Редкие металлы и их применение

Обновлено: 17.05.2024

;;;;В 50—60-е годы благодаря развитию ряда новых отраслей промышленности все большее значение приобретают редкие металлы и гитан. Получение большинства этих металлов может быть осуществлено либо металлотермическим способом, либо с применением электролиза расплавленных солей. Кроме того, во многих случаях электролитический метод может быть применен также и для рафинирования (очистки) этих металлов. Наибольшие успехи в разработке электролитического метода получения тугоплавких металлов электролизом достигнуты в металлургии редкоземельных элементов и их сплавов (Н. П. Сажин,;[c.171]

;;;;Редкие металлы приобрели исключительное значение для производства специальных сталей, твердых, жаропрочных, сверхпроводящих, антикоррозионных и других сплавов.;[c.10]

;;;;В современной технике области применения редких металлов непрерывно расширяются. Их роль особенно велика в производстве нержавеющих сталей, высококачественных сплавов, тончайших полупроводниковых приборов и материалов для ракетной техники. Широкое применение редкие металлы находя в ядерной энергетике, где требуются материалы с особыми характеристиками. Перспективной областью использования редких элементов является микроэлектроника, для которой особое значение приобретает глубокая очистка металлов и их соединений.;[c.5]

;;;;Сплавы широко используют в промышленности, так как нх свойства можно регулировать. Большое значение в создании сплавов имеют добавки некоторых редких металлов, что позволяет получать сплавы с высокой твердостью, прочностью и упругостью. Так, например, внесение лишь тысячных долей процента хрома в обычную углеродистую сталь резко повышает ее прочность н твердость. Небольшие добавки бериллия к меди, никелю и железу придают им высокую твердость.;[c.308]

;;;;Применение ионообменной технологии для извлечения редких и ценных металлов с каждым днем приобретает большее значение. Одним из редких металлов является германий, нашедший широкое применение в производстве полупроводников, при изготовлении специальных сортов стекла, как добавка к алюминиевым сплавам, в медицине при лечении малокровия, анемии и др.;[c.155]

;;;;Ценность сырья зависит от уровня развития техники. Например, многие редкие металлы раньше не имели значения, а в-последнее время стали- необычайно ценными в качестве добавок к сплавам, в технике полупроводников и т. д. Уран был два десятилетия тому назад обременительным отбросом при получении радия, а ныне он основа атомной техники.;[c.23]

;;;;Особо важное значение имеют сплавы, в состав которых входит железо. Применение этих сплавов чрезвычайно разнообразно в зависимости от технического назначения, изготовляются специальные стали, содержащие такие редкие металлы, как ванадий, вольфрам, молибден и др. Например, сталь для изготовления ружейных стволов содержит 1—3 /о W сталь для резцов—3—3,5 /о W содержание в сталях молибдена колеблется от 2 до 2,5 /о точно так же колеблется и содержание ванадия.;[c.320]

;;;;Водород имеет довольно важное значение в процессах производства редких металлов и твердых сплавов. Водород все шире начинают применять в порошковой металлургии, для восстановления металлических катализаторов, в производстве прозрачного (оптического) кварца и искусственных драгоценных камней, для охлаждения мощных электрогенераторов. Некоторая доля водорода может потребляться для заполнения аэростатов заграждения и дирижаблей.;[c.7]

;;;;Несмотря на всю важность для новой техники применения цветных н редких металлов и непрерывное увеличение их добычи, наибольшее значение для народного хозяйства страны, несомненно, имеют железо и сплавы на его основе (разнообразные стали, чугуны и сплавы железа с другими металлами) [7, 11, 27, 51, 132].;[c.134]

;;;;Особое значение приобретают сплавы, заменяющие дорогие цветные и редкие металлы. Например, вместо олова -можно применять свинцовооловянные сплавы, а вместо никеля — медноникелевые и т. д..;[c.122]

;;;;Значение того или иного металла в народном хозяйстве страны принято оценивать долей его производства в общем производстве металлов или в производстве железа и его сплавов. Удельный вес различных металлов существенно меняется со временем. Появление новых отраслей техники (ракетостроение, атомная энергетика, электроника и др.) вызывает потребность в материалах с новыми свойствами и стимулирует развитие новых направлений в металлургии. Так уже после 1945 года промышленное значение приобрели такие металлы как титан, молибден, цирконий, ниобий. В настоящее время в цветной металлургии производятся более 30 металлов, являющихся редкими элементами, и сотни их сплавов. Поэтому доля производства различных металлов со временем меняется. Например, за последние годы существенно возросла доля производства алюминия, но практически не изменилась доля производства меди.;[c.4]

;;;;В технике и в быту наибольшее применение из металлов имеют железо, алюминий, цинк, свинец, медь, олово, серебро, золото, ртуть и др. Очень большое техническое значение имеет ряд сплавов этих металлов с более редкими металлами (вольфрамом, никелем, ванадием, молибденом, хромом и др.).;[c.310]

;;;;В современном машино- и приборостроении покрытия редкими металлами и сплавами приобретают важное значение и находят все большее применение. Об этом свидетельствуют многочисленные научно-исследовательские работы и имеющийся производственный опыт.;[c.119]

;;;;Покрытия из благородных металлов используются не только для отделки, по и для улучшения эксплуатационных характеристик изделий. Эти покрытия, как правило, имеют высокую стойкость против коррозии в агрессивных средах, сопротивление механическому и электроэрозионному износу, высокую отражательную способность и низкое удельное сопротивление [07]. В радиоэлектронике серебрение и золочение токонесущих деталей применяется для улучшения поверхностной электропроводности и максимального снижения переходного сопротивления в местах контактов. В производстве транзисторов, имеющих хрупкую и тонкую обкладку из кремния, для нринаивания контактов используется сплав золота с добавкой 0,5% сурьмы. Германиевая пластинка без всякого флюса припаивается к коваровому диску, покрытому сплавом Аи—Sb или Аи—In (0,5—1,0% In). В области низкочастотных коммутирующих устройств нашли применение золото-никелевые сплавы, содержащие 0,5—2% никеля. В производстве печатных схем также находят применение золото-серебряные сплавы, содержащие 1—3% серебра. В электронной технике особое значение имеет получение покрытий из золота с добавкой кобальта, которые отличаются большим сроком службы в условиях высокотемпературных режимов. Электролитически осажденные пленки таких редких металлов, как германий, таллий, галлий, индий, необходимы в полупроводниковой технике 167].;[c.378]

;;;;Наибольшее распространение электрохимические методы получили в металлургии цветных и редких металлов и в производстве ряда других минеральных веществ. В настоящее время большое значение приобрели электрохимические методы защиты металлов и их сплавов от коррозии путем гальваностегического покрытия их тонким слоем другого стойкого металла (хромирование, никелирование, меднение, серебрение, золочение, цинкование, кадмирование, свинцевание, лужение и т. п.). Благодаря применению этих методов защиты удается ежегодно сохранить тысячи тонн дорогостоящих цветных металлов и одновременно удлинить срок службы металлических изделий.,;[c.551]

;;;;Несмотря на всю важность для новой техники применения цветных и редких металлов и сплавов на их основе и непрерывное увеличение их добычи, наибольшее значение для народного хозяйства страны, несомненно, имеют железо и сплавы на его основе.;[c.443]

;;;;Установление количеств, зависимости св-в кристаллич. в-в ог их состава и структуры оказывается возможным лишь в редких случаях (напр., расчет теплот сублимации орг. в-в). Пока возможны гл. обр. качеств, оценки, к-рые тем не менее имеют существ, практич. значение, вапр. при изучении влияния малых добавок ва св-ва металлов и сплавов, в вопросах физики и химии полупроводников. Активно изучается влияние кристаллич. структуры ва хим. р-ции в твердом теле (см. Химия твердого тела).;[c.288]

;;;;Группа тугоплавких и легирующих редких элементов имеет большое значение в современной технике и объединяет значительное число различных по своим свойствам редких элементов, применяемых как в виде чистых ковких металлов, обладающих высокими температурами плавления и ценными физико-механическими свойствами, так и в виде легирующих компонентов в сплавах черных и цветных металлов.;[c.241]

;;;;Как конструкционный материал плутоний не имеет какого-либо значения ни при использовании его в чистом виде, ни в качестве легирующей добавки к другим металлам. В чистом виде его используют очень редко, чаще всего применяют как небольшую по количеству составляющую сплавов, идущих на изготовление тепловыделяющих элементов.;[c.725]

;;;;При теоретических рассуждениях, подобных проводившимся Вагнером [470], обычно предполагается, что объемы двух образующихся на сплаве окислов равны между собой и что значения объемного отношения для них немного превышают единицу. Подобные упрощения редко соответствуют действительности. В пленках могут возникать сжимающие напряжения, величина которых возрастает по мере течения процесса окисления затем пленки могут растрескаться и утратить свою защитную способность, как это схематически показано на рис. 66. При условии, чго к поверхности раздела будет по-прежнему поступать достаточное количество легирующего металла, возможно образование новых защитных слоев и их последующее разрушение. В таком случае кривая зависимости скорости окисления от времени должна, вероятно, иметь типичную форму, изображенную на рис. 67. Подо б-ные кривые наблюдались в действительности при окислении, например, сплавов хром — ниобий — тантал в атмосфере воздуха;[c.185]

;;;;Наибольшее количество никеля сосредоточено в сульфидных медно-никелевых рудах, являющихся ценным полиметаллическим сырьем. Наряду с никелем они содержат Си, Ag, Ли, платиновые металлы, редкие и рассеянные элементы. Платина встречается также в самородных сплавах (твердых растворах) с небольшим содержанием других металлов (1г, Рс1, НЬ, Ре, иногда N1, Си и др.). Палладий сопутствует платине. Для получения платиновых металлов основное значение имеют платиносодержащие сульфидные медно-никелевые полиметаллические руды.;[c.618]

;;;;Наиболее важное значение имеет выделение включений и фаз из металлов и сплавов. Электролитические методы для окисления органических веществ и растворения минералов в аналитической химии используют редко,;[c.266]

;;;;Установление количеств, зависимости св-в кристаллич. в-в от их структуры пока оказывается возможным лишь в редких случаях (напр., расчет энтальпий сублимации орг. соединений). В настоящее время возможны гл. обр. качественные оценки, к-рые тем не менее имеют существ, практич. значение, напр., при изучении влияния малых добавок на синтез и св-ва монокристаллов (лазерных, люминесцентных, полупроводниковых и др. материалов), в вопросах физики и хи-Мин металлов и сплавов, полупроводников и др. Активно изучается влияние кристаллич. структуры на хим. р-ции в твердом теле. Кристаллохим. подход используется в техн. материаловедении (неорг. материалы, металлы, сплавы, цементы, бетоны, композиты, полимеры и др.). Изучение строения комплексов белок - субстрат, структуры нуклеиновых к-т в кристаллич. состоянии позволило модифицировать хим. состав белков с целью улучшения их бнол. ф-ций, что важно для биохимии, медицины и биотехнологии.;[c.536]

;;;;НИИ, вызвала освоение в крупных масштабах производства титана — металла, который до 1950 г. был редкостью даже в лабораториях в связи с быстрым развитием полупроводниковой электроники возникло производство чистейшего германия атомная промышленность потребовала организации крупных производств урана, тория, а также циркония, бериллия, лития и других редких металлов. Важнейшее значение имеют редкие металлы для производства специальных сталей, сверхтвердых, жаропрочных и коррозиспно устойчивых сплавов, материалов осветительной и электровакуумной техники.;[c.147]

;;;;Особенно быстрое развитие производство Р. э. получило в последние 20 лет — после 2-й мировой войны. Оно обусловлено разнообразием требований к физикохимическим свойствам материалов, предъявляемых техникой, особенно повыми ее отраслями скоростной авиацией и ракетостроением, электроникой, атомной энергетикой и др. Так, иаир., потребность в легких жаропрочных сплавах для авиации вызвала освоение в крупных масштабах производства титана-металла, к-рый до 1950 был редкостью даже в лабораториях в связи с быстрым развитием полупроводниковой электроники возникло производство чистейшего германия атомная пром-сть потребовала организации круппых производств урана, тория, а также циркония, бериллия, лития и др. редких металлов. Важнейшее значение имеют редкие металлы для производства специальных сталей, сверхтвердых, жаропрочных и коррозионноустойчивых сплавов, матс-шалов электровакуумной и осветительной техники. Естественно, что по мере развития производства и потребления Р. э. термин редкие металлы утрачивает свое первоначальное значение, т. к. многие из них становятся распространенными металлами современной техники.;[c.300]

;;;;К сплавам относят материалы, состоящие из двух или нескольких элементов и обладающие характерными свойствами металлов. Получение сплавов металлов имеет огромное практическое значение, поскольку это один из главных способов изменения свойств чистых металлических элементов. Например, чистое золото-слишком мягкий металл, чтобы его можно было использовать в ювелирном деле, тогда как сплавы золота с серебром обладают достаточной твердостью. Чистое золото считается 24-каратньш в ювелирном деле обычно применяют 14-каратный сплав золота, который содержит 58% чистого золота (14/24-100 = 58%). Такой сплав может иметь желтый или белый цвет в зависимости от добавляемых в него элементов. В большинстве случаев в технике редко используют чистые металлы как правило, технические металлы представляют собой сплавы. Примеры некоторых сплавов приведены в табл. 22.8.;[c.363]

;;;;Интерметаллич соед металлов группы железа с РЗЭ Обладают очень высокой кристаллич анизотропией Распространены бинарные сплавы редкая земля-кобальт , напр 8тСо5, квазибинарные соед 2-17 типа К2(СоРе),7 На основе таких сплавов разработаны М м с рекордными значениями (640-1300 кА/м) и (55-80 кДж/м ) при достаточно высоких В, (0,77-1,0 Тл) и удовлетворит характеристиках температурной стабильности Недостатки этих Мм- высокая твердость, хрупкость, дороговизна Применяют их в осн в таких системах, где важно снижение массы и габаритных размеров магнитов Разработаны также составы типа редкая земля-железо-бор , напр Nd2pe,4Б, ( Ег)2ре,4В Такие М м не только обладают высокими значениями магн энергии но и значительно дешевле, чем ЗтСо,;[c.625]

;;;;Железо по своему содержанию в земной коре следует сейчас же за алюминием — самым распространенным металлом. Оно находится практически во всех горных породах, особенно в тех, которые содержат амфиболы, пироксены, слюды и оливин. Железо является составной частью сотен различных минералов. Исключая пириты, марказиты и редко встречающиеся металлическое самородное железо и его сплавы, железо в природе находится в двухвалентном и трехвалентном состояниях. Это справедливо и в отношении магнитной окиси железа Рвз04, которая образует vnpn растворении в услови гх, исключающих окисление, определенные количества соединений железа (II) и (III). Большое значение методов определения железа не требует доказательств.;[c.434]

;;;;Геохимически взаимное химическое сходство металлов платиновой группы проявляется в том, что они встречаются в природе всегда совместно, в виде сплава. Из них лищь два металла способны проявлять значение валентности, равное номеру группы, т. е. 8 рутений и осмий. Наиболее распространенный из платиновых металлов — сама платина, самый редкий — рутений.;[c.506]

;;;;Титанониобаты редкоземельных металлов (лопарит, эвксенит, пирохлор), танталит, циркон, ильмено-рутил,молибденит, вольфрамит, касситерит имеют исключительно большое значение для получения весьма важных редких и цветных металлов, их соединений и сплавов, необходимых в современной технике.;[c.5]

;;;;Обсуждаются общие принципы коррозии и особо рассматриваются случаи разрушения материалов, используемых в авиастроении обсуждается значение лабораторных опытных методов для оценки корродирующего действия сельскохозяйственных химикатов. Оседание последних из воздуха может способствовать коррозии посредством припарочного эффекта. Те немногие данные, которые опубликованы, показывают, что нержавеющая сталь высокоустойчива к коррозии также хорощ монель-металл (медноникелевый сплав). Алюминиевые сплавы используются в авиационных конструкциях и аппаратуре по опрыскиванию наиболее щироко и обладают удовлетворительной стойкостью к воздействию больщинства химикатов, особенно при регулярной очистке. Торможение коррозии дихроматом натрия эффективно при применении трихлорацетата натрия. Латунь и медь редко подвергаются серьезной коррозии, но могут вызывать опасный биметаллический эффект. Авиационные материалы из магния и мягкой стали обычно бывают окрашены, и, если краска поддерживается, они не вызывают больших неприятностей. Сделан краткий обзор покрытий и стойкости их к корродирующему действию сель-скохозя 1Ственных химикатов. Перспективен по стойкости к коррозии полиэфирный пластик, упроченный стеклянным волокном.;[c.256]

;;;;В последние годы появились сплавы алюминия, содержащие германий и серебро. Их свойства подтверждают основную мысль если в алюминии растворено химическое соединение, содержащее атомы не менее чем двух других элементов, то можно ожидать заметного эффекта старения сплава. К сожалению, германий — редкий элемент, а серебро — драгоценный металл они дорого стоят. Пока у сплавов с германием и серебром не будут найдены какие-либо выдающиеся свойства, эти сплавы не приобретут практического значения. А вот о недавно открытых системах А1 — Си — и А1 — Mg — этого не скажешь легкие и прочные сплавы с литием уже нашли применение в промышленности. На базе этих систем в нашей стране созданы сплавы ВАД23 и 01420. Сплав ВАД23 — высокопрочный и жаропрочный. Его использовали в сверхзвуковом пассажирском самолете ТУ-144, скорость которого 2500 км/час при этом обшивка нагревается до 130° С. Сплав ВАД23 сохраняет высокую прочность после эксплуатации 20 000—30 ООО часов при этой температуре. Сплав 01420 имеет ту же прочность, что и дуралюмины, но легче пх на 12%.;[c.209]

;;;;В тех случаях, когда в определенном температурном интервале приложим единственный закон, характеризующий ход процесса окпсления во времени, экспериментальные результаты принято выраи ать уравнением Аррениуса (см. гл. 1). Подобные экспериментальные закономерности имеют скорее практическое, нежели теоретическое значение. При истолковании разницы значений величины энергии активации требуется крайняя осто-ролсность, так как ни одно из таких значений, надо полагать, не отличается точностью лучше, окажем, чем 7000 кал моль. Это подтверждается разбросом значений температурного коэффициента для одного и того же металла пли сплава, даваемых разными исследователями для явно аналогичных экспериментальных условий, так что многократные исследования с целью оценки наиболее вероятных значений, как ул

Редкие металлы – перечень, классификация и значение

В «металлическом» сегменте таблицы Менделеева эта группа считается элитой. Список редких металлов невелик, но каждая позиция драгоценна. Их стоимость на мировом рынке подтверждает пословицу: «Что редко – дорого».

История

Понятие «редкие металлы» вошло в обиход с середины 1920-х годов. Тогда так называли элементы без собственных месторождений, рассеянные в массиве других руд.

Иногда отождествляются термины «редкий металл» и «редкий элемент». Это ошибка:

Редкие элементы – более широкое понятие.
Оно подразумевает металлы, неметаллы, инертные газы.
Из шести десятков позиций списка редких элементов на металлы приходится 50.

Второе наименование этой группы – менее обычные (привычные) металлы.

Что считается «менее обычным» материалом

К редким металлам относится элемент, соответствующий хотя бы одному критерию:

Малая распространенность в литосфере, рассеянность без коренных месторождений.
Сложная технология извлечения из руды, получения чистого вещества.
Новизна, неосвоенность материала для практического применения.

Последнее условие – самое мобильное. Развитие технологий, появление новых сфер использования, масштабирование производства переводят элемент в привычные.

Классификация

Материал распределяется по нескольким основаниям. Первая основа деления – по происхождению. Различают природный (натуральный) и созданный человеком.

Природные металлы

За основу принадлежности к группе берут свойство, более других влияющее на кондиции элемента либо благодаря которому он востребован.

По базовому признаку различают пять видов редких металлов:

Классификация однобока: многие элементы подпадают под разные группы:

Рубидий с цезием – легкие рассеянные.
Легкий тугоплав – титан.
Рассеянные тугоплавы – рений, гафний, вольфрам.

Есть деление по субъективному признаку. Редкими благородными металлами признаны золото, платина, родий. (Их второе название – драгоценные). А также платиноид осмий, плотность которого наивысшая среди веществ Земли.

Платина

Самые редкие цветные металлы, созданные природой, – осмий, галлий, тантал, рений.

Искусственные

Элементы, созданные на ядерных реакторах: технеций, нептуний, плутоний, прочие трансурановые.

Они причислены к радиоактивной группе.

Самый редкий металл на Земле – калифорний-282.

Ежегодный объем синтезирования калифорния – менее грамма. Глобальный резерв – пять граммов.

А слышали про металл туллий? Смотрите видео:

Где и как добываются

Источник редкостного материала – природные руды:

Почти всегда это конгломерат компонентов.
Доля металлов исчисляется тысячными либо меньше долями процента.
Стандартный способ добычи – закрытый (шахтный), реже – открытый карьерный.

Главный поставщик сырья на мировой рынок – Китай. Он диктует расклад, номенклатуру, цены. Главный потребитель – США.

Российский источник редкого сырья номер один – Кольский полуостров. На его руды, содержащие титан, приходится 40% разведанных запасов страны.

Стержень, состоящий из титановых кристаллов высокой чистоты

Технология получения

Редкие металлы вычленяют из отходов металлургического производства.

Обогащение сырья.
Выделение, разделение компонентов.
Очистка.
Восстановление.

Используется металлотермия, электролиз, плавка.

На тугоплавкую группу воздействуют методами порошковой металлургии.

Редкоземельные металлы « разлучают » экстракцией. Катализаторами выступают ионообменные процессы и органические растворители.

Где используются

В отличие от других сегментов промышленности, металлургия «менее привычных» элементов кризисы переносит спокойно. Это закономерно: материал добывается ограниченными партиями, дорогой, всегда востребован.

В чистом виде не используется: слишком накладно. Только как компонент сплавов либо легирующая добавка.

Традиционные сферы

Области использования редкостного материала:

Это также сплавы для нужд космического и оборонного комплекса (орудия, снаряды), взрывчатые вещества.

Новые направления

В новом тысячелетии на первый план вышло использование лития как материала компактных мощных батарей-аккумулятров и магнитов:

Батареями-аккумуляторами снабжают электромобили, смартфоны, планшеты, другие гаджеты.
Магниты присутствуют в объектах «зеленой» энергетики (солнечные панели, ветряки), автомобилях с гибридным двигателем, мониторах.

Материал поколения 2.0 – магнитопласт. Из него делают мини-динамики, гибкие панели, рекламную «инфраструктуру».

Калифорний-282 востребован геологами, физиками-ядерщиками, медициной.

Стоимость

Цены редких элементов различны, но всегда высоки.

Так, самый дорогой химический элемент – калифорний-282. Грамм оценивают в $250 млн.

Руды редких металлов и элементов: виды и характеристики, способы добычи, применение

Редкометаллические руды – это геологические породы, имеющие в своём составе редкие металлы (группа в 60 элементов, мало встречающихся в природе) в чистом виде или в качестве примесей других химических элементов. Причём концентрация металлов в рудах должна быть такой, чтобы разработка месторождений была рентабельной.

Виды и характеристики

Сами редкие металлы разделены на пять больших групп:

Лёгкие: бериллий, литий, рубидий, стронций, цезий.
Радиоактивные: актиний, радий, торий, уран и трансурановые элементы.
Рассеянные металлы: галлий, гафний, германий, индий, рений, селен, таллий, теллур.
Редкоземельные: иттрий, лантан и лантаноиды, скандий.
Тугоплавкие металлы: ванадий, вольфрам, молибден, ниобий, тантал, цирконий.

Данное подразделение весьма условно, так как с совершенствованием геологоразведки и развитием промышленности, некоторые металлы уходят из разряда редких элементов. Само понятие «редкости» говорит об их незначительном использовании. Однако новые прогрессивные технологии коренным образом меняют ситуацию.

Источниками получения редких металлов могут служить месторождения, высокоминерализованные воды, рапа солёных озёр, россыпи, а также побочная продукция или отходы основных производств. Редкометаллические руды можно подразделить на непосредственно богатые редкими элементами, и руды других элементов, в которых редкие минералы присутствуют как примеси. Среди комплексных руд можно выделить:

вольфраммолибденовые,
титан-ниобий-тантал-редкоземельные,
уран-ванадиевые,
литий-цезиевые,
цирконий-ниобиевые.

Примерами непосредственно руд редких металлов являются:

Литиевые руды – это сподумен, амблигонит, лепидолит, циннвальдит, петалит.
Бериллиевые руды – берилл, бертрандит, фенакит.
Титановые руды – ильменит, рутил, ильменорутил, перовскит, сфен.
Циркониевые руды – бадделит, циркон.

Способы добычи

Открытый

Так как значительные запасы редких металлов сосредоточены в земной коре, подверженной выветриванию и россыпях, то наиболее распространённым способом их добычи является открытый способ. Для освоения россыпных месторождений часто применяется драга – плавучий горно-обогатительный комплекс.

В случае карьерных залежей производится комплекс геологоразведочных, вскрышных, землеройных и транспортных работ с последующим обогащением. Естественно, это связано с большими затратами и вредным влиянием на окружающую среду.

Закрытый

Шахтный способ добычи не утрачивает своих позиций в списке методов извлечения таких полезных ископаемых, какими являются руды редких металлов. Обычно его применяют, когда возникает необходимость изъятия дорогостоящих пород из земных недр, залегающих на глубинах до полукилометра и более.

В противном случае добыча будет нерентабельна, так как не покроет расходы на строительство шахты и эксплуатацию дорогостоящего оборудования.

Технология обогащения

Сырьё, из которого извлекаются редкие металлы и элементы обычно содержат в себе десятые, а то и тысячные доли процента необходимых материалов.

Подготовительный процесс

Дробление и измельчение позволяют отделить добываемые минералы от пустой породы. В результате получается продукт приемлемой для дальнейшей переработки формы с заданной концентрацией добываемого металла.

В случае трудностями с обогащением (урановые руды или ряд других полезных ископаемых) применяют гидрометаллургические способы извлечения металлов. Для ряда ценных минералов крупноразмерной фракции используется ручная разработка руды на транспортёре.

Основной процесс

Основной процесс обогащения представляет собой механические, физические и химические процессы, целью которых является получение концентрата (продукта обогащения руды, обладающего повышенной концентрацией необходимого минерала) и отходов.

В случае переработки руд редких металлов применяют следующие виды обогащения:

Дробление с последующей обработке на грохоте основано на разной степени твёрдости полезных и пустых пород.
Скольжение нужных минералов по наклонной плоскости со скоростью отличной от неиспользуемых материалов.
Гравитационное обогащение – принцип действия этого метода базируется на разной скорости падения зёрен минералов в газообразной или жидкой среде.
Флотационное обогащение, – в основу которого положено изменение смачиваемости поверхности под воздействием флотореагентов.
Магнитное обогащение разделяет материалы по их магнитным свойствам.
Электростатическое обогащение основано на использовании различии электрических свойств минералов.

Вспомогательный процесс

Технологические процессы, способствующие проведению основных процессов переработки, носят название «вспомогательных».

Непосредственно из руд получить редкие металлы не представляется возможным. На выходе целого ряда сложных процессов основной переработки имеются лишь оксиды и соли. Конечных потребителей это, естественно, не устраивает, так как им требуются металлы высокой степени очистки.

Для решения этой проблемы применяют методы обогащения, суть которых заключается: в разложении, создании соединений нужной чистоты, получении технически чистого металла или сплавов с его наличием в их составе, рафинировании металла, получении слитков или изделий с одновременным формированием нужной физико-химической структуры. В основе этих методов лежат гидрометаллургические, химические и пирометаллургические процессы.

Сфера применения

Производство и потребление редких металлов и элементов растёт с каждым годом. Особую потребность в них испытывают самые перспективные отрасли науки и техники.

Радиоэлектроника

Саму основу полупроводниковых приборов составляют такие химические элементы, как галлий, германий, индий, селен, теллур. В современных мобильных устройствах насчитывается порядка двух десятков редкоземельных металлов. Стоящие на каждом рабочем столе дисплеи мониторов содержат в своём составе европий, иттрий, тербий. На базе ниобия созданы сверхпроводящие материалы. Создание современной электронной лампы невозможно без бериллия, вольфрама, молибдена, циркония и тория.

Приборостроение

Очень широкое применение редкие металлы находят в приборостроении. Это, прежде всего рубидий и цезий – наиболее востребованные материалы при производстве фотоэлементов. Кроме того из редких металлов изготавливают сверхмощные магниты, электровакуумную технику, люминесцентные лампы, солнечные батареи. Множество современных технических средств содержит в своём составе драгоценные материалы: платину, золото, серебро, иридий, палладий, родий. Радиоактивные металлы широко используются в изготовлении приборов для научных исследований и медицины.

Атомная техника

Использование явления радиоактивности в своё время послужило основой создания ядерной энергетики. Реакторы современных атомных электростанций, ледоколов, атомных подводных лодок работают на уране. Кроме того в атомной технике достаточно широко используются: бериллий, цирконий, гафний, ниобий, тантал, ванадий и литий. И это – далеко не предел. Современные исследования термоядерных реакций, а в перспективе и создание новых атомных установок в самых различных отраслях потребуют всё большего привлечения редких минералов и элементов.

Машиностроение

Современное машиностроение имеет в своём арсенале более 60 металлов и тысячи сплавов. Значительную часть из них составляют редкие металлы. Очень часто они выступают в качестве важных добавок в составе сплавов. Именно благодаря таким добавкам, создаются высокопрочные соединения, устойчивые к высоким температурам, химическому и механическому воздействию, коррозии.

Сфера применения редких металлов в машиностроении всеобъемлюща. Они встречаются всюду: начиная от нано технологий – до изготовления космических аппаратов и гигантских судов.

Химическая промышленность

Химическая отрасль немыслима без использования редких металлов и их соединений. Они повсюду: в технологическом оборудовании, среди контрольно-измерительных приборов и непосредственно в самих химических процессах. С помощью катализаторов из редких металлов сегодня мы получаем сахар, спирт, щавелевую кислоту, производим разнообразные виды топлив и технологическое сырьё.

Металлургия

Именно металлургия служит основным проводником редких металлов во все отрасли мирового хозяйства. Ведь лишь благодаря самим металлургическим процессам и получаются готовые изделия этих химических элементов. Но это далеко не всё. Важную роль играют эти минералы и в производстве чёрной и цветной металлургии, позволяя получать металлы и сплавы с заранее заданными свойствами.

Месторождения в России и мире

Редкометальные месторождения разнообразны по своей природе и встречаются во многих странах мира. Так, крупнокристаллические породы – пегматиты, богатые бериллом, литием и танталом, цезием и рубидием залегают на территориях следующих месторождений:

Берник-Лейк – Канада.
Бикита – Зимбабве.
Карибиб – Намибия.
Гринбушес – Австралия.
Коктогай – Китай.

Накопленные в россыпях танталитовые минералы до сих пор добываются наполовину ручным старательским способом на африканском континенте: в Бурунди, Конго, Нигерии и Руанде.

Карбонатиты – продукты кристаллизации глубинных слоёв, ставшие главными источниками ниобия и редкоземельного сырья, были обнаружены и освоены в Бразилии (Араша) и на территории США (Маунтин-Пасс). Позже к ним присоединились: Сент-Оноре в Канаде, Томторское месторождение в Якутии (Россия), Сейс-Логос в Бразилии.

Также разведаны богатейшие месторождения карбонатитов в Китае (Баюнь-Обо) и в Австралии (Маунт-Уэлд). Последнее отличается высочайшей концентрацией полезных ископаемых.

На территории России расположено достаточно крупное месторождение лопарита на Кольском полуострове. Также имеются залежи редкометальных щелочных гранитов в Катугинском (г. Тува) и Улук-Танзекском (Читинская область) месторождениях.

В целом можно констатировать, что количество мировых месторождений (число которых постоянно растёт) редких металлов вполне способно обеспечить их потребность на многовековую перспективу.

Мировые запасы

Мировые запасы редких металлов (по данным 2012 года) оцениваются следующим образом:

Китай – 55 млн. т.
СНГ – 19 млн. т.
США – 13 млн. т.
Индия – 3,1 млн. т.
Австралия – 1,6 млн. т.
Бразилия – 0,36 млн. т
Малайзия – 0,3 млн. т.

Страны, добывающие руды редких металлов

История добычи руд редких металлов такова, что до 90-ых голов прошлого века лидерами являлись:

США – 17 тыс. т.
СССР – 8,5 тыс. т.
Китай – 6 тыс. т.

Затем ситуация изменилась и безусловным лидером становится Китай, производящий 120 тыс. т редких элементов в 2007-2008 годах. Но, начиная со второго десятилетия XXI-го века, власти Китая значительно ограничили добычу этого вида полезных ископаемых, что привело к росту цен и увеличению добычи в странах-конкурентах.

В том числе и в России, принявшей широкую программу освоения столь востребованных полезных ископаемых, предусматривающую общую добычу их в 2020 году на сумму в 145 млрд. рублей.

Редкоземельные металлы

Редкоземельные металлы – группа из 17 химических элементов таблицы Менделеева. Они обладают одинаковым строением атомов, а также имеют схожие химические и физические свойства. Редкоземельные элементы применяются в различных промышленных сферах: в радиоэлектронике, атомной энергетике, машиностроении, химической промышленности и металлургии.

Металлы, составляющие группу редкоземельных

По состоянию на 2019 г., в список редкоземельных металлов входят следующие химические элементы:

Скандий: назван в честь Скандинавии.
Иттрий: получил наименование в честь населенного пункта Иттербю, расположенного на территории современной Швеции.
Лантан: в переводе с греческого языка наименование этого элемента означает «таинственный, скрытный».
Церий: назван в честь римской богини Цереры и одноименной карликовой планеты в солнечной системе.
Празеодим: в переводе с греческого языка наименование этого элемента обозначает «зеленый близнец».
Прометий: назван в честь древнегреческого мифического персонажа Прометея.
Неодим: в переводе с греческого языка означает «новый близнец».
Самарий: получил наименование в честь минерала самарскит.
Европий: назван в честь одноименной части света.
Гадолиний: получил наименование в честь финского химика Юхана Гадолина.
Диспрозий: в переводе с греческого языка наименование этого элемента означает «труднодоступный».
Гольмий: назван в честь столицы Швеции – Стокгольма.
Эрбий: получил наименование в честь шведской деревни Иттербю.
Лютеций: назван в честь старинного названия столицы Франции, используемого древними римлянами.
Иттербий: получил наименование в честь населенного пункта Иттербю.
Тулий: получил наименование в честь сказочного острова Туле, описанного в скандинавской мифологии.
Тербий: назван в честь деревни Иттербю.

Термин «редкоземельные» образован от словосочетания «редкие земли». Он объединяет химические элементы по следующим признакам:

Вещества редко встречаются в естественной среде. В нынешнее время только 2% редкоземельных металлов добываются в земной коре. Извлечение металлов в большинстве случаев осуществляется из отходов производства минеральных удобрений. Добыча осуществляется с применением инновационных технологий.
При взаимодействии с кислородом элементы образуют тугоплавкие, нерастворимые оксиды, называемые «землями».
Представляют собой серебристо-белые металлы, тускнеющие при взаимодействии с воздухом в результате образования оксидной пленки.

Редкоземельный металл лантан является одним из самых дорогих химических элементов. При взаимодействии с алюминием он образует вещества с повышенной интенсивностью поглощения углерода и азота. Благодаря низкой активности по отношению к H2, его можно применять для изоляции водорода от окружающих газов.

Редкоземельные соединения отличаются между собой по химической активности. Этот параметр возрастает от скандия до лантана. До лютеция химическая активность снижается до минимальных значений. Это явления обусловлено постепенным снижением расстояния между атомами и энергетическими уровнями.

В научной литературе редкоземельные металлы имеют следующие обозначения:

TR: аббревиатура, обозначающая “редкие земли” (Terrae rarae).
REE: сокращение английского словосочетания Rare-earth elements (редкоземельные элементы).
REM: сокращение английского словосочетания Rare-earth metals (редкоземельные металлы).

В российских учебниках редкоземельные элементы обозначаются аббревиатурами РЗЭ или РЗМ.

История открытия редкоземельных металлов

Впервые редкоземельные металлы были изучены финским химиком Юханом Гадолином в конце XVIII столетия. В 1794 г. ученый во время изучения рудных образцов, найденных вблизи деревни Иттербю, открыл “редкую землю”, названную иттриевой. В начале XIX в. немецкий химик Мартин Клапрот создал первую классификацию редкоземельных соединений. Он раздел эти элементы 2 группы: иттриевые и цериевые.

Спустя несколько десятилетий шведский химик Мосандер выявил наличие новых редкоземельных металлов. В 1840-х г. ученый выделил из образцов “редких земель” окись церия, тербиевую и эрбиевую земли. К концу XIX столетия в мире было открыто 16 редкоземельных элементов. В XX в. был открыт последний редкоземельный металл — прометий. Ее исследованием занимались русские химики Маринский и Гленделин. На основе их экспериментов были проведены опыты по использованию осколков деления атомов урана в ядерном реакторе. По состоянию на 2019 г. группа редкоземельных металлов состоит из 17 химических соединений. В таблице Менделеева они расположены в ячейках 21, 39 – 57, 57 – 61.

Запасы редкоземельных элементов

Общее количество по массе редкоземельных металлов в природе составляет не более 0,02%. Чаще всего в недрах Земли находятся церий, лантан и неодим. Наименее распространенным соединением является Европий. Ее процентное содержание в недрах Земли составляет не более 0,0013% от его общей массе.

В мире редкоземельные металлы находятся в 240 минеральных веществах: фторидах, силикатах и фосфатах. 62 минерала используются в качестве промышленного сырья: монацит, апатит, бастнезит и эвксенит. Процентное соотношение РЗЭ в составе минеральных веществ неодинаково. В бастнезитах содержатся преимущественно представители цериевой подгруппы, в апатитах – иттриевой.

Редкоземельные элементы содержаться в естественной среде совместно, образуя сульфиды или галоидные соединения. Валентность веществ составляет не более 3+. В природе церий может образовывать четырехвалентные соединения, что обусловлено особенностями строения его электронной оболочки.

Основные запасы редкоземельных металлов содержатся в следующих странах:

США: 13000000 т;
Австралия: 1600000 т;
Бразилия: 36000 т;
Китай: 55000000 т;
Индия: 3100000 т;
Малайзия: 30000 т.

В России 90% редкоземельных элементов импортируется из других стран. Это обусловлено тем, что на российском рынке наблюдается низкий спрос на данные соединения. Из-за развития научно-технического прогресса наибольшее количество редкоземельных ресурсов потребляется развитыми странами Европы и Северной Америки.

Добыча

Добыча редкоземельных металлов из отходов фосфорных удобрений является одной из самых инновационных технологий. Наличие в породном отвале большого количества гипса обуславливает высокую водостойкость и механическую прочность сырья. Эта технология извлечения РЗМ позволяет добыть до 800 000 ценных химических элементов и утилизировать отходы при производстве фосфорных удобрений. Она представляет собой замкнутый цикл. В результате переработки минеральных удобрений выделяются строительный гипс и оксиды редкоземельных металлов: неодима, тербия, церия, диспрозия, празеодима и лантана.

Существуют 3 метода переработки отходов от производства удобрений:

Разложение материала с помощью плавиковых или серных кислот: позволяет удалять из веществ оксиды азота в процессе реакции обмена.
Хлорирование: атомы неметаллов сменяются на хлор в результате химической реакции замещения.
Сплавление гидроксидами, растворимыми в воде: в результате реакции гидролиза из РЗМ удаляются сульфированные поверхностно-активные вещества.
Химическое восстановление кальцием: осуществляется в бескислородной среде или в атмосфере аргона. Эта процедура позволяет избавиться от самых прочных химических окислов.

В результате образуется хлориды, сульфаты и оксиды, из которых извлекаются редкоземельные соединения. Для очистки РЗЭ от примесей используются технологии вакуумного переплава или дистилляции.

Наибольшее количество РЗМ добывается на территории США, Канады, Австралии и КНР. С 2010 г. спрос на эти химические соединения растет во многих индустриальных отраслях: машиностроении, электронике, ядерной энергетике и химической промышленности. Одним из крупнейших месторождений редкоземельных металлов является Bayan Obo, расположенное в Китае. Здесь содержится 44 млн. оксидов. Китай экспортирует сырье во многие страны Европы, Азии, Северной Америки и Африки. С 2010 г. КНР сокращает экспорт РЗМ, что связано с ростом потребления на внутреннем рынке. В результате во многих странах возникла физическая нехватка редкоземельных ресурсов.

В Российской Федерации добыча РЗМ из горных пород является нерентабельным занятием, что обусловлено низким потреблением этих металлов. Наибольшее количество редкоземельных элементов используют государственная корпорация “Ростехнологии” и предприятия оборонной промышленности. В России РЗМ добываются на территории Мурманской области и Республики Саха (Якутии). В данных регионах находятся крупнейшие месторождения редкоземельных металлов: Ловозерское и Томторское. С 2016 г. в РФ действует госпрограмма по созданию отраслевых предприятий, обеспечивающих российскую промышленность редкоземельными элементами. Она позволила улучшить методы добычи РЗМ и ликвидировала зависимости экономики России от импортных материалов.

Свойства редкоземельных металлов

Редкоземельные металлы имеют серебристый или желтый окрас. Они поддаются механической обработке и проводят электрический ток. Свойства РЗМ могут изменяться при переходе веществ из металлического состояния в парообразное. При высоком давлении и большой разнице в энергии атомные радиусы уменьшаются, что приводит к увеличению плотности простых веществ.

Физические свойства

Плотность РЗЭ составляет 6000–7000 кг/м 3 . Температура плавления вещества равняется 900 °С. Переход веществ в газообразное состояние осуществляется при температуре от 3500 °С. Наибольшим захватом тепловых нейтронов обладают гадолиний, самарий и европий. При нагревании до высоких температур элементы становятся пластичными и легко поддаются прокатке или ковке.

РЗМ обладают магнитными свойствами. Они относятся к классу парамагнетиков. Магнитная восприимчивость соединений зависит от их температуры. Гадолиний, Диспрозий и Гольмий располагают ферромагнитными свойствами. Они могут увеличить свое магнитное поле в несколько раз при нагреве до критических температур. В естественной среде большая часть редкоземельных металлов являются сверхпроводниками. Переход сверхпроводящее состояние осуществляется при охлаждении веществ до температуры -268,15 °С. Величина данного показателя зависит от избыточного давления.

Механические свойства

Механические свойства РЗЭ находятся в зависимости от количества примесей, содержащихся в веществе: кислорода, серы, азота и углерода. Ими обладают большинство представителей иттриевой и цериевой подгрупп. Чистые металлы, в которых содержится меньше 1% примесей, имеют твердость 500 Мпа. Этот показатель зависит от температуры химического соединения. При охлаждении вещества до 800 °С твердость элемента составляет 30 МПа. Если понизить температуру вещества до 550 °С, то оно полностью размягчится, что обусловлено полиморфным превращением.

При температурах 20-800 °С повышается пластичность редкоземельных металлов. Во время нагревания внутренняя структура элементов переходит на кубическую модификацию. Во время растяжения РЗМ полностью разрушаются при давлении в 150 Мпа. При более низких значениях этого показателя соединения деформируются. Удельное растяжения металлов составляет не менее 12%.

Химические свойства

При взаимодействии с молекулами кислорода РЗЭ покрываются тонкой оксидной пленкой, защищающей металлы от физических деформаций и воздействия иных химических элементов. При высокой влажности вещества начинаются окисляться с большей интенсивностью и превращаются в щелочи. Данный химический процесс осуществляется при температурах до 250 °С. При дальнейшем нагревании в кислородной среде металлы начнут окисляться с выделением большого количества тепловой энергии.

Наибольшей реакционной способностью располагают скандий и иттрий. При нагревании до 400 °С они вступают в реакции с водородом, образуя гидриды. Полученные вещества имеют высокую плотность и могут взаимодействовать с солями. Церий обладает свойством пирофорности. При разрезании этого элемента на воздухе образуется множество искр. В этом случае выделяется до 220 ккал тепла.

Степень окисления редкоземельных соединений равняется +3. Поэтому эти способы образовывать тугоплавкие, твердые и крепкие оксиды. При взаимодействии с водой РЗМ образуют малорастворимые гидроксиды. Растворимость элементов зависит от ряда активности и свойств амфотерности. Из-за высокой активности металлов, соли редкоземельных соединений быстро растворяются в сильных кислотах, относящихся к минеральной группе химических веществ. При взаимодействии РЗМ с неметаллами VI – VII групп получаются галогены. РЗЭ могут вступать в реакцию с селеном, бромом, йодом при нагревании. Они инертны к большинству растворимых гидроксидов.

Применение редкоземельных металлов

Редкоземельные металлы нашли применение в следующих областях:

Производство винчестеров и звуковых динамиков.
Изготовление фотокамер, телескопических объективов, проекторов, приспособлений для студийного освещения и аккумуляторов.
Переработка сырой нефти.
Разработка усиленных металлов и стекол, применяющихся в авиационных моторах и защитных масках для строителей.
Создание жидкокристаллических дисплеев, аппаратов для МРТ, рентгеновских систем, энергосберегающих ламп и ядерных реакторов.

Также РЗЭ используются для изготовления добавок и эмалей, необходимых для модификации материалов. Они улучшают пластичность и прочность сырья, что увеличивает срок службы различных аппаратов и металлических устройств. Благодаря повышенной скорости поглощения окисей углерода и азота, РЗМ могут применяться в водородных тиратронах в качестве изолирующего материала.

Применение редкоземельных элементов оказывает негативное влияние на экологию планеты. В результате добычи и производства РЗЭ в атмосферу выбрасывается большое количество вредных веществ и токсинов, включая углерод. В настоящее время разрабатываются технология определения токсичности РЗМ при помощи биотестирования. Ученые создают биосенсоры, определяющие влияние металлов на организм человека при помощи специальных биосенсоров. При изготовлении тестовых приспособлений используются экологически чистые материалы: Paramecium Bursaria и водоросли Chlorella.

10 самых дорогих металлов в мире

В мире множество самых разнообразных металлов. Стоимость металла напрямую зависит от его количеств на планете. Металлы делятся на природные и искусственно получаемые в лабораторных условиях. И безусловно, как можно предположить, искусственно созданные будут дороже.

В Топ-10 не попадает серебро, которое остаётся на 12 месте, немного опережая 13 место — индий и уступая 11 месту — рутению.

10 место СКАНДИЙ

Природный редкоземельный металл. Легкий и высокопрочный, серебристого цвета с желтым отливом. Впервые элемент был обнаружен в 1879 году шведским химиком Ларсом Нильсоном, который назвал его в честь Скандинавии. Скандий применяется в мире высоких и инновационных технологий. Его используют при конструировании роботов, ракет, самолетов, спутников и лазерной техники. Сплавы данного металла служат в спортивной сфере — для изготовления высококлассного инвентаря. Самые крупные месторождения богатых скандием минералов находятся в Норвегии и на Мадагаскаре.

Стоимость грамма скандия зависит от чистоты металла, но усреднённая стоимость 3-4 доллара. На биржах драгметаллов не продаётся. В ювелирной промышленности используют оксид скандия для производства фианитов.

9 место РЕНИЙ

Существование металла было предсказано Д.И.Менделеевым в 1871 году, но впервые его открыли в 1925 году немецкие химики и назвали в честь реки Рейн. Относительно чистый рений удалось получить только в 1928 году. Для получения 1 грамма рения требовалось переработать более 600 кг норвежского молибденита.

Рений — серебристо-белый металл, очень плотный, занимает третье место по температуре плавления среди металлов. Используется в электронной и химической промышленности. Имеет стратегическое значение, т.к. используется в космических и военных целях.

По природным запасам рения на первом месте в мире стоит Чили, на втором США, а на третьем Россия. Рений получают при переработке сырья с очень низким содержанием целевого компонента. Его запасы в России не более 15 тонн.

Цена на грамм рения в среднем 5 долларов.

В ювелирной промышленности не используется.

На международных биржах металл не продаётся.

8 место ОСМИЙ

Был открыт в 1803 году двумя британскими химиками. Название металл получил от греческого слова osme, что означает «запах». Осмию присущ довольно резкий и неприятный запах, напоминающий смесь чеснока и хлорки.

Осмий — голубовато-серебристый металл платиновой группы, характеризующийся высокой плотностью, тяжёлый, хрупкий. В чистом виде не существует, встречается только в связках с другим металлом из платиновой группы — иридием.

Добывают данный металл на Урале, в Сибири, Южной Африке, Канаде, США и Колумбии. Используется в сплавах в химической промышленности и фармакологии.

Цена одного грамма осмия на мировом рынке составляет 12-17 долларов.

На биржах металл не продаётся.

7 место ПЛАТИНА

Цивилизации Анд доколумбовой Южной Америки добывала и использовала её с незапамятных времён. Первыми европейцами, познакомившимися с платиной в середине 16 века, были испанские конкистадоры, которые и дали ему пренебрежительное название, что означало в переводе «маленькое серебро», «серебришко». Отношение объясняется тугоплавкостью платины, которая не поддавалась переплавке и долгое время не находила применения, она ценилась вдвое ниже серебра.

Примечательно, что испанский король в 1735 году повелел платину в Испанию не ввозить, чтобы мошенники не могли расплачиваться ей вместо ценного серебра. При разработке россыпей в Колумбии повелевалось отделять её от золота и топить под надзором королевских чиновников в глубокой речке, которую стали именовать Платино-дель-Пинто. Королевское распоряжение было отменено через 40 лет, когда мадридские власти приказали доставлять платину в Испанию, чтобы самим фальсифицировать золотые и серебряные монеты. С нею познакомились алхимики, считавшие самым тяжёлым металлом золото, а оказавшаяся более тяжёлой платина была наделена адскими чертами.

В 1790 году во Франции из платины был изготовлен эталон метра, а позже эталон килограмма.

В России платину впервые обнаружили на Урале близ Екатеринбурга 1819 году, а в 1824 году были открыты платиновые россыпи в Нижнетагильском округе. Разведанные запасы платины были столь велики, что Россия на долгие годы заняла первое место в мире по добыче этого металла. В настоящее время лидером является ЮАР.

В природе платина встречается только как сплав с другими металлами.

Металл отличается особым блеском и пластичностью. Активно используют в ювелирной, оружейной, медицинской промышленности. В России и СССР платина применялась при изготовлении монет и знаков отличия за выдающиеся заслуги.

Российский спрос на ювелирную платину в настоящее время составляет 0,1 % от мирового уровня.

Платина торгуется на международной бирже драгметаллов.

6 место ИРИДИЙ

Мир впервые узнал о нем в 1803 году благодаря британскому химику С. Теннанту, который его открыл одновременно с осмием.

Иридий- металл платиновой группы, тяжелый, твердый и одновременно хрупкий, серебристо-белого цвета. Имеет высокую коррозийную стойкость даже при температуре 2000 °C.

В чистом виде в земных породах не встречается, поэтому высокая концентрация иридия в образцах породы является индикатором космического метеоритного происхождения последних.

Самостоятельно иридий практически нигде не применяется и используется для создания сплавов. Ювелиры добавляют его к платине, поскольку он делает её твёрже, а украшение из такого сплава становится практически вечным. Также он востребован при изготовлении хирургических инструментов, электроконтактов, точных лабораторных весов. Из него делают кончики для дорогих авторучек. Иридий применяется в аэрокосмической технике, биомедицине, стоматологии, химической промышленности.

В течение года мировая металлургия расходует приблизительно одну тонну данного металла. Основное месторождение иридия находится в ЮАР.

Его стоимость равняется около 47-50 долларам за грамм.

Иридий продаётся на биржах драгметаллов.

5 место ЗОЛОТО

Люди добывают золото с незапамятных времён, археологи находят его в обиходе человека с 5 тысяч лет до н.э. в эпоху неолита в самородках. Начало системной добычи было положено на Ближнем Востоке, откуда поставлялись золотые украшения, в т.ч. в Египет.

В России до Елизаветы золото не добывалось. Оно ввозилось из-за границы в обмен на товары и взималось в виде ввозных пошлин. Первое открытие запасов золота было сделано в 1732 году в Архангельской губернии, где вблизи одной деревни была обнаружена золотая жила.

Латинское aurum означает «жёлтое».

Золото — один из немногих металлов, встречающихся исключительно в чистом виде. Чистое золото — металл жёлтого цвета, тяжёлый плотный металл, мягкий, высокопластичный.

Традиционным и самым крупным потребителем золота является ювелирная промышленность. Все ювелирные изделия изготавливают не из чистого золота, а из его сплавов с другими металлами, значительно превосходящими золото по механической прочности и стойкости.

Запасы золота в мире распределено так: около 10 % — в промышленных изделиях, остальное делится приблизительно поровну между централизованными запасами (в основном, в виде стандартных слитков химически чистого золота), собственностью частных лиц в виде слитков и ювелирными изделиями.

США, Китай и Австралия — лидеры по золотодобыче.

Стоимость грамма золота на мировом рынке около 45-50 долларов. Золото и иридий постоянно соперничают в цене, меняясь местами в рейтинге самых дорогих металлов.

4 место ПАЛЛАДИЙ

Назван в честь астероида Паллада, открыт во время изучения платиновых руд в 1803 году.

Палладий — легкий, пластичный серебристо-белый металл из платиновой группы. Он очень легкоплавкий, хорошо полируется, не тускнеет и довольно стоек к коррозии.

Главное направление использования палладия — ювелирная промышленность. Мастера ценят его гибкость и легковесность, что позволяет создавать из него самые удивительные произведения ювелирного искусства.

Металл широко применяется в химической промышленности, медицине, для создания электроники и пр.

Крупнейшее месторождение палладия находится в России.

Стоимость палладия за последние несколько лет сильно возросла и составляет около 60 долларов за грамм.

Палладий торгуется на международной бирже драгметаллов.

3 место РОДИЙ

Открыт в Англии в 1803 году (плодородный год на открытие металлов. ) в ходе работ с самородной платиной. Назван в честь розы (греч.), т.к. типичные соединения родия имеют глубокий тёмно-красный цвет.

Родий — это твердый благородный металл, обладающий мощнейшими отражающими свойствами, стойкостью к окислению и коррозии. За год во всем мире добывается всего лишь 30 тонн родия.

Применяют для изготовления зеркал и фар, в автомобильной и химической промышленности.

Ювелиры используют электролиты родия для получения износостойких и коррозионно-устойчивых покрытий. В дорогой и высококачественной бижутерии можно встретить родированное покрытие.

Монеты из родия выпускает США, но не как платёжное средство, а в качестве объекта инвестирования средств.

Руанда выпускает монету из чистого родия как платёжное средство.

Самые крупные месторождения находятся в России, Канаде и ЮАР.

Стоимость родия сильно выросла за последнее время, колеблется в пределах 185 -190 долларов за грамм.

Родий торгуется на международной бирже драгметаллов.

2 место ОСМИЙ-187

Металл осмий-187 изотоп, является результатом распада изотопа рения с огромнейшем периодом полураспада. Соотношение изотопного состава осмия и рения позволяет определять возраст горных пород и метеоритов.

Изотопов осмия множество и их разделение представляет собой сложную задачу. Именно поэтому некоторые изотопы довольно дороги.

Самый редкий среди них осмий-187, процесс добычи которого отличается особой сложностью и занимает около девяти месяцев. В результате его получают в виде черного мелкокристаллического порошка с фиолетовым оттенком. Его считают самым плотным на планете. При этом он очень хрупок, его можно растолочь в обычной ступе на мелкие частички. Он имеет важное научно-исследовательское значение, его используют как катализатор химических реакций, для изготовления измерительных приборов высокой точности и в медицинской отрасли.

Казахстан — первое и единственное государство, продающее чистый Осмий-187 на мировом рынке.

Стоимость Осмия-187 оценивается в 200 тысяч долларов за 1 грамм.

Этот изотоп не торгуется на бирже драгметаллов и более того, его международная торговля строго контролируется, пресекается любая контрабандная продажа.

Лидер рейтинга! 1 место КАЛИФОРНИЙ-252

На земле сегодня нет металла, который стоил бы дороже. Рекорд стоимости зафиксирован в Книге Гиннеса. Он является одним из изотопов калифорния.

Баснословная цена составляет 10 миллионов долларов за грамм.

Мировой запас — 8 граммов, а ежегодная добыча –30-40 микрограмм. Получают редкий металл путем сложнейшей и долговременной работы в лабораторных условиях. В чистом природном виде не встречается, полностью искусственного происхождения. Впервые был получен учёными в 1950 году в США.

Главная ценность калифорния-252 состоит в его невероятной энергии, сравнимой с энергией среднего атомного реактора. Применяется в ядерной физике и в медицине в качестве лучевой терапии раковых новообразований. С его помощью научились определять месторождения золота и серебра. Используют для выявления дефектов в реакторах и самолетах, которые невозможно выявить даже при помощи рентгена.

В мировом рейтинге самых дорогих веществ калифорний-252 занимает 2 место, уступая по цене лишь Антиматерии.

Читайте также: