Большаков - Химия и технология редких и рассеянных элементов (т.1) (К.А. Большаков - Химия и технология редких и рассеянных элементов)

И ТЕХНОЛОГИЯ РЕДКИХ И РАССЕЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЧАСТЬ Пед ред. чл.-карр. АН СССР К. А. Бельшакевн Издание 2-е, аерерабетаннее н делелненнее Двнущвне ббннястврстввн вымпеге м срвдивге спвциаяюнагв ебравевання СССР в иачвсввв учвбнюге песебия дня студвнтва хинине-твхнвяегвчвсанх снвцианыюстед вувев Наукова бвблдотека ~м. М. Максимовича Й!Ййй н- натасаа ббвзннд .аЫСШДЯ ШкаЛДа бете 540 ХЗ7 УДК 546 (075) Реценйеяг: дроф. 3. П.

Бочкарев 1ГИРЕДМЕТ) Владимир Евгеньевич Плющев, Светлана Борисовна Степина, Павел Ильич Федоров ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ РЕДКИХ И РАССЕЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Часть ! Под ред. К. А. Болыаакова Редактор Н. д. Стуковнин, Техничегкн1 редактор Н. Н Баранова, Художествен- ный редактор Т. М. Скворцова, Корректор С. К Марченко Т-18!61 СДано в набоР 9/1.76 г. Подл. к печати П! Х-76 г.

ФоРчат 60Х902)м. Обьем 23 печ. л (Уел. п. л. 28) Уч..нзд. л. 25,85 Бум. тип. №1. Изд № Хим-510. Тираж 7000 экз. Цена 1 р. 06 к. План выпуска литературы издательства «Высшая школа (аузы и техникумы) нз \976 г. Позиция № 77. Москва, К-51, Неглинная ул., д. Ш/14, издательство «Выс- шая школа .

Ярославский полиграфкомбинат Союзполиграфпрома прх Государственном коми. тете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной тор- говли. !500Н, Ярославль, ул. Свободы, 97. Ззк. 87. На обороте титула автх В. Е. Плющев, С. Б. Степина, П. И. Федоров. Книга представляет собов учебное пособие по специальным курсам дл» студентов химико.

технологических вузов. В первои части излохкены основы химии и текноиогия лития. Рубидня, цезия, берилли», галлия, индия, галлия. Наибольшее внимание уделено свойствам соединениИ элечентов, имеющйх значение в технологии. В технологии ка:кдого элемента описаны за кнейшне области применения, характеристика рудного сырья и его сбогащеаве, получение соединений из концентратов и отходов производства, современнь!е методы разделенна и очистки элементов.

Пособие сосгаеле!ю по материалам, оп,бликованным 1'е совешкой и зарубежной печати по 1972 г. включительно. 20002 — 301 Х 77 70 7„' ооцоц — 70 640 © Иадательство «Высшая школаэ, 1970 г. Химия н технология редких и рассеянных элементов, ч. !. Х57 Под ред. К. А. Большакова. Учеб.

пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Высш, школа», 1976. Зббс. с ПРЕДИСЛОВИЕ Научно-технический прогресс, достигнутый за последние годы в химии, металлургии, машиностроении, радиоэлектронике, авиа- и автостроении, атомной промышленности и других современных областях, обязан в значительной степени успешному применению материалов на основе редких элементов. Химия и технология редких и рассеянных элементов, к которым относят около 50 элементов периодической системы Д.

И. Менделеева, в последние годы стала одним из наиболее крупных и важных в практическом отношении разделов современной неорганической химии и технологии. Выпуск в свет учебного пособия «Химия и технология редких и рассеянных элементов» в двух томах в 1965 †19 гг. имел в виду восполнить недостаток учебной и справочной литературы в этой области.

Однако объем информации все возрастал. Авторы предприняли попытку переиздания учебного пособия, учтя высказанные рецензентами и читателями пожелания. При этом внесены следующие дополнения и изменения: 1. Главы, посвященные химии отдельных элементов, объединены с соответствующими разделами технологии в целях достижения большей цельности изложении.

2. Вновь написана глава по химии и технологии селена и теллура. 3. При изложении материала по технологии внесено дополнительно физико-химическое обоснование технологических процессов. 4. Увеличен общий объем книги за счет новых литературных и патентных данных, появившихся за последние годы в области химии и технологии переработки редкоэлементного сырья. Материал в пособии изложен последовательно согласно расположению элементов в группах периодической системы Д.

И. Менделеева. Большой объем материала вызвал необходимость расчленить книгу на три части, которые выходит в свет одновременно. В 1 части излагается химия и технология лития, рубидия и цезия, бериллия, галлия, индия и таллия, во П части — скандия, нттрия, лантана и лантаноидов, германия, титана, циркония и гафния, в 111 части— ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. План расположения материала в книге остается тот же, что и в первом издании.

Каждая глава начинается с изложения основных сведений по химии редких и рассеянных элементов и их важнейших соединений; особое внимание обращено на свойства соединений, которые находят применение в процессах выделения, разделения и очистки редких и рассеянных элементов. Описание технологии начинается с перечисления нажнейших областей применения данного элемента и его соединений, а также с экономической оценки сырья н редкоэлементной продукции. Лалее следует характеристика исходного сырья— минералов и руд редких элементов. Этот раздел заканчивается кратким изложением методов обогащения рудного сырья и характеристикой получаемых концентратов.

При описании сырьевых источников рассеянных элементов главное ннимание обращено иа распределение их в продуктах и отходахот переработкирудцветных металлов, спутниками которых они янляются, и приводятся сведения об их составе. Наиболее крупный после химии раздел каждой гланы — технология получения соединений редких и рассеянных элементов из рудных концентратон или отходов и полупродуктон цветной н черной металлургии. Авторы стремились осветить физико-химические осноны процессов разложения исходного сырья и перевода редких элементов в раствор обработкой растнорами кислот и щелочей, спеканием со щелочами, обжигом с солевыми реагентами, действием газообразного хлора и т. д.

Изучение физико-химических основ этих процессов имеет большое значение для дальнейшего сонершенствования технологии. Не менее нажное значение н технологии имеют процессы разделения элементов и получения их соединений в чистом виде. Поэтому в книге рассматриваются процессы разделения: осаждение, кристаллизация, ионный обмен, экстракция, нозгонка, конденсация и др. Приводится ряд технологических схем получения соединений редких и рассеянных элементов по опубликонанным в литературе источникам. В тех случаях, когда это возможно, дается сраниительная характеристика эффектинности различных технологических процессов.

Аппаратурное оформление процессон рассматривается кратко и сопровождается иллюстрациями только в том случае, когда речь идет о малоизнестной, нестандартной аппаратуре, используемой преимущественно в промышленности редких элементов. Что же касается типовой аппаратуры, то ее описание и расчеты можно найти н пособиях по процессам и аппаратам, общей химической технологии и металлургии. Кратко описываются методы получения некоторых металлов высокой степени чистоты.

Более подробное рассмотрение этих вопросов может служить содержанием отдельной книги. В конце каждой главы дается библиография в виде сводки важнейшей отечественной и зарубежной литературы. Она может быть весьма полезна тем, кто начинает работать в области химии и технологии редких и рассеянных элементов и кто будет заинтересован самостоятельно продолжить изучение тех или иных ее разделов. Второе издание, как и первое, рассчитано в первую очередь на студентов химико-технологических нузов, н которых читаются соответствующие курсы. Авторы надеются, что предлагаемая книга будет также полезна научным работникам и инженерам на производстве, которые работают в этой интереснейшей области науки — химии и технологии редких и рассеянных элементов. Главы для второго издания написаны: в первой части В.

Е. Плющевым 1 — 11, С. Б. Степииой — 111, П. И. Федоровым — 1Ч, 7; во второй части 1 и П главы — 3. Н. Шевцовой (химия) и И.В. Шахно (технология), П. И. Федоровым — П1, С. С. Коровиным — 1Ч; в третьей части В. Г, Коршуновым — 1, П, П. И. Федоровым — П1, Ч, И. П. Кисляковым — 1Ч, Ч. Авторы и редактор приносят искреннюю благодарность старшему научному сотруднику кафедры Г. В. Зиминой, а также канд. хим.

наук Н, С. Маловой, подготовившим второе издание книги к печати. Все критические замечания читателей будут с благодарностью приняты. Авторы постараются учесть эти замечания в дальнейшем. Редактор — чл.-корр. АН СССР проф, К. А. Большаков Литий (11!и!шп) — химический элемент главной подгруппы 1 группы периодической системы Д. И. Менделеева.

Порядковый номер 3; атомный вес 6,939; электронная формула 1з»2«т; атомный объем 13,! см»!г-атом; атомныи радиус 1,57 А 11 — 3); энергия отрыва первого электрона 1!' — 1л' 5,390 эВ (41, ионный радиус 0,68 А 15„6). Во всех известных соединениях находится в состоянии окисления +1, что объясняется высокой энергией отрыва второго электрона 1.!' — 1.!", равной 75,6!9 эВ 14!.

Наименьший среди других щелочных элементов атомный радиус лития и соответственно наибольший первый потенциал ионизации определяют относительно меньшую его химическую активность в подгруппе. Из всех щелочных элементов только у атома лития валент- ному электрону предшествует устойчивая электронная оболочка типа гелия (электронная формула атома натрия уже 1з»2«»2р«3«'). Она оказывает большое поляризующее действие на другие ионы, атомы и молекулы, но сама весьма мало поляризуется под их влиянием. Этим можно обьяснить относительно меньшую термическую устойчивость солей лития в ряду соединений щелочных металлов и отсутствие у лития достаточно устойчивых соединений с комплексными анионами.