очередное эмигрантское г.) (solar_front) wrote,
очередное эмигрантское г.)
solar_front

Categories:

Редкие металлы - витамины промышленности.


Статья настолько хороша, что привожу ее без купюр.

Доктор геолого-минералогических наук Н. СОЛОДОВ. "наука и жизнь" 1976 г. №4.


РЕДКИЕ ИЛИ НОВЫЕ

Еще совсем недавно об уровне промышленно-экономического развития того или иного государства можно было довольно уверенно судить по объему чугуна и стали, производимому в стране на душу населения. Теперь необходимо еще знать о количестве редких металлов, потребляемых в народном хозяйстве. Уровень производства и потребления редких металлов сегодня, пожалуй, даже служит более точным и тонким мерилом промышленно-экономического развития государства.
К редким относят обширную группу элементов:
Bild1


Bild2
(Минерагеническая классификация металлов. Среди литофильных, сидерофильных и халькофильных металлов — редкие, или новые, на рисунке они отмечены косым крестом. Сидерофильные (в переводе с латинского) — тяготеющие к железу, халькофильные — к сере, литофильные — к породе, или, точнее, к кислороду.)


Недавно геохимики установили, что содержание в земной коре (кларк) многих редких металлов значительно превосходит кларк таких обычных в повседневной жизни металлов, как медь, цинк, свинец, олово, ртуть.
Поэтому можно считать, что название «редкие» сохраняется за рассматриваемой группой элементов больше по традиции.
Правильнее их было бы называть новыми, поскольку в отличие от других металлов, используемых человеком с древнейших времен, эти металлы еще мало освоены, их промышленное применение началось только в последние десятилетия или даже годы.
Многие из редких металлов обладают уникальными физическими и химическими свойствами, и это делает их незаменимыми в целом ряде отраслей современной промышленности, сельского хозяйства, новой техники. Активными потребителями редких элементов стали металлургия, машиностроение, электротехника, теле- и радиотехника, электроника, авиация, космонавтика, медицина, химическая промышленность, энергетика, приборостроение, предприятия по производству удобрений, биостимуляторов, гербицидов и многие другие отрасли народного хозяйства.

ВЕК ЛЕГКИХ МЕТАЛЛОВ

Человечество в своем развитии пережило несколько так называемых веков. Был каменный век, когда основным орудием людей в быту, в охоте, в обработке земли служил камень, потом наступил бронзовый век, за ним пришел железный. И вот уже четыре или пять тысячелетий люди живут в железном веке. Однако ему на смену идет новый век, век легких металлов. Возможно, его назовут веком алюминия. Реальные перспективы развития двух таких мощных индустрии, как транспортная и строительная, говорят в пользу такого
предположения.
У современного транспорта есть один весьма существенный недостаток: собственный вес автомобиля, железнодорожного вагона, судна так велик, что составляет очень большую долю от общего веса груженого транспорта. Если машины и вагоны делать не из железа, удельный вес которого около 8, а из алюминия, имеющего удельный вес 2,7, то собственный вес транспортных средств уменьшится в три раза. А это означает, что при одних и тех же затратах на транспорт можно будет перевозить в 2—2,5 раза больше полезного груза.
Такую же картину можно нарисовать и в самолетостроении. Самолеты сейчас строятся из сплавов, составленных на основе алюминия или титана. Но ведь известны более легкие металлы, такие, как бериллий, литий. Исследования бериллия и лития как конструкционного материала в самолетостроении уже ведутся во многих научно-исследовательских институтах мира. И уже найдены прочные, надежные сплавы.
Современному строительству' тоже не обойтись без легких металлов н в первую очередь без алюминия. Сейчас более половины всего добываемого в мире алюминия используется в строительстве и транспортном машиностроении. Потребление алюминия в мире из года в год увеличивается на 10—12 процентов, а в Японии — на 20—30 процентов. С железом наоборот, рост его производства и потребления замедляется. В США специалисты подсчитали, что потребление железа к 2000 году возрастет всего в 2—2,5 раза, тогда как алюминия — в 10 раз.

(мировое производство алюминия) (к сожалению графика для железа не нашел, но вроде по железу  - не падает тоже, S-F)

В сырьевом плане нет никаких препятствий к вытеснению железа алюминием. Весовой кларк (среднее содержание элемента в земной коре) алюминия равен 8 процентам, а железа - только около 5. Если же учесть их разницу в удельном весе, то по объему алюминия в земной коре во много раз больше, чем железа. Вот почему замену железного века веком алюминия можно считать исторически предрешенной.
Что же все-таки мешает поскорее перейти к массовому использованию алюминия вместо железа? Прочность сплавов, сделанных на основе
железа, пока выше. И все дело в добавках. Надо найти, подобрать эффективные добавки в алюминиевые сплавы. Такими добавками зачастую будут редкие металлы. И вот тут-то их потребление неслыханно возрастет. Даже если добавки в количественном отношении составят всего десятые доли процента, и то, по подсчетам специалистов, к 2000 году понадобятся десятки и сотни тысяч тонн в год лития, бериллия, ниобия, редкоземельных элементов, стронция, циркония и многие тысячи тонн рубидия, цезия, тантала. *
Естественно, возникает вопрос: сможет ли мировая минерально-сырьевая база обеспечить добычу редких металлов в таких масштабах?
По некоторым металлам, например, литию, ниобию, уже выявленные в мире месторождения позволяют довести их добычу до необходимого по расчетам уровня. Мировые запасы других металлов, например, бериллия, по опубликованным данным, явно недостаточны. Значит, придется вести усиленные поисково-разведочные работы. Во всяком случае, можно утверждать, что почти по любому редкому металлу (за исключением рения и некоторых из малораспространенных редкоземельных элементов) может быть создана минерально-сырьевая база, которая обеспечит годовую потребность в нем, превышающую 10 - 100 тысяч тонн в год. Уверенность эта основывается на том, что среднее содержание в
земной коре большинства редких металлов не меньше, а даже больше, чем у меди, цинка и свинца, однако мы знаем, что эти металлы добывают в мире сотнями тысяч и даже миллионами тонн. А способность у редких металлов концентрироваться в месторождениях такая же, как у цветных. Как медь, цинк и свинец, так и, скажем, цезий, бериллий, литий, стронций содержатся в месторождениях в тысячи и десятки тысяч раз большей концентрации по сравнению с кларком. Где же и какие месторождения искать?



МЕСТОРОЖДЕНИЯ НОВЫХ ТИПОВ

До недавнего времени основную массу литофильных редких металлов (см. таблицу) во всем мире добывали из гранитных пегматитов, которые относятся к кислым породам.

(гранитный пегматит или "еврейский камень" или "рябчик (уральское название). Есть даже те, кто верит в то, что это... :
"Исход" (31;18) сказано: « И Он дал Моисею, когда перестал говорить на горе Синай, две плиты с законом, исписанные Божьим пальцем".)


В будущем редкие металлы этой группы в основном станут добывать из месторождений, связанных с щелочными породами (нефелиновыми сиенитами, щелочными гранитами, карбонатитами и др.). Почему такой резкий поворот от кислых пород к щелочным?
Пегматиты залегают сравнительно небольшими плитами, жилами. Они белого цвета и резко выделяются на фоне окружающих их темных мелкозернистых пород. В горах, где коренные породы обнажены, такое пегматитовое месторождение хорошо видно, его легко обнаружить. Отдельные зоны пегматита тоже очень броского вида: своеобразное срастание кварца с полевым шпатом на разломе пегматита напоминает
какие-то древние письмена, отдельные буквы. Отсюда и произошло название пегматита («пегма» — по-гречески — буква). Редкометалльные минералы в пегматитах тоже довольно крупного размера. Например, берилл — минерал, из которого до сего времени главным образом получали бериллий, достигает размера в несколько метров, сподумен — главный литиевый минерал — до 10 метров, поллуцит — единственный распространенный минерал цезия—образует мономинеральные скопления объемом в сотни кубических метров, кристаллы танталита бывают весом по килограмму. Редкометалльные минералы, встречающиеся в пегматитах, как правило, ярко окрашены и нередко имеют правильную форму кристалла. Напомним, что некоторые разновидности редкометалльных минералов, обладающие высокой прозрачностью, красивым цветом и хорошей формой кристаллов, ценятся как драгоценные или полудрагоценные камни: зеленый прозрачный берилл — это изумруд, синий — аквамарин, розовый — воробьевит, горный хрусталь и др.
По всем этим признакам геологи сравнительно легко находили месторождения редкометалльных пегматитов. Технология добычи редкометалльных минералов из пегматитов тоже не слишком сложна: ручной выборкой из руды или с применением простых механизмов.


Продолжение следует...

Tags: СССР, материалы, оборудование, цитата
Subscribe
promo solar_front october 18, 2017 11:19 22
Buy for 30 tokens
Желание упорядочить знание об окружающих варварах привело выдающуюся австрийскую науку к созданию " Таблицы Народов" (начало 18 го века). Просто представьте себе - уже вот-вот начнется семилетняя война, А.В. Суворов скоро придет в эти Альпы, а австрийцы уже были вооружены знанием своих…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 18 comments