Факультет

Студентам

Посетителям

Месторождения редкоземельных металлов

Примером месторождений древних морских россыпей является Самотканское месторождение титан-циркониевых россыпей в олигоцен-миоценовых отложениях. Источником образования россыпей являются метаморфические докембрийские комплексы пород Украинского кристаллического щита — амфиболиты, гнейсы, сланцы и др.

К группе редкоземельных элементов, или лантаноидов, относятся 14 элементов с порядковыми номерами от 58 до 71: церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций. Они расположены в периодической системе за лантаном и имеют сходные с ним свойства. Поэтому в данную группу обычно включают и лантан. Кроме того, к редкоземельным элементам примыкают химические аналоги лантана — скандий ц иттрий, которые (особенно иттрий) почти всегда содержатся вместе с лантаноидами в минеральном сырье.

Редкие земли иттриевой группы были открыты Гадолином в 1794 г. в ранее неизвестном минерале, названном позже гадолинитом. В 1803 г. Клапротом и одновременно Берцелиусом из «тяжелого камня бастнеза» была выделена новая «церитовая земля». В последующем на протяжении примерно ста лет постепенно были открыты и выделены все редкоземельные элементы.

Исключительный интерес к исследованию и получению в чистом виде редкоземельных элементов возник в связи с открытием и освоением атомной энергии. Он был вызван прежде всего значительным содержанием изотопов редкоземельных элементов в осколках деления ядерного горючего, что требовало разработки методов их отделения и раздельного получения. Важное значение при разделении приобрело использование метода меченых атомов. В настоящее время все редкоземельные элементы получены не только в виде чистых соединений, но и в виде чистых металлов.

До недавнего времени редкоземельные металлы использовали в виде их сплава (мишметалл) либо в виде церия и его соединений, поскольку уже давно научились отделять перий от других лантаноидов. Потребителями редкоземельных металлов являются радиотехника, рентгенотехника, электротехника, производство стекла и керамики, атомная техника, черная металлургия, модифицирование чугунов, дегазация стали, легирование, микролегирование, модифицирование различных сортов стали, цветная металлургия, химическая промышленность, медицина, сельское хозяйство.

В связи с освоением к середине 60-х годов технологии получения особо чистых металлов редких земель в достаточных масштабах область их применения расширилась. Их стали использовать в приборостроении, производстве моторов, генераторов, ЭВМ, электронных часов, в цветном телевидении (европий, иттербий), при каталитическом крекинге нефти, в лазерах (неодим, иттербий), в электронной промышленности. Стекольная промышленность в настоящее время является наиболее крупным потребителем редкоземельных металлов.

Для атомной техники наибольший интерес представляют лантаноиды с высоким сечением захвата тепловых нейтронов — гадолиний, самарий и европий. Гадолиний эффективно применяется в защитных экранах подводных лодок и самолетов с атомными установками, где особенно важны минимальные размеры защитных устройств. Соли лантана применяются в качестве соосадителей для отделения плутония от урана и выделения нептуния. Сырьевые ресурсы TR2O3 в развитых капиталистических и развивающихся странах составляют 20 млн. т, из них в промышленно освоенных месторождениях 8—9 млн. т. Добыча редкоземельных металлов в капиталистических и развивающихся странах в пересчете на сумму окислов составила в 1971 г. 50 тыс. т (главным образом США, Бразилия, Индия, Австралия). На 2000 г. прогнозируется потребность редких земель в металле не менее 38,5 тыс. т.

Источник: Ф.И. Вольфсон, А.В. Дружинин. Главнейшие типы рудных месторождений. Изд-во «Недра». Москва. 1982