РЕДКИЕ И РАССЕЯННЫЕ МЕТАЛЛЫ - Строение земли
 

Kaldera.Info

Вулканическая активность Земли

Slideshow Image 1
Slideshow Image 2
Slideshow Image 3
Slideshow Image 4
Slideshow Image 5



РЕДКИЕ И РАССЕЯННЫЕ МЕТАЛЛЫ

редкие и рассеянные металлы

В настоящее время из 104 химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева в промышленности используется около 80 элементов, в том числе большая группа редких и рассеянных металлов. К ним относятся литий, бериллий, титан, вольфрам, молибден, висмут, тантал, скандий, ванадий, галлий, германий, рубидий, иттрий, цирконий, ниобий, индий, теллур, а также радиоактивные металлы — уран, радий, торий и др.
К этой же группе редких и рассеянных металлов относят и так называемые «редкие земли», которые занимают в периодической системе элементов Д. И. Менделеева номера с 57 по 71 (церий, лантан и др.).
Преобладающее большинство редких и рассеянных металлов содержится в земной коре в очень малых количествах, порядка тысячных, десятитысячных и даже стотысячных долей процента. Исключение составляют титан, ванадий, литий, бериллий и некоторые другие. Из редких металлов в самородном состоянии встречаются только висмут и очень редко тантал. За исключением молибдена, вольфрама и титана, большинство редких рассеянных металлов не образует самостоятельных месторождений. Так, например, свинцово-цинковые и медно-колчеданные руды многих месторождений очень часто содержат индий, галлий, таллий, германий, селен, теллур, которые попутно извлекаются при переработке руд на главные металлы — медь, свинец и цинк.
В золе некоторых углей и сланцев часто присутствует значительное количество германия. В калийных солях находятся цезий, рубидий и литий. В молибденовых рудах встречается рений, в циркониевых — гафний, а в бокситах — галлий.
Большая группа редких и редкоземельных металлов встречается в минералах пегматитовых жил (см. стр. 71).
Для извлечения редких и рассеянных металлов из руды прибегают к очень сложным способам обработки, которые позволяют довести содержание их до промышленных концентраций.
Свойства редких металлов весьма разнообразны и необычайно ценны.
Рассмотрим наиболее важные в промышленном отношении редкие и рассеянные металлы.
Бериллий применяется в сплавах с медью, алюминием и магнием. Эти сплавы обладают большой прочностью, химической устойчивостью и легкостью. Твердость железа от прибавления бериллия увеличивается в 6 раз. Сплавы бериллия применяются в технике. Главный минерал бериллия — берилл (силикат алюминия и бериллия). Встречается он главным образом в пегматитовых и кварцевых жилах.
Ванадий идет для производства особо вязких и прочных сталей и входит важной составной частью в сплав с алюминием. Эти стали и сплав используются в автомобильной и авиационной промышленности. Соединения ванадия употребляются в производстве различных красок, в фотографии и медицине. Ванадий добывают из минералов — ванадинита, тюямунита и др.— или попутно извлекают из руд других металлов (титаномагнетитов, бурых железняков, бокситов).
Висмут применяется при изготовлении легкоплавких сплавов, которые нужны в типографском деле, в производстве предохранительных пробок к паровым котлам, автоматическим огнетушителям и т. д.
Кроме того, висмутовые соли используются в медицине, при изготовлении фотобумаги, красок и стекол с высоким показателем преломления.
Галлий используется для изготовления высокотемпературных кварцевых термометров, заменяя в них ртуть, для специальных оптических зеркал, а также в медицине.
Германий, индий, селен, теллур и некоторые другие используются в полупроводниках, для изготовления стекол с очень высоким показателем преломления, в радиотехнике как элементы с очень высоким сопротивле-нием и в медицине.
Литий дает легкие и вместе с тем твердые сплавы с алюминием, магнием и другими металлами. Литий используется в технике и медицине. Важнейшим минералом лития является сподумен (алюмосиликат лития). Встречается он в пегматитовых жилах.
Молибден и вольфрам отличаются значительной твердостью, ковкостью, высокой химической стойкостью и тугоплавкостью. Температура плавления молибдена 2600°, а вольфрама 3400°, т. е. выше, чем у всех других ме-таллов. Значительная часть молибдена и вольфрама применяется в качестве добавок при выплавке специальных сортов стали, используемых для изготовления различных видов быстрорежущих инструментов, котлов высокого давления, наиболее ответственных частей автомобилей и др.
Молибден и вольфрам применяются также для электротехнических приборов, радио и рентгена.
Практически весь молибден получают из молибденита (соединения молибдена с серой).
Главными минералами, из которых извлекается вольфрам, являются вольфрамит (соединение вольфрама с железом, марганцем и кислородом) и шеелит (соединение вольфрама с кальцием и кислородом). Эти минералы обычно встречаются в кварцевых жилах и в рудных зонах, расположенных на границе осадочных пород и гранитов.
Ниобий и тантал применяются в производстве особо прочных сортов стали, используемых в технике. Особую роль играет тантал в электровакуумной технике.
Рений широко используется в электротехнике и в химической промышленности, в частности как катализатор (ускоритель процессов).
Рубидий, цезий и селен благодаря своим особым фотоэлектрическим свойствам необходимы в производстве фотоэлементов.
Титан обладает высокой температурой плавления (1725°) и температурой кипения (более 3000°), в нем сочетается легкость с большой прочностью (равной прочности стали). Титан очень стоек к воздействию кислот и щелочей, не поддается ржавлению. Поэтому металлический титан теперь широко применяют в реактивных самолетах и в других областях новейшей техники. Двуокись титана используется для изготовления высококачественных белил, лаков, эмалей, водонепроницаемых материалов. Титан идет в качестве добавки для получения сверхпрочных сталей.
Главное сырье для титановой промышленности — минералы рутил, ильменит и титаномагнетит. Большинство наиболее важных месторождений титана связано с глубинными магматическими породами (габбро и др.) и с россыпями, образовавшимися за счет их разрушения.
В Российском Союзе месторождения титана есть на Урале, Кольском п-ове, Украине, в Казахстане, Сибири, Карелии.
Относительно недавно используется в промышленности цирконий. Окись циркония принадлежит к наиболее огнеупорным окисям. Ее употребляют для изготовления тиглей, химически устойчивых кирпичей и высокотемпературных цементов.
В виде металла цирконий применяется для дающих вспышку порошков, радиоламп, электродов и сплавов. Из циркониевых сталей делают хорошую броню, а с никелем эти стали применяются для производства быстрорежущих инструментов. В последнее время цирконий стал употребляться для изготовления ядерных реакторов. Цирконий извлекают из минералов циркона (соединение циркония с кремнием и кислородом) и бадделеита (соединение циркония с кислородом). Оба минерала встречаются в гранитах и нефелиновых сиени-тах, а также и в пегматитовых жилах этих пород. Основная масса циркона добывается теперь из россыпных месторождений.
К радиоактивным металлам относятся торий, уран и радий. В земной коре их немного.
Из радиоактивных металлов особенно важен уран. Будучи исключительно активным элементом, уран никогда не встречается в самородном виде, а только в соединениях с другими элементами.
В 1898 г. супругам Кюри удалось выделить из урановых соединений новый элемент — радий. Содержание радия в урановой руде ничтожно мало, и для получения 1 Г радия надо переработать свыше 2 тыс. Т урановой руды. Поэтому цена его была колоссальной: 1 Г бромистой соли радия стоил до 200 тыс. руб. золотом.
Радий применяется пока главным образом для научных исследований и в медицине.
Урановые руды — важнейший источник колоссальных запасов внутриядерной энергии. При расщеплении 1 Т урана выделяется столько же энергии, как при сжигании 100 тыс. Т угля.
Сейчас ученые напряженно работают, чтобы возможно скорее овладеть этой новой могучей силой в мирных целях.
В РОССИИ атомная энергия используется в мирных целях: построены атомные электростанции, ледокольный атомоход «Ленин» и т. д.
Недалеко то время, когда ученые откроют дешевые и доступные пути получения атомной энергии в неограниченных количествах. Тогда мы будем иметь электростанции, помещающиеся в чемодане, моторы в несколько лошадиных сил и размером не больше карманных часов, ракетные двигатели, самолеты и автомобили, «заряженные» атомным топливом на ряд лет.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Активные вулканы:

Извержения вулканов-ИТАЛИЯ, Этна, Сицилия 1226 г до н.э

News image

Записи о самых ранних извержениях вулкана Этна живописны и образны, но в них отсутствуют статистические данные. Тем не менее создается картина посто...

НАГОРЬЕ ТИБЕСТИ

News image

представляет собой свод, приподнятый над окружающими равнинами на 2 км. Ядро его сложено докембрийскими породами. Это приподнятое в горстах основани...

СЕВЕРНАЯ ЧАСТЬ ОСТРОВА НЕГРОС

News image

Блок о-ва Негрос сложен допалеогеновым метаморфическим комплексом, перекрытым мощными конгломератами и известняками среднего и верхнего миоцена. В с...

Извержения вулканов – ИНДОНЕЗИЯ, о-в Кракатау, Кракатау, 26-

News image

Грохот разрушительного и губительного извержения вулкана Кракатау 26 августа 1883 года был самым громким звуком, который когда-либо слышало человече...

Типы вулканов:

Кальдеры

News image

Мы уже упоминали о кальдерах как о вулканических кратерах диаметром более 1 км. Пример такой кальдеры диаметром около 4 км на вершине вулкана Кнлауэ...

Купола, маары и туфовые кольца

News image

Купола, маары и туфовые кольца. Очень вязкая лава (чаще всего дацитового состава) при извержениях через основной кратер или боковые трещины образует...

Плинианский тип

News image

Называется по имени римского ученого Плиния Старшего, который погиб при извержении Везувия в 79 н.э. Извержения этого типа характеризуются наибольше...

Извержение бандайсанского типа

News image

Извержение бандайсанского типа (Синоним: извержение фреатическое) - взрывоподобное извержение массы газов и обломков старой лавы, закупоривавшей жер...

>>>: Строение земли - РЕДКИЕ И РАССЕЯННЫЕ МЕТАЛЛЫ