* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

601 РЕДКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ 602 Л е г к и е и р е д к и е м е т а л л ы обладают м а л о й п л о т н о с т ь ю (от L i 0,53 до Cs 1,87), х и м и ч е с к и весьма а к т и в н ы , о б р а з у ю т в е с ь м а п р о ч н ы е соедине­ н и я ; поэтому эти м е т а л л ы п о л у ч а ю т либо э л е к т р о ­ лизом расплавленных солей, либо металлотермич. восстановлением. П о п е р е ч и с л е н н ы м п р и з н а к а м они б л и з к и к л е г к и м ц в е т н ы м м е т а л л а м ( A l , M g , Са, Na). Т у г о п л а в к и е р е д к и е м е т а л л ы от­ носятся к числу переходных металлов I V , V, V I и V I I г р у п п п е р и о д и ч . системы с н е д о с т р о е н н ы м и э л е к т р о н ­ н ы м и ^ - у р о в н я м и . Эта особенность с т р о е н и я атомов переходных металлов вызывает участие в межатом­ ных с в я з я х не т о л ь к о н а р у ж н ы х 6-электронов, но и d - э л е к т р о н о в н е з а п о л н е н н о г о у р о в н я , что п р и в о д и т к высоким силам межатомного сцепления в к р и с т а л л а х , а т а к ж е о б у с л о в л и в а е т их п е р е м е н н ы е химич. в а л е н т ­ ности. С и л ь н ы е м е ж а т о м н ы е с в я з и п р о я в л я ю т с я , в ч а с т н о с т и , в в ы с о к и х темп-рах п л а в л е н и я м е т а л л о в (от 1660° д л я T i до 3410° д л я W — самого т у г о п л а в к о г о из всех м е т а л л о в ) . Б л а г о д а р я у к а з а н н ы м особенностям п е р е х о д н ы е элементы о б р а з у ю т м н о г о ч и с л е н н ы е и м н о г о о б р а з н ы е химич. соединения с д р у г и м и элемен­ т а м и , а т а к ж е р а з л и ч н ы е и н т е р м е т а л л и д ы и твердые р - р ы с д р у г и м и м е т а л л а м и , что п о з в о л я е т создать р а з ­ нообразные ценные сплавы. Т у г о п л а в к и е м е т а л л ы о б р а з у ю т в е с ь м а твердые, тугоплавкие и химически устойчивые соединения с р я ­ дом н е м е т а л л о в с м а л ы м и а т о м н ы м и р а д и у с а м и (С, N , В , Si) т и п а м е т а л л о п о д о б н ы х ф а з в н е д р е н и я и близ­ к и х к ним ( к а р б и д ы , н и т р и д ы , б о р и д ы , силициды). Б л и з о с т ь свойств т у г о п л а в к и х м е т а л л о в о п р е д е л я е т о б щ н о с т ь р я д а областей их . п р и м е н е н и я : в виде чистых металлов в электронной технике и в электро­ т е х н и к е (тела н а к а л а , э л е к т р о н н о э м и с с и о н н ы е к а т о д ы и т. д.); к а к основа ж а р о п р о ч н ы х и к о р р о з и о н н о с т о й к и х с п л а в о в ; в виде т у г о п л а в к и х т в е р д ы х к а р б и д о в в составе т в е р д ы х и л и о с о б о ж а р о п р о ч н ы х с п л а в о в ; в л е г и р у ю щ и х д о б а в к а х к с т а л я м . Все более ш и р о к о е п р и м е н е н и е н а х о д я т п р е ц и з и о н н ы е с п л а в ы на основе т у г о п л а в к и х м е т а л л о в , л е г и р о в а н и е к - р ы х , иногда не­ б о л ь ш и м и к о л и ч е с т в а м и д р у г и х э л е м е н т о в , существен­ но у л у ч ш а е т их свойства. Р а с с е я н н ы е р е д к и е м е т а л л ы объ­ единены по п р и з н а к у р а с с е я н и я их в земной к о р е . Обычно р а с с е я н н ы е элементы н а х о д я т с я в виде изо­ морфной п р и м е с и в р е ш е т к а х д р у г и х м и н е р а л о в и и з в л е к а ю т с я п о п у т н о из отходов м е т а л л у р г и я , и х и ­ мич. п р о и з в о д с т в д р у г и х элементов: н а п р . , Ga — из отходов а л ю м и н и е в о г о п р о и з в о д с т в а , I n — из отходов п р о и з в о д с т в а ц и н к а и с в и н ц а , Т1 —• из п ы л е й о б ж и г а р а з л и ч н ы х с у л ь ф и д н ы х к о н ц е н т р а т о в , Ge — из от¬ ходов ц и н к о в о г о и медного п р о и з в о д с т в , а т а к ж е от­ х о д о в п е р е р а б о т к и у г л е й , Re — из п о л у п р о д у к т о в мо­ либденового производства, H f извлекают попутно в п р о и з в о д с т в е ц и р к о н и я , Р а с с е я н н ы е элементы Se и Те, встречающиеся к а к примеси в различных при­ р о д н ы х с у л ь ф и д а х , и з в л е к а ю т с я либо из отходов сер­ нокислотного производства, либо п р и металлургия, п е р е р а б о т к е с у л ь ф и д н ы х р у д н ы х к о н ц е н т р а т о в цвет­ н ы х м е т а л л о в (см. Рассеянные элементы). Р е д к о з е м е л ь н ы е м е т а л л ы объединяют л а н т а н и следующие за ним элементы от Се № 58 до L u № 71 — лантаниды, а также иттрий и скандий, р а с п о л о ж е н н ы е в той ж е I I I г р . периодич. системы. Сходное с т р о е н и е н а р у ж н ы х э л е к т р о н н ы х оболочек их а т о м о в о б у с л о в л и в а е т б л и з о с т ь их х и м и ч . свойств и их совместное н а х о ж д е н и е в п р и р о д н ы х м и н е р а л а х . П о л у ч а ю т р е д к о з е м е л ь н ы е м е т а л л ы б о л ь ш е й частью э л е к т р о л и з о м р а с п л а в л е н н ы х солей и л и м е т а л л о ­ термич. методами. Б л и з о с т ь х и м и ч . с в о й с т в л а н т а н и дов п о з в о л я е т на п е р в ы х с т а д и я х п е р е р а б о т к и с ы р ь я в ы д е л и т ь и х в форме смеси о к и с л о в . Р а з д е л е н и е л а н танидов требует с л о ж н ы х и п р е ц и з и о н н ы х т е х н о л о ­ гич. п р о ц е с с о в ( м н о г о к р а т н ы е к р и с т а л л и з а ц и и с о л е й , ионообменные п р о ц е с с ы , э к с т р а к ц и я о р г а н и ч . раст­ в о р и т е л я м и и т. п . ) . З а п о с л е д н и е годы р а з в и в а ю т с я и с с л е д о в а н и я свойств и н д и в и д у а л ь н ы х р е д к о з е м е л ь ­ ных э л е м е н т о в , что о б е щ а е т р а с ш и р и т ь о б л а с т и и х применения. Р а д и о а к т и в н ы е м е т а л л ы (природные— Fr, Ra, Р о , Ac, T h , Pa, U и и с к у с с т в е н н о п о л у ч а е м ы е в а т о м н ы х р е а к т о р а х — Pu, N p и др.) п р и о б р е л и з а последние годы важнейшее значение в свяйи с исполь­ зованием а т о м н о й э н е р г и и . Б о л ь ш и е и с с л е д о в а н и я в е д у т с я т а к ж е по изучению свойств и и з ы с к а н и ю областей п р и м е н е н и я з а у р а н о в ы х э л е м е н т о в . Р а д и о а к ­ тивность р а с с м а т р и в а е м ы х элементов с о з д а е т свою специфику и затруднения в технологии их извлечения и разделения. Природным радиоактивным металлам в сырье часто сопутствуют редкоземельные металлы (см. Радиоактивные элементы, Радиоактивность в пр ироде). О с о б е н н о с т и т е х н о л о г и и извле­ ч е н и я и п р о и з в о д с т в а р е д к и х ме­ т а л л о в связаны с характером сырья и высокими т р е б о в а н и я м и , п р е д ъ я в л я е м ы м и к ч и с т о т е , а иногда и к физич. структуре продукции промышленности редких металлов. 1. С ы р ь е к а к п р и р о д н о е , т а к и в форме о т х о д о в д р у ­ гих п р о и з в о д с т в с о д е р ж и т р е д к и е м е т а л л ы б о л ь ш е й частью в малых концентрациях. Н а п р . , вольфрамовые р у д ы , с ч и т а ю щ и е с я с р е д и р у д р е д к и х м е т а л л о в од­ ними из н а и б о л е е б о г а т ы х , с о д е р ж а т от 0,2 до 1% W, м о л и б д е н о в ы е р у д ы — от 0 , 1 % до 1 % М о , в а н а д и е ­ вые — от 0,1 до 0,5% V . Е щ е б о л е е бедны т а н т а л о ниобиевые р у д ы . Р а с с е я н н ы е р е д к и е м е т а л л ы , к а к сказано, встречаются в весьма малых концентрациях в промышленных отходах. В связи с низкой концентра­ ц и е й р е д к и х м е т а л л о в в с ы р ь е особое з н а ч е н и е п р и ­ обретает о б о г а щ е н и е р у д . Обычные ( г р а в и т а ц и о н н ы е , ф л о т а ц и о н н ы е и др.) методы о б о г а щ е н и я часто соче­ таются с г и д р о м е т а л л у р г и я , о б р а б о т к о й с ы р ь я р а з ­ личными реагентами, с окислительным, восстанови­ тельным и л и х л о р и р у ю щ и м о б ж и г о м , п л а в к о й и т. п. (см. Обогащение полезных ископаемых). 2. Н е т о л ь к о р а с с е я н н ы е , но и те р е д к и е м е т а л л ы , к - р ы е о б л а д а ю т собственными м и н е р а л а м и и р у д а м и , часто в с т р е ч а ю т с я в с о ч е т а н и и д р у г с д р у г о м и с д р у ­ гими м е т а л л а м и ( н а п р . , в о л ь ф р а м о - м о л и б д е н о в ы е р у ­ д ы , т а н т а л о - н и о б и е в о - т и т а н о в ы е р у д ы , часто с о д е р ­ ж а щ и е и р е д к и е земли; ж е л е з о - в а н а д и е в ы е , м е д н о молибденовые, вольфрамо-оловянные, урано-ванадиевые, ториево-редкоземельные, литиево-цезиевые руды и т. д.). Эти о б с т о я т е л ь с т в а у с л о ж н я ю т т е х н о л о г и ю п е р е р а б о т к и с ы р ь я , т р е б у я сочетания м н о г о о б р а з н ы х пирометаллургич. и гидрометаллургич. процессов для р а з д е л е н и я и к о м п л е к с н о г о и с п о л ь з о в а н и я всех ц е н ­ ных с о с т а в л я ю щ и х с ы р ь я . 3. П р и р о д н ы е соединения и с о е д и н е н и я р е д к и х ме­ таллов в промышленных отходах обладают большей ч а с т ь ю в ы с о к о й химич. п р о ч н о с т ь ю , что з а т р у д н я е т и х п е р е р а б о т к у и выделение из н и х ч и с т ы х р е д к и х металлов. 4. К п о д а в л я ю щ е й ч а с т и п р о д у к ц и и р е д к и х м е т а л ­ л о в ( к а к в форме т о в а р н ы х с о е д и н е н и й , т а к и в форме м е т а л л о в , л и г а т у р , сплавов) п р е д ъ я в л я ю т с я весьма в ы с о к и е т р е б о в а н и я в о т н о ш е н и и химич. ч и с т о т ы . Это требует п р и м е н е н и я у с л о ж н е н н о й т е х н о л о г и и д л я очи­ с т к и п р о м е ж у т о ч н ы х соединений, р е д к и х м е т а л л о в и д л я и х в ы д е л е н и я в форме особо чистой м е т а л л и ч . продукции. Перечисленные обстоятельства приводят к тому, что в б о л ь ш и н с т в е с л у ч а е в т е х н о л о г и я и з в л е ­ ч е н и я и п р о и з в о д с т в а редких м е т а л л о в и м е е т м н о г о ­ стадийный характер. Вскрытие сырья требует разно­ образных пирометаллургич. или гидрометаллургич. процессов (см. Пирометаллургия, Гидрометаллу<р-