Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Далее концентрат растворяли в воде, куда добавляли хлорид магния, и после фракционированной кристаллизации двойных солей осадки вновь обогащались рубидием. В полученном осадке концентрация рубидия достигала .34%. Этот осадок прокаливали при 600—700 °С, превращая его в карбонат. Технический карбонат рубидия, полученный этим способом, содержал 90 % ; RbCO3, свыше 7 % K2CO3 и до 2 % CaCO3.
Для извлечения цезия нейтрализуют конечные кислые растворы оксидом магния, получают осадок оксалата магния с примесью оксалатов цезия и рубидия. Этот осадок кипятят с водой и вновь осаждают тетраоксалат рубидия. В маточных растворах накапливается так много цезия, что его можно извлечь в виде тетраоксалата без примеси рубидия.
Для извлечения цезия из богатых руд (поллуцитов) применялось непосредственное восстановление его до металла.
Для бедных руд — силикатов или фосфатов — предложен метод прямого извлечения, включающий прокаливание руды с известью при температуре 1050—115O0C и давлении 0,133—1,33 Па. Рубидий и цезий при этом превращаются в оксиды. Если же в шихту добавлять избыток алюминия, кремния или ферросилиция, то силикаты рубидия и цезия восстанавливаются до металлов. Даже в том случае, когда содержание рубидия и цезия в каких-либо силикатах ничтожно мало, их можно извлечь без предварительного обогащения руды.
146
Глава 6.
ОБОГАЩЕНИЕ БЕРИЛЛИЕВЫХ РУД
§ 6.1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕРИЛЛИЯ
Бериллий относится ко второй группе Периодической системьь Д. И. Менделеева. Во всех своих соединениях он двухвалентен. Плотность его 1,84 г/см3. Металлический бериллий светло-серо-стального цвета, хрупок, но переплавка в вакууме с добавкой раскислителей улучшает его вязкость.
Бериллий был открыт в 1798 г. французским химиком Л. Н. Вокленом, но промышленное использование его началось-лишь в 30-х годах нашего столетия*. Сплавы бериллия с другими металлами обладают рядом ценных механических свойств.
Известно пять изотопов бериллия: 6Be, 7Be, 8Be, 9Be, 10Be,. из которых лишь изотоп 9Be стабилен. До недавнего времени, он считался единственным природным изотопом бериллия, однако в последнее время доказано существование в природе также радиоактивных изотопов 7Be, 8Be и 10Be, ранее полученных искусственно. Они представляют собой короткоживущие продукты ядерных реакций, происходящих в атмосфере и литосфере. Характерная особенность стабильного изотопа — сравнительно легкая разрушаемость его атомов под воздействием •у-излучения. Распад идет с выделением нейтронов, что позволяет использовать бериллий в качестве их источника, а также делает реальной возможность применения при поисках бериллие-вых руд метода искусственной (наведенной) радиоактивности.
Бериллий обладает малым поперечным сечением захвата нейтронов и сравнительно большой рассеивающей способностью. Бериллий высокой степени чистоты и окись бериллия используются в качестве замедлителя медленных нейтронов в атомных реакторах.
Металлический бериллий обладает рядом весьма ценных технических свойств: низкой плотностью, высокой прочностью и жаростойкостью. Модуль упругости бериллия составляет 1,4 по отношению к стали; это выдвигает бериллий в число наиболее перспективных конструкционных материалов. Отношение прочности бериллия к его массе выше, чем у алюминиевых, титановых, специальных и авиационных сталей.
Металлический бериллий используется для изготовления окон рентгеновских трубок (он в 17 раз более проницаем, чем алюминиевые трубки), антикатодов в циклотронах, электродов неоновых ламп. В атомной технике бериллий высокой чистоты используется как источник и замедлитель нейтронов и как
* Минералы берилл, изумруд, аквамарин были известны в глубокой-древности.
10* 147"
конструкционный материал для бериллизации изделий (поверхностной цементации) с целью придания им высокой поверхностной твердости. В США металлический бериллий используется на производство ядерного оружия и в ядерной технике, в скоростной авиации, космической технике и ракетостроении.
Оксид бериллия также обладает рядом замечательных свойств. Наряду с малой плотностью и высокой температурой плавления (2570 0C) он характеризуется большой твердостью, хорошей теплопроводностью и электроизоляционными свойствами. Оксид бериллия используется в качестве люминофора (флуоресцирующий материал) при производстве люминесцентных ламп, телевизионных и других электронных трубок, в керамике — для изготовления высокоогнеупорных тиглей и футеровки электропечей. Огнеупоры из оксида бериллия в связи с высокой температурой плавления и антикоррозионной стойкостью применяют в атомной технике, в металлургии и электротехнике.
Несмотря на то что соединения и сплавы бериллия, а также изделия из него обладают рядом ценнейших свойств, он долгое время не использовался в промышленности, так как технологический процесс переработки бериллие-вых руд и получение чистого металла очень сложны. Сплавы, содержащие бериллий, являются важнейшей областью его использования.
Сплавы бериллия используются для производства деталей и конструкций, подвергающихся длительному интенсивному напряжению или трению при переменной или высокой температуре. Даже незначительная добавка бериллия к некоторым металлам резко повышает их механические свойства.
