Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по МРМ.doc
Скачиваний:
219
Добавлен:
11.11.2019
Размер:
2.12 Mб
Скачать

256

Содержание

Стр.

1 Вводная лекция…………………………………………………………………………...

9

1.1 Общие сведения о редких металлах……………………..…………………………….

9

1.2 Классификация редких металлов……………………………………………………...

10

1.3 Особенности технологии производства редких металлов из рудного сырья………

11

1.4 История развития промышленности редких металлов в стране…………………….

13

2 Металлургия тугоплавких редких металлов…………………………………………

15

2.1 Металлургия вольфрама……………………………………………………………….

15

2.1.1 Краткие исторические сведения………..……………………………………………

15

2.1.2 Основные свойства вольфрама и его соединений………………………………….

15

2.1.3 Области применения…………………………………………………………………

17

2.1.4 Минералы, руды, концентраты……………………………………………………...

17

2.1.5 Основные месторождения……………………………………………………………

18

2.1.6 Способы переработки вольфрамовых концентратов………………………………

18

2.1.7 Спекание вольфрамитовых концентратов с содой и селитрой……………………

19

2.1.8 Спекание шеелитовых концентратов с содой и песком……………………………

21

2.1.9 Выщелачивание содовых спеков…………………………………………………….

21

2.1.10 Автоклавно-содовое вскрытие вольфрамитовых и шеелитовых концентратов...

22

2.1.11 Разложение вольфрамитовых концентратов растворами едкого натра…………

24

2.1.12 Переработка растворов вольфрамата натрия……………………………………...

24

2.1.12.1 Очистка растворов от примесей………………………………………………….

24

2.1.12.2 Осаждение вольфрамовой кислоты……………………………………………

26

2.1.13 Очистка технической вольфрамовой кислоты…………………………………….

27

2.1.14 Получение паравольфрамата аммония и трехокиси вольфрама…………………

27

2.1.15 Экстракционный способ переработки растворов вольфрамата натрия…………

29

2.1.16 Разложение шеелитового концентрата растворами кислот………………………

29

2.1.17 Получение вольфрамового порошка……………………………………………….

29

2.1.17.1 Восстановление вольфрамового ангидрида до металла водородом…………...

30

2.1.17.2 Восстановление трехокиси вольфрама углеродом……………………………...

31

2.1.18 Производство компактного металла методом порошковой металлургии………

31

2.1.19 Плавка вольфрама…………………………………………………………………...

33

2.1.19.1 Дуговая плавка…………………………………………………………………….

33

2.1.19.2 Электронно-лучевая плавка………………………………………………………

34

2.2 Металлургия молибдена……………………………………………………………….

35

2.2.1 Краткая историческая справка………………………………………………………

35

2.2.2 Свойства молибдена и его соединений……………………………………………..

35

2.2.3 Области применения молибдена…………………………………………………….

36

2.2.4 Минералы, руды и рудные концентраты молибдена………………………………

36

2.2.5 Способы переработки молибденовых концентратов………………………………

37

2.2.6 Окислительный обжиг молибденитовых концентратов…………………………..

37

2.2.6.1 Окисление молибденита…………………………………………………………...

37

2.2.6.2 Окисление примесей других сульфидов………………………………………….

38

2.2.6.3 Образование молибдатов…………………………………………………………..

38

2.2.7 Практика обжига…………………………………………………………………….

38

2.2.7.1 Обжиг в многоподовых печах……………………………………………………..

38

2.2.7.2 Обжиг в печах кипящего слоя (КС)……………………………………………….

39

2.2.8 Производство чистого триоксида молибдена………………………………………

40

2.2.9 Способ возгонки……………………………………………………………………

40

2.2.10 Гидрометаллургический способ переработки огарков…………………………...

41

2.2.10.1 Аммиачное выщелачивание……………………………………………………...

41

2.2.10.2 Очистка растворов от примесей меди и железа…………………………………

43

2.2.10.3 Выделение молибдена из аммиачных растворов………………………………..

43

2.2.10.4 Извлечение молибдена из хвостов аммиачного выщелачивания огарков…….

44

2.2.10.5 Термическое разложение парамолибдата аммония……………………………..

44

2.2.11 Азотнокислый способ переработки молибденитового концентрата…………….

45

2.2.12 Производство молибденовых порошков…………………………………………..

45

2.2.13 Получение молибдена из его триоксида восстановлением водородом………….

46

2.2.14 Производство компактного молибдена методом порошковой металлургии……

47

2.2.14.1 Прессование штабиков……………………………………………………………

47

2.2.14.2 Гидростатическое прессование…………………………………………………..

47

2.2.14.3 Спекание штабиков……………………………………………………………….

48

2.2.14.4 Спекание крупных заготовок……………………………………………………..

48

2.2.15 Плавка молибдена…………………………………………………………………...

49

2.3 Металлургия тантала и ниобия………………………………………………………..

51

2.3.1 Краткая историческая справка………………………………………………………

51

2.3.2 Физические и химические свойства тантала и ниобия……………………………

51

2.3.3 Свойства важнейших химических соединений тантала и ниобия………………...

52

2.3.4 Области применения…………………………………………………………………

53

2.3.5 Минералы, руды и месторождения руд……………………………………………..

54

2.3.6 Металлургическая переработка танталито-колумбитовых концентратов………..

55

2.3.6.1 Сплавление со щелочами…………………………………………………………..

55

2.3.6.2 Разложение плавиковой кислотой…………………………………………………

57

2.3.7 Переработка лопаритовых концентратов…………………………………………...

58

2.3.7.1 Способ хлорирования………………………………………………………………

58

2.3.7.2 Сернокислотный способ…………………………………………………………

60

2.3.8 Разделение тантала и ниобия и очистка их соединений от примесей…………….

60

2.3.8.1 Дробная кристаллизация комплексных фторидов………………………………..

61

2.3.8.2 Разделение тантала и ниобия экстракцией………………………………………..

61

2.3.8.3 Разделение тантала и ниобия ректификацией хлоридов………………………...

62

2.3.9 Получение металлических тантала и ниобия………………………………………

62

2.3.9.1 Натриетермическое восстановление тантала и ниобия из фтортанталата калия

и фторниобата калия………………………………………………………………..

63

2.3.9.2 Карботермический способ получения ниобия и тантала………………………...

64

2.3.9.3 Алюмотермический способ получения ниобия и тантала из их пятиокисей…..

65

2.3.9.4 Получение тантала и ниобия восстановлением из хлоридов водородом……….

65

2.3.9.5 Электролитический способ получения тантала…………………………………..

66

2.3.10 Получение компактных тантала и ниобия………………………………………

66

2.3.11 Обработка тантала и ниобия давлением…………………………………………...

68

2.4 Металлургия титана и ванадия………………………………………………………...

69

2.4.1 Общие сведения. Красткая историческая справка…………………………………

69

2.4.2 Важнейшие свойства титана и его химических соединений………………………

69

2.4.3 Области применения титана…………………………………………………………

71

2.4.4 Титановые минералы, руды и рудные концентраты……………………………….

72

2.4.5 Производство химических соединений титана……………………………………..

74

2.4.6 Выплавка титанового шлака из ильменита…………………………………………

76

2.4.7 Производство четыреххлористого титана…………………………………………..

78

2.4.7.1 Подготовка сырья…………………………………………………………………..

78

2.4.7.2 Хлорирование……………………………………………………………………….

78

2.4.7.3 Конденсация и разделение продуктов хлорирования……………………………

81

2.4.7.4 Очистка технического тетрахлорида титана……………………………………

83

2.4.8 Производство диоксида титана……………………………………………………...

84

2.4.8.1 Сернокислотный способ…………………………………………………………

84

2.4.8.2 Способ «сжигания»…………………………………………………………………

85

2.4.9 Способы производства титана……………………………………………………….

86

2.4.9.1 Восстановление тетрахлорида титана магнием…………………………………..

86

2.4.9.2 Восстановление тетрахлорида титана натрием…………………………………..

88

2.4.9.3 Восстановление диоксида титана кальцием или гидридом кальция……………

89

2.4.10 Рафинирование титана……………………………………………………………

90

2.4.10.1 Электролитическое рафинирование титана……………………………………..

90

2.4.10.2 Иодидный метод рафинирования титана ……………………………………….

91

2.4.11 Производство компактного титана………………………………………………...

92

2.4.11.1 Метод порошковой металлургии………………………………………………...

92

2.4.11.2 Плавка титана……………………………………………………………………

92

2.4.12 История открытия ванадия…………………………………………………………

93

2.4.13 Физические и химические свойства ванадия……………………………………...

93

2.4.14 Соединения ванадия………………………………………………………………...

94

2.4.15 Области применения ванадия и его соединений………………………………….

95

2.4.16 Сырьевые источники ванадия……………………………………………………

96

2.4.17 Обогащение ванадийсодержащих руд……………………………………………..

96

2.4.18 Производство ванадия из железных руд…………………………………………..

96

2.4.18.1 Получение ванадиевых шлаков…………………………………………………..

97

2.4.18.2 Переработка ванадиевго шлака…………………………………………………..

97

2.4.18.3 Вылавка феррованадия……………………………………………………………

100

2.4.18.4 Получение металлического ванадия……………………………………………..

101

2.4.19 Извлечение ванадия из руд…………………………………………………………

102

2.4.20 Хлорирование феррованадия……………………………………………………….

106

2.5 Металлургия циркония и гафния……………………………………………………...

107

2.5.1 Общие сведения. Краткая историческая справка…………………………………

107

2.5.2 Важнейшие свойства циркония и гафния и их химических соединений…………

107

2.5.3 Области применения циркония и гафния…………………………………………...

108

2.5.4 Циркониевые минералы, руды и рудные концентраты……………………………

108

2.5.5 Производство химических соединений циркония……………………………….

109

2.5.5.1 Разложение циркона спекнием с содой…………………………………………..

109

2.5.5.2 Разложение циркона спеканием с карбонатом кальция………………………….

110

2.5.5.3 Выделение циркония из солянокислых и сернокислых растворов……………...

110

2.5.5.4 Производство фторцирконата калия………………………………………………

111

2.5.5.5 Производство четыреххлористого циркония……………………………………..

111

2.5.6 Разделение циркония и гафния………………………………………………………

113

2.5.6.1 Фракционная кристаллизация комплексных фторидов………………………….

113

2.5.6.2 Жидкостная экстракция……………………………………………………………

113

2.5.7 Способы производства циркония и гафния………………………………………

114

2.5.7.1 Производство губчатого циркония и гафния магниетермическим

восстановлением хлорида циркония и гафния…………………………………...

114

2.5.7.2 Получение циркония из его фторцирконата калия восстановлением натрием...

115

2.5.7.3 Получение циркония из его диоксида восстановлением кальцием или

гидридом кальция…………………………………………………………………..

115

2.5.7.4 Получение циркония и гафния электролизом…………………………………….

116

2.5.8 Иодидный метод рафинирования циркония и гафния…………………………......

116

2.5.9 Производство компактных циркония и гафния…………………………………....

117

2.5.9.1 Метод порошковой металлургии………………………………………………….

117

2.5.9.2 Электронно-лучевая плавка гафния……………………………………………….

117

2.5.9.3 Плазменная плавка…………………………………………………………………

117

2.5.9.4 Плавка в электродуговых печах…………………………………………………

117

3 Металлургия рассеянных редких металлов…………………………………………….

118

3.1 Металлургия рения……………………………………………………………………..

118

3.1.1 Краткая историческая справка………………………………………………………

118

3.1.2 Свойства рения………………………………………………………………………..

118

3.1.3 Свойства важнейших соединений рения……………………………………………

118

3.1.4 Области применения рения………………………………………………………….

119

3.1.5 Сырьевые источники рения………………………………………………………….

120

3.1.6 Распределение рения при переработке молибденовых концентратов и в

производстве меди……………………………………………………………………

120

3.1.7 Извлечение рения из растворов……………………………………………………...

121

3.1.8 Получение рениевого порошка……………………………………………………

122

3.1.9 Получение компактного рения………………………………………………………

123

3.2 Металлургия индия……………………………………………………………………..

124

3.2.1 Общие сведения………………………………………………………………………

124

3.2.2 Свойства индия……………………………………………………………………….

124

3.2.3 Химические соединения индия……………………………………………………

124

3.2.4 Применение индия……………………………………………………………………

125

3.2.5 Сырьевые источники индия………………………………………………………….

125

3.2.6 Поведение индия в производстве цветных металлов………………………………

125

3.2.7 Первичная обработка индийсодержащего сырья…………………………………..

126

3.2.8 Получение индиевых концентратов…………………………………………………

127

3.2.9 Получение чернового индия…………………………………………………………

129

3.2.10 Рафинирование чернового инидя…………………………………………………..

129

3.2.10.1 Химические методы………………………………………………………………

130

3.2.10.2 Электрохимические методы……………………………………………………...

131

3.2.10.3Физические методы……………………………………………………………….

132

3.2.10.4 Кристаллофизические методы……………………………………………………

132

3.3 Металлургия галлия…………………………………………………………………….

134

3.3.1 Краткая историческая справака……………………………………………………...

134

3.3.2 Свойства гиллия и его соединений………………………………………………….

134

3.3.3 Химические соединения галлия……………………………………………………..

134

3.3.4 Области применения галлия…………………………………………………………

135

3.3.5 Источники получения галлия………………………………………………………..

135

3.3.6 Поведение галлия при переработке сульфидных цинковых концентратов………

136

3.3.7 Поведение галлия при переработке углей…………………………………………..

136

3.3.8 Поведение галлия в производстве алюминия………………………………………

137

3.3.9 Получение галлиевых концентратов или чернового галлия из алюминатных

растворов……………………………………………………………………………...

141

3.3.10 Выделение галлия из алюминатных растворов процесса Байера………………

141

3.3.11 Выделение галлия электролизом на ртутном катоде……………………………..

142

3.3.12 Цементация галлия на галламе алюминия………………………………………...

143

3.3.13 Выделение галлия из гидратного осадка второй карбонизации…………………

143

3.3.14 Способы получения металлического галлия………………………………………

144

3.3.15 Рафинирование чернового галлия………………………………………………….

145

3.4 Металлургия таллия, селена и теллура………………………………………………..

148

3.4.1 Краткая историческая справка о таллии…………………………………………….

148

3.4.2 Свойства таллия и его соединений………………………………………………

148

3.4.3 Химические соединения таллия……………………………………………………..

148

3.4.4 Области применения таллия…………………………………………………………

149

3.4.5 Сырьевые источники таллия…………………………………………………………

149

3.4.6 Поведение таллия при переработке свинцовых, цинковых и медных

концентратов…………………………………………………………………………

150

3.4.7 Извлечение таллия из обогащенных им продуктов………………………………..

150

3.4.8 Получение таллиевых концентратов………………………………………………..

151

3.4.9 Получение чернового таллия и его рафинирование………………………………..

152

3.4.10 Общие сведения о селене и теллуре……………………………………………….

152

3.4.11 Физические свойства селена и теллура……………………………………………

153

3.4.12 Химические свойства селена и теллура…………………………………………....

154

3.4.13 Химические соединения и их свойства……………………………………………

154

3.4.14 Области применения………………………………………………………………..

155

3.4.15 Источники сырья……………………………………………………………………

156

3.4.16 Технология переработки продуктов, содержащих селен и теллур………………

156

3.4.17 Извлечение селена и теллура из медеэлектролитных анодных шламов………...

158

3.4.18 Извлечение селена и теллура из шламов сернокислотного и целлюлозно-

бумажного производства……………………………………………………………

160

3.4.19 Рафинирование селена и теллура…………………………………………………..

162

3.4.20 Техника безопасности при работе с селеном и теллуром………………………...

164

3.5 Металлургия германия…………………………………………………………………

165

3.5.1 Краткая историческая справка………………………………………………………

165

3.5.2 Свойстава германия и его соединений……………………………………………...

165

3.5.3 Химические соединения германия…………………………………………………..

165

3.5.4 Области применения…………………………………………………………………

166

3.5.5 Источники сырья……………………………………………………………………..

166

3.5.6 Поведение германия при переработке сульфидного сырья………………………

166

3.5.7 Поведение германия при переработке углей……………………………………….

167

3.5.8 Способы первичной обработки германиевых концентратов……………………

167

3.5.9 Способы осаждения германия……………………………………………………….

168

3.5.10 Общая схема переработки германиевых концентратов…………………………..

168

3.5.10.1 Разложение концентратов………………………………………………………

168

3.5.10.2 Очистка от примесей……………………………………………………………...

170

3.5.10.3 Получение чистого диоксида германия………………………………………….

172

3.5.10.4 Получение металлического германия……………………………………………

172

3.5.10.5 Рафинирование метллического германия……………………………………….

173

4 Металлургия легких редких металлов…………………………………………………..

175

4.1 Металлургия лития……………………………………………………………………..

175

4.1.1 Краткая историческая справка………………………………………………………

175

4.1.2 Свойств лития и его соединений…………………………………………………….

175

4.1.3 Применение лития и его соединений………………………………………………..

176

4.1.4 Источники сырья……………………………………………………………………..

177

4.1.5 Технология производства моединений лития из рудных концентратов………….

178

4.1.5.1 Сернокислотный способ…………………………………………………………...

178

4.1.5.2 Сульфатный способ………………………………………………………………...

179

4.1.5.3 Известковый способ………………………………………………………………..

181

4.1.6 Получение чистого хлорида лития…………………………………………………..

182

4.1.7 Технология производства металлического лития………………………………….

183

4.1.7.1 Получение лития электролитическим способом…………………………………

183

4.1.7.2 Получение лития вакуумтермическим способом………………………………...

184

4.1.8 Рафинирование лития………………………………………………………………...

185

4.2 Металлургия цезия и рубидия…………………………………………………………

187

4.2.1 Краткая историческая справка………………………………………………………

187

4.2.2 Свойства рубидия и цезия……………………………………………………………

187

4.2.3 Соединения рубидия и цезия………………………………………………………

187

4.2.4 Области применения…………………………………………………………………

188

4.2.5 Сырьевые источники цезия и рубидия……………………………………………...

189

4.2.6 Переработка поллуцитового концентрата…………………………………………..

189

4.2.6.1 Кислотные способы………………………………………………………………...

189

4.2.6.2 Способ спекания……………………………………………………………………

191

4.2.7 Извлечение рубидия и цезия из лепидолитового концентрата…………………....

191

4.2.8 Извлечение рубидия из карналлита…………………………………………………

193

4.2.9 Получение металлического рубидии и цезия………………………………………

193

4.2.9.1 Металлотермические способы…………………………………………………….

194

4.2.9.2 Электролитический способ………………………………………………………

195

4.3 Металлургия бериллия…………………………………………………………………

196

4.3.1 Краткие исторические сведения……………………………………………………..

196

4.3.2 Свойства бериллия и его соединений……………………………………………….

196

4.3.3 Области применения бериллия……………………………………………………...

197

4.3.4 Сырьевые источники бериллия……………………………………………………

198

4.3.5 Методы обогащения руд……………………………………………………………..

199

4.3.6 Способы переработки бериллиевых концентратов………………………………...

199

4.3.6.1 Сульфатный способ………………………………………………………………

199

4.3.6.2 Фторидный способ………………………………………………………………….

201

4.3.7 Получение чистого оксида бериллия………………………………………………..

203

4.3.8 Получение фторида бериллия……………………………………………………….

203

4.3.9 Получение хлорида бериллия………………………………………………………..

203

4.3.10 Производство металлического бериллия………………………………………….

204

4.3.10.1 Магниетермическое восстановление фторида бериллия…………………….....

204

4.3.10.2 Получение бериллия электролизом……………………………………………...

205

4.3.11 Получение компактного бериллия…………………………………………………

205

5 Металлургия редкоземельных и радиоактивных металлов…………………………....

206

5.1 Металлургия редкоземельных металлов……………………………………………

206

5.1.1 Общие сведения о редкоземельных метлах………………………………………...

206

5.1.2 Историческая справа…………………………………………………………………

207

5.1.3 Физические свойства лантаноидов………………………………………………….

207

5.1.4 Химические свойства………………………………………………………………...

207

5.1.5 Области применения…………………………………………………………………

209

5.1.6 Источники сырья. Минералы, руды и концентраты……………………………….

209

5.1.7 Способы переработки монацитовых концентратов………………………………..

211

5.1.7.1 Сернокислотный способ…………………………………………………………...

211

5.1.7.2 Щелочной способ…………………………………………………………………...

212

5.1.8 Методы разделения редкоземельных металлов…………………………………….

213

5.1.8.1 Избирательное окисление………………………………………………………….

214

5.1.8.2 Избирательное восстановление……………………………………………………

214

5.1.8.3 Разделение РЗЭ экстракцией………………………………………………………

214

5.1.8.4 Разделение РЗЭ методом ионообменной хроматографии…………………….....

215

5.1.8.5 Общие схемы полного разделения………………………………………………...

216

5.1.9 Технология получения редкоземельных металлов…………………………………

217

5.1.9.1 Получение хлоридов………………………………………………………………..

217

5.1.9.2 Получение фторидов……………………………………………………………….

218

5.1.9.3 Электролитическое получение редкоземельных металлов………………….......

218

5.1.9.4 Металлотермические способы получения лантаноидов из галогенидов………

219

5.1.9.4.1 Восстановление галогенидов кальцием…………………………………………

219

5.1.9.4.2 Восстановление хлоридов кальцием…………………………………………….

220

5.1.9.4.3 Восстановление фторидов кальцием……………………………………………

220

5.1.9.4.4 Литиетермический способ восстановления редкоземельных металлов из

хлоридов…………………………………………………………………………..

221

5.1.9.4.5 Восстановление самария, европия и иттербия из оксидов…………………….

222

5.1.10 Очистка редкоземельных металлов дистилляцией……………………………….

223

5.2 Металлургия скандия…………………………………………………………………..

224

5.2.1 Общие сведения………………………………………………………………………

224

5.2.2 Свойства скандия……………………………………………………………………..

224

5.2.3 Соединения скандия………………………………………………………………….

224

5.2.4 Области применения скандия………………………………………………………..

226

5.2.5 Сырьевые источники скандия……………………………………………………….

227

5.2.6 Переработка скандийсодержащего сырья…………………………………………..

228

5.2.6.1 Методы осаждения скандия из растворов………………………………………...

228

5.2.6.2 Переработка тортвейтита…………………………………………………………..

230

5.2.6.3 Переработка уран-ториевых руд…………………………………………………..

231

5.2.6.4 Переработка титаномагнетитовых концентратов…………………………….......

232

5.2.6.5 Переработка отходов вольфрамового и оловянного производства……………..

232

5.2.6.6 Переработка шлаков ферровольфрамового и оловянного производства……….

234

5.2.7 Получение металлического скандия………………………………………………

237

5.3 Металлургия тория и урана……………………………………………………………

239

5.3.1 Общие сведения о металлах…………………………………………………………

239

5.3.2 Свойства тория и урана………………………………………………………………

239

5.3.3 Химические соединения тория………………………………………………………

241

5.3.4 Химические соединения урана………………………………………………………

242

5.3.5 Области применения ………………………………………………………………...

242

5.3.6 Сырьевые источники урана………………………………………………………….

243

5.3.7 Извлечение урана из руд……………………………………………………………..

244

5.3.8 Извлечение урана из растворов……………………………………………………...

246

5.3.9 Очистка концентратов………………………………………………………………..

247

5.3.10 Получение тетрафторида урана…………………………………………………….

248

5.3.11 Производство урана…………………………………………………………………

250

5.3.12 Восстановление тетрафторида урана кальцием…………………………………...

250

5.3.13 Восстановление тетрафторида урана магнием……………………………………

251

5.3.14 Плавка урана………………………………………………………………………...

252

5.3.15 Получение чистых соединений тория……………………………………………..

252

5.3.16 Производство тория…………………………………………………………………

253

5.3.16.1 Восстановление диоксида тория кальцием……………………………………...

253

5.3.16.2 Восстановление тетрафторида тория кальцием…………………………………

254

5.3.17 Получение компактного тория……………………………………………………..

255

1. Вводная лекция

1.1. Общие сведения о редких металлах

Редкие металлы определяют развитие таких важных областей, как электровакуумная техника, полупроводниковая электроника, атомная энергетика, авиа- и ракетостроение, а также производство специальных сталей, твердых, жаропрочных и антикоррозионных сплавов. В настоящее время металлургическая промышленность производит 71 металл, из них 41 относится к группе редких.

Современная металлургическая промышленность производит почти все известные металлы. К группе «редкие» отнесены металлы, которые начали использовать в технике лишь в конце XIX или XX столетии. Это обусловлено тем, что большинство редких металлов было открыто в конце XVIII и в XIX вв., а некоторые из них - в XX в. При этом малая распространенность и рассеянность в земной коре многих редких металлов, а также трудности извлечения и получения в чистом виде некоторых из них существенно препятствовали их освоению.

Следует учитывать, что редкие металлы не обязательно относятся к элементам, мало распространенным в земной коре. Из табл.1.1 видно, что для большинства редких металлов характерно низкое содержание в земной коре. Однако многие из них более распространены, чем давно известные человеку металлы.

Таблица 1.1

Средний химический состав земной коры по А. П. Виноградову

Декада распространенности в земной коре

Содержание химических элементов, % (по массе)

I

O 47.2; Si 27.6

II

Al 8.80; Fe 5.10; Ca 3.60; Na 2.64; K 2.60; Mg 2.10

III

Ti 0.60; H 0.15; C 0.10

IY

Mn 0.09; P 0.08; S 0.05; Ba 0.05; Cl 0.045; Se 0.04; Rb 0.031

Y

Ni 8·10-3; Li 6.5·10-3; Zn 5·10-3; Ce 4.5·10-3; Sn 4·10-3; Co 3·10-3; Y 2.8·10-3; Nd 2.5·10-3; La 1.8·10-3; Pb 1.6·10-3; Ga 1.5·10-3; Nb 1·10-3; Cd 1·10-3

YI

Th 8·10-3; Cs 7·10-4; Pr 7·10-4; Sm 7·10-4; Ge 7·10-4; Be 6·10-4; Se 6·10-4; As 5·10-4; Dy 4.5·10-4; Er 4·10-4; Yb 3·10-4; V 3·10-4; Tl 3·10-4; Mo 3·10-4; Hf 3.2·10-4; B 3·10-4; Br 1.8·10-4; Ho 1.3·10-4; Eu 1.2·10-4;W 1·10-4; Lu 1·10-4

YII

Tm 8·10-5; Se 6·10-5; Cd 5·10-5; Sb 4·10-5; I 1.3·10-5; Bi 2·10-5; Ag 1·10-5; In 1·10-5

YIII

Hg 7·10-6; Os 5·10-6; Pd 1·10-6; Te 1·10-6

IX

Ru 5·10-7; Pt 5·10-7; Au 5·10-7; Rh 1·10-7; Re 1·10-7; Ir 1·10-7

X

Ac 6·10-10; Ra 1·10-10; Pa 1·10-10; Po 2·10-14; Pu 1·10-15; Rn 7·10-16

Например, титан стоит девятым в ряду распространенности; цирконий, ванадий, литий, церий и др. более распространены, чем такие обычные металлы, как свинец, мышьяк, олово, ртуть, серебро, золото.

И все же некоторые металлы весьма рассеяны в земной коре, т.е. не способны или имеют очень ограниченную способность образовывать самостоятельные минералы и рудные месторождения. Например, содержание галлия в земной коре выше, чем олова, мышьяка и ртути. Однако галлий не образует самостоятельных минералов и находится в рассеянном состоянии в решетках других минералов, тогда как олово, ртуть и мышьяк образуют минералы и месторождения. Поэтому они представляются более распространенными в земной коре. Таким образом, малая распространенность в земной коре - не общий признак, всех металлов группы редких, хотя он и характерен для многих из них.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]