Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Сентября 2013 в 13:58, реферат
Металл, голубовато-белый, проявляет амфотерные свойства, лито-и сидерофильный, устой-чивые валентности 2+, 3+ и 6+.
Плотность 7190 кг/м3; твердость по Бринеллю 2170 – 2360 МПа; температура плавления 1857° С, кипения – 2072; теплопроводность 93,7 Вт/(м•К); удельное электрическое сопротивление 12,7•10-8 Ом•м; удельная магнитная восприимчивость 4,45•10-8 м3/кг; температурный коэффициент линейного расширения 6,2•10-6 К-1. Устойчив к коррозии на воздухе и в воде.
Кларк хрома земной коры 83 г/т. Средние его содержания в горных породах главных типов (г/т): ультраосновных – 2000, основных – 200, средних – 50, кислых – 25, осадочных (глинах и сланцах) – 200.
По запасам цинка (млн. т) месторождения подразделяют на весьма крупные – более 10, крупные – 10 – 5, средние – 5 – 2,5, мелкие – менее 2,5, очень мелкие – менее 0,5.
Промышленные руды – полиметаллические колчеданные и баритовые, полиметаллические углеродсодержащие, свинцово-цинковые флюоритовые.
По содержанию Zn+Pb (%) руды подразделяют на богатые – более 7, рядовые – 7 – 4, бедные – 4 – 2. По степени окисления руды делят на три типа: сульфидный (оксидов цинка < 10%), смешанный (10 – 50) и окисленный (> 50).
Месторождения разрабатывают открытым, подземным и комбинированным способами.
Подготовку руд к переделу производят обогащением сырья с применением предварительного обогащения в тяжелых суспензиях и флотационной технологии.
Извлечение цинка из руд различных типов составляет 65 – 88% при содержании его концентратах 65 – 87%. К вредным примесям в концентрате относят железо, кремнезем, медь, мышьяк.
При обогащении руд комплексного
состава попутно извлекают
Перерабатывают цинковые концентраты обжигом, пирометаллургическим и гидрометаллургическим способами.
Товарный продукт содержит до 99,997% Zn.
Сопутствующие элементы (золото, серебро, свинец, кадмий, висмут, ртуть, селен, индий, галлий, теллур), содержащиеся в концентратах, переходят преимущественно в пыли и кеки, из которых их извлекают гидро- и электрометаллургическим способом.
Вредные примеси в цинке – Pb, Fe, Cd, Ca, Sn.
Металл, серебристо-белый, мягкий, проявляет амфотерные свойства, литофильный, валентность 2+.
Плотность 1848 кг/м3; твердость по Бринеллю 589 – 637 МПа; температура плавления 1278° С, кипения – 2970; теплопроводность 200 Вт/(м·К); удельное электрическое сопротивление 4,0·10-8 Ом·м; удельная магнитная восприимчивость –1,3·10-8 м3/кг; температурный коэффициент линейного расширения 11,5·10-6 К-1; сечение захвата тепловых нейтронов 92·10-32 м2.
Кларк бериллия земной коры 3,8 г/т. Средние его содержания в горных породах главных типов (г/т): ультраосновных – 0,2, основных – 0,4, средних – 1,8, кислых – 5,5, осадочных (глинах и сланцах) – 3,0.
Бериллий – высокотоксичный элемент (I класс опасности). ПДКс.с – 0,001 мг/м3; ПДКв – 0,0002 мг/л. Естественное содержание в почвах 0,8 – 5,6 г/т.
Мировые общие запасы (без стран СНГ) 1,1 млн. т BeO, в том числе подтвержденные – 180 тыс. т; ежегодное производство на уровне 800 – 830 т BeO. Наиболее крупные производители бериллиевых концентратов – США, Китай, Бразилия, страны СНГ, Зимбабве, Намибия.
Структура потребления (%): в ядерной и аэрокосмической технике – 23; в нефтегазовой промышленности – 25; в электротехнике – 35; в электронике – 17.
Известно более 80 минералов бериллия. Среди них преобладают силикаты, алюмосиликаты, фосфаты. Промышленное значение имеют три минерала (силиката): берилл, бертрандит и фенакит.
Промышленные типы месторождений
– вулканогенно- и плутоногенно-
По сложности геологического строения месторождения относят ко второй, третьей и четвертой группам.
По запасам BeO (тыс. т) месторождения подразделяют на уникальные более 50, весьма крупные – 50 – 20, крупные – 20 – 5, средние – 5 – 1, мелкие – менее 1.
Особенности при поисках и разведке заключаются в высокой эффективности применения нейтронного метода опробования естественных обнажений, горных выработок и скважин, а также – экспесс-анализа порошковых проб.
Промышленные руды – бертрандит-фенакитовые, хризоберилл-берилловые и гентгельвин-лейкофановые. По содержанию BeO (%) руды подразделяют на богатые – более 0,6, рядовые – 0,6 – 0,3, бедные – 0,3 – 0,1, убогие – 0,1 – 0,04.
Разработку месторождений осуществляют открытым, подземным и комбинированным способами.
Подготовку руд к переделу производят обогащением с применением комбинированных технологий (рудоразборка, радиометрическая сепарация, флотация, гидрометаллургия).
Извлечение бериллия из руд различных типовсоставляет 85 – 90% при содержании BeO в концентратах 10 – 12%. К вредным примесям в концентратах относят железо, алюминий, кремний, марганец, медь, никель, бор, уран, торий.
При обогащении руд комплексного состава получают флюоритовые концентраты. Извлечение сопутствующего флюорита составляет до 90%.
Перерабатывают бериллиевые концентраты металлотермическим восстановлением фторидов или электролитическим способом.
Товарные продукты содержат: гидроксид – 66,7% BeO, гидроксид обогащенный – 97,7% BeO, металлический – 99% Be.
Вредными примесями окиси бериллия и технического бериллия являются железо, алюминий, кремний, марганец, медь, никель, хром, азот, свинец, титан, кобальт.
Металл, серебристый, мягкий, проявляет амфотерные свойства, литофильный, в меньшей степени халько- и сидерофильный, устойчивые валентности 3+, 4+ и 5+.
Плотность 6110 кг/м3; твердость по Бринеллю 600 МПа; температура плавления 1887° С, кипения – 3377; теплопроводность 30,7 Вт/(м·К); удельное электрическое сопротивление 24,8·10-8 Ом·м; удельная магнитная восприимчивость 6,28·10-8 м3/кг; температурный коэффициент линейного расширения 8,3·10-6 К-1.
Кларк ванадия земной коры 90 г/т. Средние его содержания в горных породах главных типов (г/т): ультраосновных – 40, основных – 200, средних – 100, кислых – 40, осадочных (глинах и сланцах) – 130.
Ванадий – высокотоксичный элемент (I класс опасности). ПДКм.р – 0,5 мг/м3, ПДКс.с – 0,002 мг/м3; ПДКв – 0,1 мг/л. Естественное содержание в почвах 38 – 460 г/т.
Мировые общие запасы V2O5 (без стран СНГ) 48 млн. т, подтвержденные – 10; ежегодное производство более 28 тыс. т. Наиболее крупные производители – ЮАР, Китай, Австралия, Новая Зеландия.
Структура потребления (%): сталеплавильная промышленность – 85; производство специальных сплавов – 10; химическая промышленность – 5.
Известно 129 минералов ванадия. Среди них преобладают ванадаты. Промышленное значение имеют девять минералов: корвусит, ванадинит, карнотит, тюямунит, деклуазит, роскоэлит, патронит, иоттрамит, а также ванадийсодержащий титаномагнетит.
Промышленные типы месторождений – магматический, метасоматический и осадочный. Наиболе крупные скопления ванадиевых руд характерны для магматического типа.
По сложности геологического строения месторождения относят ко второй группе.
По запасам V2O5 (т) месторождения подразделяют на весьма крупные – миллионы, крупные – сотни тысяч, средние – десятки тысяч, мелкие – тысячи.
Промышленные руды – титаномагнетитовые, ильменит-титаномагнетитовые, магнетитовые, ильменит-магнетитовые, роскоэлитовые, шодерит-монтмориллонитовые, деклуазит-ванадинитовые, карнотитовые, техногенные (отвальные шламы, зольные остатки и др.).
Средние содержания ванадия в рудах разных типов в диапазоне 0,02 – 2,8%.
Разработку месторождений
ванадийсодержащих руд
Подготовку титаномагнетитовых руд (основного источника ванадийсодержащего сырья) к переделу производят обогащением с применением магнитной технологии.
Извлечение ванадия из руд различных типов достигает 75% при содержании его в концентрате до 0,6%. К вредным примесям в концентрате относят титан.
При обогащении руд комплексного состава получают железорудный, урановый, полиметаллический концентраты, бокситы, алуниты, битумные продукты. Извлечение основного сопутствующего элемента – железа – составляет 70 – 80%.
Концентрат перерабатывают на феррованадий электрометаллургическим способом.
Перерабатывают
Товарный продукт –
Сопутствующие элементы – железо, уран, полиметаллы, содержащиеся в концентратах, переходят в ванадийсодержащий концентрат, из которого их извлекают пирометаллургическим способом.
Вредные примеси в феррованадии – FeO.
Металл, серебристо-белый, мягкий, проявляет амфотерные свойства, лито-, сидеро-, халькофильный, устойчивая валентность 3+.
Плотность 5907 кг/м3; твердость по Бринеллю 56,8 – 68,7 МПа; температура плавления 29,7° С, кипения – 2403; теплопроводность 40,6 Вт/(м·К); удельное электрическое сопротивление 27·10-8 Ом·м; удельная магнитная восприимчивость –3,9·10-9 м3/кг; температурный коэффициент линейного расширения 11,5·10-6 К-1.
Кларк галлия земной коры 19 г/т. Средние его содержания в горных породах главных типов (г/т): ультраосновных – 2,0, основных – 18, средних – 20, кислых – 20, осадочных (глинах и сланцах) – 30.
Галлий – токсичный элемент (III класс опасности). ПДКр.з GaAs – 2,0 мг/м3, Ga2O3 – 3,0. Естественное содержание в почвах 10 – 50 г/т.
Мировые запасы галлия (без стран СНГ) 165 тыс. т, годовое производство составляет 60 т. Наиболее крупные производители – США, Намибия, Заир, Индия.
Галлий применяют в
Известно четыре минерала галлия.
Среди них преобладают
Галлий не образует собственных месторождений, а находится в рудах других видов минерального сырья.
Промышленные типы галлийсодержащих месторождений – осадочный (бокситы), магматический (нефелисодержащие породы и руды), гидротермальный (цинково-свинцово-медные руды).
Промышленные галлийсодержащие руды
– бокситы, нефелинсодержащие руды
и породы, свинцово-цинковые, колчеданно-полиметаллические,
редкометалльно-
Месторождения разрабатывают попутно с основными видами полезных ископаемых.
Галлий получают преимущественно из альминатных растворов, содержащих около 0,25 г/л Ga2O3, куда переходит 70 – 80% галлия при производстве алюминия. Перерабатывают растворы карбонизацией, электролизом и плавкой в вакууме.
Товарный продукт содержит 99,999 – 99,99999%Ga. Вредные примеси внем – никель, кобальт, медь, олово, алюминий, свинец, магний, железо, кремний, висмут, кадмий, хром, марганец, сера, селен, теллур, фосфор, серебро, индий.
Металл, серебристый, пластичный, проявляет основные свойства, литофильный, устойчивая валентность 4+.
Плотность 13310 кг/м3; твердость по Бринеллю 1680 – 1860 МПа; температура плавления 2230° С, кипения – 5297; теплопроводность 23,0 Вт/(м·К); удельное электрическое сопротивление 35,1·10-8 Ом·м; удельная магнитная восприимчивость 5,3·10-9 м3/кг; температурный коэффициент линейного расширения 5,9·10-6 К-1. Устойчив к коррозии.
Кларк гафния земной коры 1,0 г/т. Средние его содержания в горных породах главных типов (г/т): ультраосновных – 0,1, основных – 1,0, средних – 1,0, кислых – 1,0, осадочных (глинах и сланцах) – 6,0.
Гафний – токсичный элемент (III – IV классы опасности). ПДКр.з металлического гафния – 0,5 мг/м3, HfN и HfC – 5,0. Естественное содержание в почвах 0,1 – 54 г/т.
Мировые запасы гафния (без стран СНГ) 850 тыс. т HfO2, ежегодное производство составляет несколько тыс. т. Наиболее крупные производители – Австралия, ЮАР, Канада, Индия.
В России запасы гафния составляют 66% от запасов стран СНГ.
Структура потребления (%): в ядерных реакторах подводных лодок – 58; в суперсплавах, конструкционных режущих материалах, зщитных покрытиях – 40; в производстве керамики и стекла – 2.
Известен один минерал гафния – силикат гафния и циркония. Промышленное значение имеет один минерал: циркон, содержащий 1 – 4% HfO2.
Гафний не образует собственных месторождений, а концентрируется в месторождениях циркония.
Промышленные типы гафнийсодержащих
месторождений – россыпи
По сложности геологического строения месторождения относят к первой и второй группам.
По запасам ZrO2+HfO2 (млн. т) месторождения подразделяют на уникальные – более 10, крупные – 10 – 1, средние – 1 – 0,1, мелкие – 0,1 – 0,01.
Особенности при поисках и разведке заключаются в эффективности применения каротажа, аэро- и наземной гамма-спектроскопии, литохимического метода.
Промышленные руды – экзогенные: циркониевые, бадделеитовые, эндогенные: циркон-пирохлоровые, циртолит-колумбитовые, бадделеитовые, эвдиалитовые.
По содержанию ZrO2+HfO2 (%) руды подразделяют на богатые – более 3, рядовые – 3 – 1,5, бедные – 1,5 – 0,5.
Подготовку руд к переделу производят по технологии обогащения циркониевых руд.