Аннотация:К группе “редкие” отнесены металлы, которые по ряду причин начали использовать в технике лишь в конце XIX или XX столетия. Это обусловлено тем, что большинство редких было открыто в конце XVIII и в XIX вв., а некоторые из них - в XX в. Малая распространенность и рассеянность в земной коре многих редких металлов, а также трудности извлечения и получения в чистом виде некоторых из них существенно препятствовали их освоению.
Редкие металлы не всегда относятся к малораспространённым в природе элементам. Многие из них более распространены, чем давно известные человеку металлы. Например, титан стоит на девятом месте по распространенности, а цирконий, ванадий, литий и церий, более распространены, чем ртуть, серебро, золото и мышьяк [1].
К редким можно отнести свыше 60 элементов. Их делят на несколько категорий: легкие, тугоплавкие, рассеянные, редкоземельные и радиоактивные. Рассеянные элементы не имеют промышленных месторождений собственных руд и минералов. К ним относятся рубидий, индий, скандий, галлий, таллий, германий, селен, теллур, рений. Их содержание в земной коре от 1 ∙ 10-7 до 1 ∙ 10-4 %.
Для этих элементов известны собственные минералы. Для скандия - тортвейтит Sc2[Si2O7], галлия - галлит CuGaS2, индия - индит CuInS2. Содержание рассеянных элементов в минералах может превышать их среднее содержание в земной коре на 1-2 порядка, но редко бывает больше 0,1 %. Поэтому их извлечение возможно только как попутное при переработке минерального сырья с целью получения основных компонентов [2].
Из-за малого содержания редких элементов в рудах для получения концентратов используют сложные схемы обогащения рудного сырья. Руды редких металлов имеют трудный комплексный состав. Например, вольфрам-молибденовые; титан-ниобий-тантал-редкоземельные; уран-ванадиевые; литий-цезиевые; цирконий-ниобиевые. Поэтому особое значение имеет комплексная переработка сырья с извлечением всех ценных элементов. Также промышленность предъявляет высокие требования к чистоте редких металлов. В связи с этим особую роль играют процессы очистки от примесей и получения соединений высокой чистоты [1].
Благодаря широкому применению редких и рассеянных элементов достигнуты большие успехи во многих областях современной техники: авиации, атомной энергетике, производстве конструкционных материалов, катализаторов и др.
С использованием лития созданы миниатюрные и емкие перезаряжаемые батареи, ниобия - сверхпроводниковые материалы, тантала - миниатюрные и емкие конденсаторы, бериллия, лития и скандия - легкие сплавы, ниобия, рения и гафния - жаропрочные и коррозионностойкие сплавы, неодима и самария - мощные и миниатюрные постоянные магниты, галлия и индия - надежные полупроводниковые устройства и т.д. Степень промышленного использования зависит от стоимости редких металлов, диапазон цен на которые очень велик. Мировое потребление отдельных редких металлов неодинаково - от сотен килограммов для рубидия до сотен тысяч тонн для циркония [3].
В настоящее время в промышленных масштабах производятся практически все редкие элементы. Этого удалось достичь благодаря широкому развитию научных исследований в области химии и технологии редких элементов, разработке новых методов концентрирования, разделения, восстановления и создания эффективных технологических процессов [4].
В технологии редких и рассеянных элементов широко применяются сорбционные и экстракционные процессы. С помощью этих процессов проводят извлечение, разделение, концентрирование элементов, переработку сырья, получение элементов высокой степени чистоты.
На данный момент для извлечения редких элементов используют сорбенты различного типа: активированные угли, природные и синтетические ионообменники, комплексообразующие, композиционные, модифицированные сорбенты, а также материалы на основе натурального сырья – биосорбенты.
Целью настоящей дипломной работы является изучение процессов извлечения редких элементов бактериально-целлюлозными сорбентами.
