Как добывают серебро: от горной породы до чистого металла
Серебро почти никогда не добывают из чисто серебряных месторождений: более 70% мировой добычи получают как побочный продукт при переработке руд цветных металлов. Процесс включает несколько стадий: рудник, обогатительная фабрика, металлургический завод и финальное рафинирование до чистоты 99,99%. Путь от горной породы до слитка занимает несколько недель.
Где и как залегает серебро
В природе серебро встречается в трёх формах. Самородное серебро (чистый металл) редко: его находят в виде дендритов и самородков преимущественно в гидротермальных жилах. Значительно чаще серебро входит в состав собственных минералов: аргентита (сульфид серебра Ag2S), прустита, пираргирита. Но главный промышленный источник — рассеянная примесь в сульфидных рудах цветных металлов. В свинцово-цинковых рудах серебра обычно 50–300 г на тонну, в медно-порфировых рудах его меньше, 5–30 г/т, но объёмы переработки таких руд огромны.
В России серебряные рудники расположены в Якутии, Магаданской и Чукотской областях. Крупнейшие запасы связаны с золото-серебряными месторождениями вулканогенного типа. Страна входит в первую пятёрку производителей серебра в мире.
Добыча и обогащение
Руду добывают открытым или подземным способом в зависимости от глубины залегания. На обогатительной фабрике руду сначала дробят в несколько стадий: в щековых, конусных и шаровых мельницах её измельчают до размера частиц 0,1–0,3 мм. Такое тонкое измельчение необходимо, чтобы освободить рудные минералы от пустой породы.
Основной метод обогащения серебросодержащих руд — флотация. Измельчённую руду смешивают с водой и добавляют реагенты-коллекторы (ксантогенаты) и пенообразователи. Через пульпу продувают воздух: сульфидные минералы, в том числе серебросодержащие, прилипают к пузырькам воздуха и всплывают в виде пены. Пустая порода (хвосты) оседает на дно. Полученный концентрат содержит в 20–50 раз больше серебра, чем исходная руда. Серебро в концентрате не самостоятельно, а связано с сульфидами свинца и меди, поэтому дальнейшая переработка ведётся в металлургических цехах.
Металлургический передел
Свинцовые концентраты переплавляют в шахтных или взвешенных печах при 1000–1200 °C. Серебро хорошо растворяется в расплавленном свинце и собирается в черновом свинце. Из него серебро извлекают методом Паркеса: в расплавленный свинец добавляют цинк при 500 °C. Цинк преимущественно растворяет серебро и золото, образуя всплывающую корку серебристо-цинкового сплава. Эту корку снимают, цинк отгоняют в вакуумных ретортах при 850–1000 °C, и остаётся сплав серебра с золотом (сплав Доре).
Из медных концентратов серебро переходит в анодный шлам при электролитическом рафинировании меди. Анодный шлам собирают, плавят и получают тот же сплав Доре. Сплав Доре содержит 90–98% серебра и золота в сумме. Разделяют их купеляцией или химическим аффинажем.
Аффинаж: финальная очистка
Аффинаж серебра ведут электролитическим методом по способу Мёбиуса. Сплав Доре отливают в аноды и помещают в ванны с раствором нитрата серебра. При прохождении тока серебро растворяется с анода и осаждается на катоде в виде чистых кристаллов. Золото и металлы платиновой группы не растворяются и остаются в виде шлама под анодом. Серебряные кристаллы с катода промывают, плавят в индукционных печах и разливают в стандартные слитки.
Чистота аффинированного серебра достигает 99,99% (четыре девятки). Стандартные банковские слитки весят 28–32 кг. Для промышленных потребителей серебро выпускают также в виде гранул, порошка, проволоки и фольги в зависимости от области применения: ювелирного дела, электроники, фотокатализа или производства контактов.
Попутное серебро и его доля в производстве
Экономика серебряного производства существенно отличается от золотого. Поскольку серебро в большинстве случаев попутный металл, его себестоимость формируется в рамках общей экономики горно-металлургического предприятия. Это означает, что объём добычи серебра не всегда можно регулировать самостоятельно: он зависит от объёма переработки основного металла. Именно поэтому мировое предложение серебра относительно инертно и слабо реагирует на ценовые колебания в краткосрочной перспективе.
