματα Os-Ir Ir-Ru.(.(Εkonomou-Eliopoulos) Στο Τριάδι Θεσσαλονίκης έχουν εντοπιστεί ορυκτά-μέταλλα της ομάδας του Λευκόχρυσου ( Λαουρίτης ) μέσα σε ένα υγρομαγματικό κοίτασμα Χρωμίτη. ( Κ.Μ.Μichailidis & M.K.Vavelidis ) Στη Σκύρο μέσα σε ένα οφειολιθικό σύμπλεγμα έχουν εντοπισθεί ορυκτά- μέταλλα της ομάδας του Λευκόχρυσου μαζί με Χρωμίτη. Βρίσκονται μέσα σε Χαρτσουργίτες και Δουνίτες. Τα ορυκτά της ομάδας του Λευκόχρυσου που αναγνωρίστηκαν ήταν Λαουρίτης και Σπεριλλίτης.. (Εkonomou( konomou-eliopoulos) Στη περιοχή του ποταμού του Αλιάκμονα εντοπίσθηκαν ψήγματα ορυκτών της ομάδας του Λευκόχρυσου. Συγκεκριμένα κράματα Os-Ir Ir-Ru, Pt-Fe Fe, Os-Ir Ir-Rh και Os-Ir Ir-Pt.Τα ορυκτά της ομάδας του Λευκόχρυσου βρίσκονται σε προσχωματικά κοιτάσματα μαζί με χρυσό. Τα ορυκτά της ομάδας του Λευκόχρυσου που αναγνωρίστηκαν ήταν Οσμιρίδιο, κυπρο ι ριδσίτης ριδσίτης, Λαουρίτης, Σπερριλίτης κ.α.. ( Μ.Βαβελίδης, Β Χαριστός και E.Seidel )

22 ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ( P.G.M.. ) Ο Λευκόχρυσος και γενικά τα πλατινοειδή (P.G.M.).) έχει πολλές και ουσιαστικές εφαρμογές ενώ οι νέες χρήσεις τους αναπτύσσονται συνεχώς. Τα P.G.M. χρησιμοποιούνται στους Καταλυτικούς μετατροπείς των αυτοκινήτων, για Κοσμήματα, στο Πετρέλαιο, στα Ηλεκτρονικά, στην Ιατρική, στη Χημεία κ.τ.λ.... Στο παρακάτω Διάγραμμα φαίνεται η κατανομή των P.G.M. στους διάφορους τομείς...

23 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Σημειώσεις Κοιτασματολογίας 1 (Μ.ΒΑΒΕΛΙΔΗΣ( ΒΑΒΕΛΙΔΗΣ, Κ.ΜΙΧΑΗΛΙΔΗΣ, ΑΝΕΣΤΗΣ ΦΙΛΙΠΠΙΔΗΣ) ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΕΙΟ ΘΕΣ/ΚΗΣ ΚΗΣ. Σημειώσεις Κοιτασματολογίας Μεταλλευμάτων (Μ.ΒΑΒΕΛΙΔΗΣ, Κ.ΜΙΧΑΗΛΙΔΗΣ, ΑΝΕΣΤΗΣ ΦΙΛΙΠΠΙΔΗΣ) ) ) ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΕΙΟ ΘΕΣ/ΚΗΣ ΚΗΣ. Platinum-Group Minerals and Tetraauricupride in Ophiolitic Rocks of Skyros Island,Greece.M.TARKIAN,M.ECONOMOU-ELIOPOYLOS,D.G.ELIOPOULOS. ELIOPOYLOS,D.G.ELIOPOULOS. Exploration for deposits of Platinum-Group Elements.James E.Mungall.University of Toronto. Jom World Nonferrous Smelter Part 2: Platinum Group Metals Platinum-Group mineralsin the chromitites From the Chalkidiki ophiolite complex,northen Greece. ( Κ.Μ.Μichailidis & M.K.Vavelidis ) Εμφανίσεις Προσχωματικού Χρυσού και P.G.M. στην Περιοχή του Αλιάκμονα.(.(Μ.Βαβελιδης, Β.Χαριστος, Ε.Seidel) Γεωλογία της Ελλάδας. Δημοσθένης Μουντράκης.ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΕΙΟ ΘΕΣ/ΚΗΣ ΚΗΣ. Fortis Bank/Virtual Metals ://r0. 0.unctad.org/infocomm/anglais/platinum/sitemap.htm ://www4. 4.geology.utoronto.ca/faculty/mungall/Website/igcp479europe/index.h tml#dp dp936