Сирек металдар — табиғатта аз, шашыранды әрі өндірілуі қиын металдар тобы. Физика химиялық қасиеттерінің, өндіру технологиясының ұқсастығына, тағы басқа ерекшеліктеріне қарай сирек металдар жеңіл, баяу балқитын, шашыранды, жерде сирек кездесетін және радиоактивті түрлерге бөлінеді. Жеңіл сирек металдарға литий, рубидий, цезий және бериллий жатады. Бұлардың тығыздығы 0, 54 — 1, 87 г/см 3 аралығында, химиялық активтілігі жоғары. Сипаттамалары мен өндіру тәсілдері бойынша жеңіл түсті металдарға ұқсас. Баяу балқитын сирек металдарға кейбір ауыспалы металдар (титан, цирконий, гафний) жатады. Бұлардың балқу t жоғары (мысалы, титан 1670 С-та, вольфрам 3410 С-та балқиды). Шашыранды сирек металдар (галий, индий, таллий, германий, селен, теллур, рений) көбінесе басқа элементтер минералдарының құрамындағы қоспалар ретінде кездеседі. Жерде сирек кездесетін сирек металдар (скандий, натрий, лантан және лантаноидтар) химиялық қасиеттерінің ұқсастығымен сипатталады. Радиоактивті сирек металдарға франций, радий, актиний, торий, уран, плутоний және басқа да трансурандық элементтер мен полоний, технеций жатады. Сирек металдар кентас концентратынан тікелей қорытылмай, таза химиялық қосындыларды тотықсыздандыру арқылы кешенді түрде өндіріледі.
Сирек және сирек жер металдар (СМ және СЖМ) және олардың қосындылары аспап жасау, машина жасау және металлургия, атом энергетикасы, радиоэлектроника, оптикалық, химиялық және шыны өнеркәсібі, әртүрлі люминофорларды шығару, сондай-ақ ауыл шаруашылығы және медицина сияқты көлемді салаларда олардың қолданылуы күні ілгері белгіленетін бірегей кешенді физика-химиялық қасиетке ие. СМ және СЖМ көбіне-көп жауапты бөлшектерге және күрделі техникалық компоненттерге арналған негізгі материалдар ретінде көбіне-көп пайдаланылады. Оларсыз қазіргі заманғы қозғалтқыштар мен турбиндерді, жоғары өткізгіш материалдарды, медициналық техникаларды, қуатты және бір уақытта кешенді тұрақты магниттерді, аса қуатты компьютерлерді, аэроғарыштық техникаларды, катализаторларды және аккумулятор батареяларын, соның ішінде электромобильдерді жасау мүмкін емес.
Қара және түсті металлургияда қоспалау элементтері ретінде ниобий, ванадий, цирконий, бор, бериллий, литий, селен және басқа сирек элементтер, ал модификатор ретінде – жиынтықта, сондай-ақ жекелей мишметалл түріндегі барлық сирек жер металдар кең пайдаланылады. Дүниежүзілік СЖМ нарығының ағымдағы жағдаяты барлық дүниежүзі бойынша бұрын тиімсіз болып саналатын ондаған СЖМ жобаларын іске асырудың басын бастады. «Қазатомөнеркәсіп» ҰАК» АҚ-ның СМ және СЖМ саласындағы стратегиясы сирек метал минералдық-шикізат базасын қалыптастыруға және дамытуға, минералдық шикізатты кешенді қайта өндеу саласына алдыңғы қатарлы технологияларды енгізуге, жоғары таза СМ және СЖМ металлургиясына жоғары тиімді әдістерді енгізуге және әзірлеуге, сондай-ақ Қазақстан Республикасының аумағында ғылымды қажет ететін өнімді шығару жөніндегі зауыт құрылысына жоғары технологялық компанияларды тартуға бағытталған.
Сирек металдар шикізатының елеулі қоры бар Қазақстан рений мен галлий, сондай-ақ осмий-187 изотобы секілді металдар өндіретін әлемдегі санаулы мемлекеттердің қатарында. Минералды шикізатты кешенді өңдеу Осмий-187 – әлемдегі ең қымбат металл. 2011 жылдың бас кезінде осмий-187 -нің бір грамының әлемдік рыноктағы бағасы үш килограмм алтыннан да қымбат болды (Аутор мынадай қарапайым математикалық тәсілмен есептеп отыр: 2011 жылы 28 қаңтар күнгі халықаралық саудадағы алтынның бір троялық унциясы – 1313, 58 доллар). Осмий-187 аэроғарыш саласында, ракета жасауда, қазіргі заманғы технологиялар мен көптеген дәрілік препараттарды синтездеу кезінде пайдаланылады. Осмий-187 қазақ изотобының шикізаты Жезқазған кен орындарынан алынады. Мұнда өндірілетін кеннің 100 грамында 0, 02 пайыз осмий бар. Бұл – әлемдегі ең жақсы көрсеткіш.
Осмийдің осмий-187 изотобында толық берілуі де қазақ кен орындарының бірегей екендігін танытатын белгі болып саналады. Сондай-ақ бұл – шикізат қоры есептеліп және «С-1» , «С-2» өнеркәсіптік санаттарымен бектілген әлемдегі жалғыз кен орыны. «Жер қыртысындағы аса сирек элементтердің бірі – рений Жезқазған қаласына таяу жерден табылған, аса сирек жезказганит түрінде кездеседі. Мұнан өзге рений қоспа ретінде клумбит, колчедан, сондайақ циркон мен сирек жерметалл элементтерінің құрамына кіреді
Сынап (Hydrargyrum), Hg – элементтердің периодтық жүйесінің ҚҚ тобындағы химиялық элемент, ат. н. 80, ат. м. 200, 59. Табиғатта 7 тұрақты изотопы бар, олардың ең көп тарағандары Hg 200(23, 13%) және Hg 202 (29, 8%) Радиоактивті изотоптары жасанды жолмен алынған. Бұдан 2000 жылдай бұрын Үндістан, Қытай, т. б. елдерде бояу, дәрі және косметик. зат ретінде сынап минералы – киноварь (Hg. S) қолданылған. Грек дәрігері Диоскорид (б. э. 1 ғасырда) киноварьды темір ыдыста қыздырып, оның ақ буын “сұйық күміс” деп атаған. Алғаш қатты сынапты И. Браун мен М. Ломоносов алған (1759). Табиғатта бос күйінде сирек, көбіне суда еріген және газ қалпында кездеседі. Жер қыртысындағы салмақ мөлшері 4, 5 10– 6%, шашыранды элемент. Белгілі 35 минералының ішіндегі өндіріс үшін маңыздылары: киноварь, метацианобарит, ливингстонит. Бөлме темп расында сұйық күйде болатын жалғыз металл; жарқылдаған күміс түсті ақ, ромбылық сингонияда кристалданады, буы улы, тығыздығы 13, 52 г/см 3 (20% та), балқу t – 38, 89 С, қайнау t 357, 25 Сынап Химиялық активтігі төмен, тотығу дәрежелері +1 және +2. Оттекпен әрекеттесіп екі түрлі оксид түзеді (Hg 2 O, Hg. O). Патша арағы, HNO 3, ыстық H 2 SO 4 терде ериді. Металдармен амальгама түзеді. Сынапты Hg. S ті күйдіру арқылы немесе оны Na 2 S те ерітіп, ерітіндіде түзілген Na 2[Hg. S 2] ге Al мен әсер етіп алады. Сынап тұздарынан Hg 2 Cl 2 (каломель) дәрі ретінде, Hg. Cl 2(алмас) дезинфекция ісінде пайдаланылады. Металл сынап Na. OH, Cl 2 өндіруде катализатор ретінде және радиотехникада, т. б. қолданылады. Сынап кен орындары Орталық Қазақстанда(Успен), Солтүстік Қазақстанда (Торғай) орналасқан.
Қазіргі күннің талабына сәйкес күнделікті тұрмыста қуат үнемдейтін құрамында сынап бар шамдарды пайдалану қажеттілігі артуда. Бұл шамдарды пайдалану экономикалық жағынан тиімді болғанымен, пайдалану барысында ұқыпсыздық, жауапсыздық салдарының қоршаған ортаға, адам денсаулығына тигізетін айтарлықтай зияны бар. Қазіргі пайдаланып жүрген шамдардың құрамындағы сынап адам денсаулығына төнетін қауіптілігі жөнінен І санатқа жатады, яғни өте қауіпті және қауіпті химиялық зат болып есептелінеді. Сондай ақ сыртқы қоршаған ортада табиғи ылғалмен (жаңбыр, қар) қосылуы нәтижесінде пайда болатын сынап буының әр түрлі органикалық қосындылары да адам денсаулығына едәуір зия н тигізеді. Құрамында сынап бар шамдарды ұқыпсыз пайдалануы немесе пайдаланғаннан кейін кез келген жерде қалдыру салдарынан сынап буы қалыптасады. Бұл бумен дем алу нәтижесінде адамның бауыры, бүйрегі, жүйке жүйесі, асқорыту жүйесі зақымданады. Осыған байланысты кәдеге жарамай қалған құрамында сынап бар энергия үнемдеуші шамдар мәселесі туындауда.
Скачать презентацию Сирек металдар табиғатта аз шашыранды әрі өндірілуі
Кожабеков АЛи.pptx