Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Ш
образуя гидрид, который очень бурно реагирует с водой по уравнению: LiH+H20-4JOH+H2+130 кДж.
Литий легко сплавляется почти со всеми металлами, исключая железо. Металлический литий серебристо-белого цвета, мягок, ковок, легко растворим в кислотах, разлагает воду, легко разлагает силикаты, стекло, фарфор; энергично соединяется с фтором и хлором даже без нагревания. С газообразным аммиаком образует амид лития LiNH2, с углем — карбид лития Li2C2. Непосредственно в виде металла литий не применяют из-за его способности соединяться с азотом воздуха с образованием нитрида лития Li3N. Оксид лития легко соединяется с водой с образованием гидрата лития Li20-f-H20-^2LiOH, растворимость которого в воде (5,3 моль/л) меньше растворимости гидратов других щелочных металлов (18—26 моль/л).
Литий образует сплавы со многими металлами: алюминием, магнием, медью, свинцом, цинком, оловом, кальцием, сурьмой, висмутом, галлием, индием, а также с мышьяком, кремнием и др.; с ртутью он образует амальгаму. Некоторые сплавы лития с металлами обладают весьма высокой температурой плавления, значительно превосходящей температуру плавления не только лития, но и основного металла, входящего в состав сплава. Известны разнообразные органические соединения лития.
Природный литий состоит из двух стабильных изотопов: лития-6, на долю которого приходится 7,4—7,52%, и лития-7 — 92,48—92,6%. Известны радиоактивные изотопы: литий-5, ли-тий-8 и литий-9 с очень малым периодом полураспада (доли секунд). Поперечное сечение поглощения тепловых нейтронов у природного лития около 68-Ю-28 м2, у изотопа литий-6 — 910•1O-28 м2, а у изотопа литий-7 оно очень мало и составляет лишь 33- Ю-31 м2.
Литий находит все большее применение при производстве и преобразовании ядерной энергии. Высокая теплоемкость, широкая область жидкого состояния (180—13360C), высокая теплопроводность, низкие вязкость и плотность жидкого лития представляют удобную комбинацию свойств для теплоносителя в урановых реакторах. Применение лития в этом случае упрощает конструкцию тепловыделяющих элементов.
При использовании лития в качестве теплоносителя в урановых реакторах следует учитывать, что изотоп 63Li и природный литий имеют значительно большее сечение захвата медленных нейтронов, чем изотоп 73Li. Поэтому разделение их в этом случае необходимо. Наоборот, для изготовления регулирующих стержней в системе защиты реактора целесообразно использовать именно изотоп 63Li с его большим сечением захвата.
Изотоп литий-6 при бомбардировке нейтронами превращается в гелий и сверхтяжелый изотоп водорода — тритий по реакции
36U ,«Не+/Н.
112
Тритий может являться компонентом для осуществления термоядерных процессов, основанных на синтезе ядер легких элементов, используется в водородных и водородно-урановых бомбах. Литий займет одно из первых мест по важности среди металлов в технике будущего.
Известно, что при бомбардировке трития обычным водородом выделяется до 45- 1O-13 Дж энергии и что на основе реакции изотопа лития-6 с ядром дейтерия может быть осуществлена литиево-водородная реакция.
Частично тритий, получаемый из лития, используется в долговечных атомных батареях, которые могут работать около 20 лет без перезарядки, и в источниках так называемого «атомного света».
Источником получения водорода может быть гидрид лития. В результате простой реакции с водой 1 кг гидрида лития дает около 2,8 м3 водорода. Гидрид лития применяется как источник водорода при наполнении устойчивых на воде спасательных средств и воздушных шаров, используемых в авиации и морском флоте. Гидрид и борогидрид лития, а также диборан, получаемый с помощью литиевых соединений, используют как исключительно удобные и портативные источники быстрого получения водорода для морской авиации, для заполнения спасательных средств (резиновой лодки и др.) и аэростатов, для радиоантенн при авариях самолетов на море.
Соединения лития используют для получения портативных источников кислорода. В пиротехнике используются карбонат лития и нитрат лития — стронция для изготовления сигнальных ракет, трассирующих снарядов и пуль.
Большое значение для военной техники (авиация, танки, мотомехчасти) имеют литиевые консистентные смазки, отличающиеся уникальной способностью сохранять физические свойства в температурном интервале от —60 до +150 °С. Эти смазки нерастворимы в воде и высокопластичны. Они чрезвычайно важны для высотной авиации и реактивной техники, для ответственных и точных приборов и механизмов, работающих в условиях резкого изменения температур.
Минералы лития: лепидолит, амблигонит, петалит и частично сподумен, а также карбонат лития и десятки других химических его соединений широко используют в производстве опаловых, легкоплавких и теплоустойчивых баро-силикатных и других стекол, флинтгласа, стекол для катодно-лучевых трубок и телевизионных кинескопов, специальных стекол с электроизоляционными свойствами, светочувствительных стекол, фарфора, фаянса, жаростойкой и термостойкой керамики, огнеупорных и диэлектрических материалов, глазурей и эмалей. Небольшие добавки соединений лития в фарфоры и глазури значительно повышают их качество; фарфор приобретает белизну и термостойкость; глазури, эмали, различные специальные стекла с литием менее пористы, более блестящи и устойчивее к атмосферным воздействиям. Введение окиси лития сокращает время обжига, улучшает химическую устойчивость керамических изделий. Термостойкая керамика используется для реактивных двигателей.
