АННОТАЦИЯ
В книге рассмотрены вопросы получения вольфрама, молибдена, тантала, ниобия, ванадия, титана, циркония, урана, тория, редких земель, рассеянных (галлий, индий, таллий, германий и рений), бериллия и лития. Приведены физико-химические свойства и области применения каждого из этих металлов.
Книга предназначена в качестве учебного пособия для студентов геолого-разведочных и горных специальностей горно-металлургических вузов и может быть полезна инженерно-техническим работникам, занятым в области производства и применения редких металлов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Редкие металлы играют в народном хозяйстве исключительно важную роль. Они применяются в той или иной форме во всех лтпягпях современной техники.
В то же время они имеют ряд особенностей, выделяющих „их ич общего числа цветных металлов и сказывающихся на харак-теое их рудного сырья, его добычи и первичной обработки. Успешное экономически целесообразное извлечение редких металлов из "их рудного сырья возможно только при учете этих осо-
беНП0оэтому основные сведения по свойствам, применению и металлургии редких металлов важны для специалистов в области разведки, добычи и первичной обработки полезных ископаемых, содержащих редкие металлы.
Настоящая книга является пособием для студентов геологоразведочной горной и обогатительной специальностей горно-металлургических вузов, изучающих краткий курс металлургии цветных и редких металлов. Полный объем книги более необхо-чим для студентов-обогатителей, изучающих металлургию в большем объеме, чем студенты двух других специальностей. Поэтому в книге разделы, не обязательные для студентов-горняков и геологов, выделены петитом.
Автор не в равном объеме рассматривает все редкие металлы, учитывая, с одной стороны, технико-экономическую значимость их в том числе и объем добычи и извлечение и, с другой стороны, степень освещения вопросов металлургии отдельных металлов в общих руководствах и обзорах, доступных для широкого круга студентов и специалистов смежных с металлургией областей.
При рассмотрении конкретных примеров металлургических процессов в большинстве случаев приведены варианты, имеющие большое практическое значение. Для урана кратко изложено большее чем для других металлов, количество вариантов схем, освещенных в отечественной [1; 94] и зарубежной литературе. Это целесообразно в связи с тем, что до настоящего времени в нашей учебной литературе не имелось современного обзора описанных способов извлечения урана. Чтобы не увеличивать объема, в книге не помещены ГОСТы на концентраты и готовую продукцию.
Автор уделяет значительное внимание характеристике пол-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие ............................................................ 3
Глава I. Общие сведения о редких металлах ........................ 5
§ 1. Определение понятия «редкий металл». Распространение редких металлов ................................................ 5
§ 2. Классификация редких металлов ............................ 8
§ 3. Характеристика металлургических процессов ................ 13
§ 4. Особенности металлургии редких металлов .................. 13
§ 5. Технологические свойства руд и концентратов .............. 16
§ 6. Влияние некоторых примесей на эксплуатационные свойства
металлов и сплавов ........................................ 19
§ 7. Краткий исторический обзор ................................ 22
Глава II. Вольфрам .....................•...............•............ 23
§ 1. Общие сведения о вольфраме..................•............. 23
Краткие сведения из истории ................................ 23
Свойства вольфрама и его соединений ........................ 23
Применение вольфрама ........................................ 26
§ 2. Минералы, руды, месторождения и рудные концентраты
вольфрама.................................................. 27
§ 3. Металлургическая переработка вольфрамовых концентратов 31
Вскрытие вольфрамовых рудных концентратов .............. 31
Очистка растворов вольфрамата натрия ...................... 37
§ 4. Производство металлического ковкого вольфрама .......... 40
Получение порошка вольфрама.............................. 41
Получение компактного вольфрама .......................... 41
§ 5. Металлокерамические твердые сплавы . ...................... 43
§ 6. Производство ферровольфрама .............................. 45
Глав а III. Молибден ................................................ 49
§ 1. Общие сведения о молибдене............................... 49
Краткие сведения из истории .................................. 49
Свойства молибдена и его соединений ....................... 49
Применение молибдена . .................................... 50
§ 2. Минералы, руды, месторождения и обогащение руд молибдена 52 § 3. Металлургическая переработка молибденовых рудных концентратов . ................................................. 55
Обжиг сульфидных концентратов .............................. 56
Переработка огарков на парамоли.бдат аммония .............. 59
Извлечение молибдена из бедных медно-молибденовых концентратов . ...................................................... 62
§ 4. Производство металлического молибдена .................... 63
§ 5. Получение ферромолибдена.................................. 63
Глава IV. Ниобий, тантал ............................................ 65
§ 1. Общие сведения о тантале и ниобии ........................ 65
Краткие исторические сведения ................................ 65
Свойства и применение тантала и ниобия и их соединений-- 65
§ 2. Минералы, руды, месторождения и рудные концентраты
тантала и ниобия ............................................
§ 3. Металлургическая переработка танталито-колумбитовых
концентратов................................................ 73 1
Вскрытие концентратов и получение черновых окислов ........ 73 '
Способ вскрытия плавкой с щелочами 73.' Кислотное вскрытие танталито-колумбитовых концентратов 74 Переработка танталито-колумбитовых концентратов хлорированием 75- И Получение чистых химических соединений тантала и ниобия.. 7& | Очистка и разделение ниобия и тантала дробной кристалла- 5 зацией комплексных фторидов 76- '*> Прочие методы разделения соединений ниобия и тантала 1
и отделения их от других металлов 78-§ 4. Металлургическая переработка титано-ниобиевых концентратов . . ...................................................... 78-
Метод кислотной обработки . ................................ 78-
Хлорирование титано-ниобиевых концентратов................ 79-
§ 5. Получение металлических тантала и ниобия ............... 80-
Восстановление тантала из фторотанталата................... 8О
Получение металлического тантала электролизом расплавленных солей . .................................................. 81
Получение компактного тантала . . ....................'........ 82*
§ 6. Производство феррониобия .................................. 82
лава V. Ванадий.................................................... 83-
§ 1. Общие сведения о ванадии.................................. 83
Краткие исторические сведения .............................. 83
Свойства ванадия и его соединений ............................ 83.
Применение ванадия .......................................... 84
§ 2. Минералы, руды, месторождения и концентраты ванадия-- 86-
§ 3. Извлечение ванадия из железных руд . .................... 87
Извлечение соединений ванадия из шлаков . .................. 88-
§ 4. Получение металлического ванадия . . ...................... 90'
§ 5. Получение феррованадия.................................... 9№
л а в а VI. Титан ...................................................... 92"
§ 1. Общие сведения о титане.................................... 92
Краткие исторические сведения .............................. 92
Свойства титана и его соединений ............................ 92" •
Применение титана............................................ 97
§ 2. Минералы, руды, месторождения и рудные концентраты титана........................................................ 98-
§ 3. Металлургическая переработка титановых концентратов .. 101 Сернокислотный метод производства двуокиси титана из ильменита . .................................................... 101
Получение титанистых шлаков из ильменитовых концентратов 104
Производство четыреххлористого титана ..................... 106-
§ 4. Получение металлического титана ........................... 109'
Получение металлического титана из хлорида восстановлением
его магнием и натрием..................................... Ю9г
Иодидный метод получения титана высокой чистоты . Плавка титана
§ 5. Производство ферротитана . ................................ 116
лава VII. Цирконий................................................. 117
§ 1. Общие сведения о цирконии................................. 117_
Краткие исторические данные................................. 117"
Свойства циркония и его соединений . ........................ 1|?
Применение циркония......................................... j I ~
§ 2. Минералы, руды, месторождения, концентраты . ............ 12U
§ 3. Металлургическая переработка циркониевых рудных концентратов . ..................................................... 22
Спекание циркона с известью или мелом . .................. '•"
Карбидизация и хлорирование циркониевых концентратов .....124
Фторосиликатное разложение циркона ....................... 124
Очистка соединений циркония от гафния ...................... 12&.
§ 4. Получение металлического циркония ........................ 127
Восстановление четыреххлористого циркония магнием ...... 127
Восстановление фтороцирконата калия натрием .............. 128
Иодидный процесс ............................................ 129
лава VIII. Торий и редкие земли.................................... 131
§ 1. Общие сведения о тории, свойства тория и его применение.. 131 § 2. Свойства и Области применения редкоземельных металлов-. 132-§ 3. Свойства важнейших соединений тория и редких земель.... 136 § 4. Минералы, руды и месторождения тория и редких земель..-. 139 § 5. Извлечение тория и редких земель из рудных концентратов
монацита . . .................................................. 140
Сернокислотный метод ........................................ 142'
Щелочной метод переработки монацита ...................... 143
§ 6. Получение металлического тория ........................... 145
Метод электролиза расплавленных солей ..................... 145
Получение порошка тория из окиси восстановлением кальцием 146,
Получение компактного тория ................................ 147
§ 7. Получение чистых соединений, сплавов и металлов редких
земель...................................................... 147"
Получение суммы соединений.................................. 147
Разделение редких земель . .................................. 149-
Получение сплавов и металлов редких земель»..............•• 150
лава IX. Уран ..................................................... 152-
§ 1. Общие сведения об уране .................................. 152
Краткие сведения из истории открытия и применение урана 152-
Свойства урана и его соединений . ............................ 153
§ 2. Минералы, руды и месторождение урана . .................. 158.
§ 3. Извлечение урана из руд . .................................. 164-
Примеры кислотных методов вскрытия смолковых руд....... 169
Переработка руды месторождения Б. Медвежьего озера на заводе Парт-Хоп (Канада) .................................. 169*
Извлечение урана из золотоносных конгломератов Витва-
терсранда 171
Извлечение урана из фосфатов 171 Выщелачивание в автоклавах смолковых руд, содержащих
сульфиды 173
Примеры содового выщелачивания первичных урановых руд 173
Извлечение урана из вторичных руд 175
Содовое выщелачивание карнотита .......................... 177
Кислотное выщелачивание вторичных урановых руд ........ 177"
§ 4. Получение чистых урановых соединений 178
§ 5. Получение металлического урана 180
Получение урана из тетрафторида . .......................... 180
Восстановление урана из тетрафторида кальцием ............ 182
Восстановление тетрафторида металлическим магнием ...... 185,
ГлаваХ. Рассеянные металлы........................................ 186
§ 1. Общие сведения............................................. j°°
§2. Применение рассеянных металлов . ........................ 1°"
Цезий и рубидий .............................................. ' °°
Галлий ......................................................... 190
Индий......................................................... }91
Таллий......................................................... 19'
Германий --.................................................. 192
Гафний и рений................................................ 192
§ 3. Нахождение в земной коре и источники промышленной добычи рассеянных металлов ................................. 193
Рубидий и цезий ............................................. 193
Галлий........................................................ 193
Индий......................................................... 194
Таллий......................................................... 194
Германий ...................................................... 195
Гафний и рений ............................................ 195
§ 4. Извлечение рассеянных металлов ........................... 196
Извлечение соединений рубидия и цезия ...................... 196
Извлечение галлия из отходов производства глинозема ...... 196
Извлечение галлия из отходов металлургии цинка . .......... 197
Извлечение индия из изгарии от окислительного рафинирования свинцовистого сплава..................................... 198
Извлечение таллия ........................................... 199
Извлечение германия из отходов цинкового производства • • 200 Извлечение гафния из руд и получение металлического гафния 201 Извлечение рения из пылей от обжига молибденовых концентратов и получение металлического рения .................. 203
Глава XI. Бериллий ................................................ 205
§ 1. Общие сведения о бериллии ................................ 205
Краткие сведения из истории .................................. 205
Свойства бериллия и его соединений .......................... 205
Применение бериллия......................................... 206
§ 2. Минералы, руды, месторождения и рудные концентраты бериллия .................................................... 208
§ 3. Переработка бериллиевых рудных концентратов на химические соединения . ................................................ 210
§ 4. Получение металлического бериллия . ...................... 213
§ 5. Получение сплавов бериллия , .............................. 213
Глава XII. Литий .................................................... 214
§ 1. Общие сведения о литии .................................... 214
Свойства лития . .............................................. 214
Применение лития............................................. 214
§ 2. Минералы, руды, месторождения и рудные концентраты лития ......................................................... 216
§ 3. Металлургическая переработка рудных концентратов лития 218
Вскрытие концентратов ..................................... 218
Очистка растворов ........................................ 219
§ 4. Получение металлического лития . .......................• • • 221
Литература . ...................................................«........ 222
Цена: 300руб.
