Техническая классификация редких элементов

I. Легкие элементы Li, Rb,Cs, Be, Sr. Расположены в I и II группах периодической системы, обладают малой плотностью (< 2,0), отличаются высокой химической активностью, имеют низкие температуры плавления и кипения.

II. Тугоплавкие редкие элементы (Т пл. ≈ 1900 – 3200 ºС) относятся к числу переходных элементов IV, V, VI групп периодической системы, у которых происходит заполнение внутренних электронных уровней (d – уровней). Это Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, W, Mo. Особенность строения их атомов определяет высокую прочность кристаллической решетки металлов, высокую твердость, высокие температуры плавления и антикоррозионную устойчивость.

III. Рассеянныередкие элементы (Rb, Hf, In, Ge, Ga, Tl, Re). Общий их признак –отсутствие или редкость собственных минералов. Обычно они встречаются в виде изоморфной примеси в ничтожных концентрациях в кристаллах других минералов. Извлекаются они из промпродуктов или отходов производства основных металлов: Ga извлекают из промпродуктов производства алюминия; In, Tl, Ge - из отходов Zn - и Pb – производства; Re – при переработке Mo – сырья; Hf – циркониевого; Re и Hf близки по свойствам к тугоплавким и могут рассматриваться с этой группой. Некоторые из рассеянных элементов по распространенности не редкие, но не образуют богатых скоплений.

IV. Редкоземельные элементы – ₅₇La и следующие 14 элементов (включая ₇₁Lu). К этой же группе относятся близкие к ним по свойствам Sc и Y. Близость свойств связана с одинаковым строением внешних электронных уровней атомов, т.к. у этих элементов происходит заполнение глубоко лежащих 4f – подуровней. В сырье они всегда сопутствуют друг другу (кроме скандия). На первых стадиях переработки выделяются совместно, затем происходит разделение на группы или выделяются индивидуальные соединения, что представляет собой весьма сложную задачу.

V. Радиоактивные элементы. К ним относятся естественные радиоактивные элементы и искусственно получаемые трансурановые элементы. Особенности их технологии и области использования в значительной степени определяются задачами атомной промышленности. У актинидов, как и у лантанидов, происходит заполнение глубоко лежащих 5f – электронных подуровней. В этом актиниды аналогичны лантанидам. В рудном сырье они встречаются совместно, часто им сопутствуют редкоземельные элементы.