Иттрий: описание и свойства металла, способы получения, сферы применения и стоимость

Выгодно ли инвестировать в драгоценные металлы?

Конечно, редчайшие металлы ценятся в разы больше, но покупать их профессиональные инвесторы не советуют. Для успешных инвестиций лучше выбирать наиболее распространенные и пользующиеся стабильным спросом металлы. Сейчас это палладий, платина, золото и серебро.

Чтобы понять, насколько выгодно инвестирование в эти металлы, достаточно рассмотреть таблицы изменения цен и прибыли, предоставляемые Центробанком. Золото | USD | 1 Унция

График XAUUSD предоставлен TradingView

Лучшие результаты по стабильности показывает золото.

Например, в 2010 году один грамм этого металла принес инвесторам почти 125 рублей. Однако этот же металл оказался и самым нестабильным. Обвалы цен на него случаются крайне часто.

Палладий | USD | 1 Унция

График PL1! предоставлен TradingView

Способы инвестиций

Здесь список возможностей достаточно широк, но все они имеют как свои плюсы, так и минусы:

Покупка слитков. Самый простой способ инвестирования. Однако при продаже придется уплатить 18% НДС, а при продаже банку — еще и 13 % подоходного налога.
Покупка монет. Коллекционные монеты — не самый лучший вид инвестиций. Причина: высокая стоимость и 18% НДС. Большую ценность они имеют для нумизматов, чем для профессиональных инвесторов.
Акции компаний, добывающих драгоценные металлы. Могут принести большой и постоянный доход, но есть и некоторые неудобства: купить их можно только на фондовой бирже, и без услуг опытного брокера не обойтись.
Ценные бумаги. Довольно новый, но интересный способ инвестирования. Купить бумаги можно на фондовой бирже. Каждая бумага обеспечена 3,1 г золотого запаса, хранящегося в лондонском HSBC. Единственный минус: при скромных вложениях обналичить бумаги настоящим золотом не получится.
Счет в банке. Тут возможно два варианта: счет СОХ или ОМС. В плане получения дохода интересен именно второй вариант, обезличенный металлический счет. По принципу действия это ничто иное, как валютный депозит. Процент по вкладам небольшой, но в случае подорожания металла можно неплохо заработать на разнице цен. Налоги на золотые слитки, приобретенные в рамках ОМС, уплачиваются только в том случае, если владелец решит обналичить счет, получив металл на руки.

Мнение эксперта

Людмила Пестерева

Наш самый опытный инвестор в золото

Задать вопрос

Из всех описанных выше способов инвестирования наиболее действенный – вклад ОМС. Однако тем, кто держит руку на пульсе стоимости драгметаллов или знаком с хорошим брокером, советую попробовать и более интересные варианты. Например, акции или ценные бумаги.

История открытия

История редкоземельных элементов начинается в 1751 году, когда шведский минералог и химик Аксель Фредрик Кронстедт описал тяжелый красноватый минерал (шеелит), который он обнаружил на горе Биспбергс, а позже получил образцы из шахты Кушахт во Фрайберге (Германия). Он назвал его вольфрамом, что в переводе со шведского означает тяжелый камень.

Тридцать лет спустя Карл Вильгельм Шееле проанализировал минерал и определил, что шеелит на самом деле руда и из него можно извлечь новый элемент, который и стал известен под названием Кронстедта – вольфрам.

История получила продолжение в 1787 году. Карл Аксель Аррениус нашел тяжелый минерал буро-черного цвета в небольшом руднике полевого шпата и кварца недалеко от Иттербю, впоследствии названный гадолинитом.

Научное описание ему дал минералог Бенгт Рейнхольд Гейер, предположив, что минерал содержит недавно открытый вольфрам.

В то время как шеелит стал первым обнаруженным «редкоземельным минералом», гадолинит стал источником первого известного редкоземельного элемента, открытого Юханом Гадолином.
В 1792 году он заполучил образец гадолинита из Иттербю. До этого и Бенгт Рейнхольд Гейер и Свен Ринман тщетно пытались проанализировать тот же образец. Тщательные исследования показали, что минерал содержит новый оксид, подобный оксиду алюминию и кальция. Он был назван yttrium, то есть оксидом иттрия, в честь места обнаружения.
Юхан Гадолин, исследуя гадолинит, пришел к выводу, что в минерале содержится 23 % диоксида кремния, 4,5 % оксида бериллия, 16,5 % оксида железа и около 55,5 % нового оксида. Три года спустя шведский химик и минералог Андерс Густав Экеберг подтвердил анализ Гадолина.

После открытия yttrium химики решили основательно проанализировать «тяжелый камень» Кронстедта. Шведский ученый Вильгельм Хизингер вместе с химиком Йонсом Якобом Берцелиусом в 1803 году исследовали образец и обнаружили, что он содержит очень похожую на иттрий редкую землю, но все же другую (церий).

Тогда еще не предполагали, что новые элементы напоминают принцип матрешки. Карл Густав Мосандер, ученик Берцелиуса, в 1842 разделил церий на чистый церий и новую редкую землю (лантаний). Он доказал, что и у лантания есть свои секреты, когда извлек еще одну новую землю (дидимий).

Полезная информация

Оксид иттрия впервые был выделен в 1828 году Фридрихом Вёлером. Карл Густав Мосандер попытался открыть «иттриевую матрешку». Он разделил иттрий на три фракции – желтый оксид (эрбий), розовая окись (тербий) и бесцветная окись (Y₂O₃).

Белый порошок (плотность равна 5,046 г/см3) или бесцветные диамагнитные кристаллы (плотность равна 4,84 г/см3 ), tпл=2417°С, tкип=4297°С.

Мало растворим в холодной воде и щелочах. Растворяется в кислотах, поглощает газообразный аммиак. Получают нагреванием иттрия в атмосфере кислорода или прокаливанием гидроксида, нитрата, карбоната иттрия.

Производство

Оксид иттрия получают в процессы производства металлического иттрия, как было описано выше. Окись иттрия по содержанию контролируемых примесей должна удовлетворять требованиям и нормам ТУ 48-4-191-72

Марка		ИтО-МГр	ИтО-ПГр	ИтО-1	ИтО-2
Содержание окисей других редкоземельных металлов, % не более	Неодима	1.10-4	—	—	—
Самария	1.10-4	1.10-2	5.10-4	—
Европия	—	1.10-2	—	—
Гадолиния	1.10-5	1.10-2	5.10-5	—
Тербия	1.10-5	1.10-3	1.10-5	—
Диспрозия	1.10-6	1.10-2	2.10-5	—
Гольмия	1.10-5	1.10-2	5.10-5	—
Туллия	1.10-5	—	—	—
Содержание гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия окисей		—	—	—	5.10-2
Содержание прочих контролируемых примесей, % не более	Ванадия	2.10-3	—	2.10-3	—
Железа	2.10-4	—	5.10-4	1.10-3
Калия	5.10-4	—	5.10-4	—
Кальция	5.10-4	5.10-3	5.10-4	1.10-2
Кобальта	5.10-5	—	5.10-5	—
Кремния	1.10-3	1.10-2	1.10-3	—
Марганца	5.10-5	—	5.10-5	—
Меди	2.10-5	5.10-3	1.10-4	1.10-3
Натрия	5.10-4	3.10-3	5.10-4	1.10-3
Никеля	5.10-5	—	5.10-5	—
Титана	1.10-4	—	1.10-4	—
Серы	1.10-3	—	—	—
Фосфора	2.10-2	—	—	—
Хлора	2.10-3	5.10-2	—	0.1
Хрома	5.10-5	—	1.10-4	—

Металлический иттрий

Иттрий (в честь шведского города Иттерби)— порядковый номер в периодической системе Менделеева 39, обозначается символом Y, атомный вес 88,91. Металлический иттрий широко применяется для производства специальных сплавов. Иттрий значительно увеличивает прочность сплавов с такими металлами, как хром, алюминий и магний. Одной из наиболее важных и ответственных областей применения иттрия в качестве жаропрочного огнеупорного материала является производство наиболее долговечных и качественных сталеразливочных стаканов. Оксид иттрия высокой чистоты применяется в производстве люминофоров.
Металлический иттрий по Вашему заказу мы можем дополнительно представить в следующих формах: слитки, куски, проволока, фольга, диски или стержни.

Качество	99,999%	99,99%	99,9%	99%
Y/TREM (% min.)	99,999	99,99	99,9	99
TREM (% min.)	99,9	99,5	99	99
Редкоземельные примеси (TREM,% max.)
La	0,0001	0,003	0,03	0,03
Ce	0,0001	0,001	0,01	0,03
Pr	0,0001	0,001	0,005	0,03
Nd	0,0001	0,001	0,005	0,03
Sm	0,0001	0,0005	0,005	0,03
Eu	0,0002	0,0005	0,005	0,03
Gd	0,0001	0,0005	0,01	0,1
Tb	0,0001	0,0005	0,001	0,05
Dy	0,0001	0,003	0,01	0,05
Ho	0,0001	0,005	0,03	0,3
Er	0,0001	0,0003	0,03	0,3
Tm	0,0001	0,0003	0,001	0,03
Yb	0,0001	0,0003	0,005	0,03
Lu	0,0001	0,0003	0,001	0,03
Нередкоземельные примеси ( % max.)
Fe	0,05	0,1	0,15	0,15
Si	0,01	0,01	0,01	0,01
Ca	0,03	0,05	0,15	0,15
Al	0,005	0,01	0,01	0,01
Mg	0,005	0,01	0,01	0,01
W	0,05	0,05	0,1	0,3
O	0,25	0,25	0,3	0,3
C	0,01	0,01	0,01	0,01
Cl	0,01	0,015	0,03	0,01

Области применения

Природой золото и другие драгметаллы наделены уникальными потребительскими качествами, за которые золотые изделия или серебряные поделки так дороги их владельцам.

Не зря же термин «драгоценный» трактуется в словарях русского языка двояко — как «ценный, дорого стоящий», так и «милый, дорогой, очень нужный».

Поэтому уже с середины 19 столетия платина, золото, серебро, иридий и другие благородные элементы становятся предметом промышленного применения.

Для каждого материала сложилась своя специфическая технологическая ниша, в соответствии с которой установилась его определенная рыночная стоимость, учитывающая потребность в нем и сложности выделения из природного сырья.

Ниже приведены краткие сведения по применению благородных металлов и примерные цены в руб./грамм.:

Золото используется для изготовления ювелирных украшений и стоматологических протезов, в качестве припоя или сварочного материала при изготовлении термопар, как гальваническое покрытие плат, контактов, разъемов при изготовлении изделий для всех отраслей промышленности. С развитием нанотехнологий, телекоммуникаций, авиакосмической промышленности и ядерной энергетики область применения золота существенно расширилась. Золото присутствует в мишенях для ядерных исследований, применяется в специальных оболочках для нейтронных бомб и т.п. Стоимость золота установлена 2570,98 руб./грамм.
Серебро применяется в контактах электротехнических изделий, в составе медносеребряных припоев, в составе различных сплавов, до сих пор используется в фотографии. Большое количество серебра идет на изготовление аккумуляторных батарей высокой энергоплотности (серебряно-цинковые и серебряно-кадмиевые) и в качестве добавок к свинцу для тоководов свинцовых аккумуляторов. Зеркала с серебряным покрытием превосходят по отражающим качествам аналоги с алюминиевым покрытием. Стоимость серебра установлена 30,41 руб./грамм.
Платина по-прежнему конкурирует с золотом в производстве ювелирных украшений, незаменима для изготовления термостойкой химической лабораторной посуды, популярна в металлургии как легирующая добавка. Гальванотехника, нагревательные элементы, термометры сопротивления, контакты реле — везде присутствует платина. Стоимость платины установлена 1756,73 руб./грамм.
Родий применяется для отделки ювелирных изделий, при изготовлении термопар и детекторов нейтронов для ядерной техники. Его термостойкие свойства используются в фильерах для стеклонитей и термопарах, а химическая инертность учтена в технологии производства азотной кислоты. Стоимость родия составляет 5406,96 руб./грамм.
Палладий, осмий, иридий и рутений успешно применяются в качестве катализаторов для различных технологических процессов в химической промышленности, при изготовлении измерительных датчиков, для нанесения специальных покрытий в изделиях оборонной и космической промышленности, в телекоммуникационных системах. Металлы платиновой группы незаменимы для изготовления технологического оборудования, эксплуатируемого в агрессивных средах. Коррозионностойкие жаропрочные сплавы рутения с иридием и платиной являются материалом для фильер под стекловолокно и вискозу. Очень популярны авторучки представительского класса, у которых на пишущие «вечные» перья в соответствии с их названием нанесены напайки из сплавов осмия с палладием и платиной.

Для платиноидов, как нередко называют благородные элементы платиновой группы, Центробанком РФ установлены следующие цены:

палладий – 2220,49 руб./грамм;
осмий – 854,86 руб./грамм;
иридий – 3120,22 руб./грамм;
рутений – 559, 93 руб./грамм.

Более подробно о ценах, а также о способах сдачи драгметаллов, будь то аффинированный с радиодеталей металл или лом украшений, можно прочесть здесь.

Способы получения

Поскольку иттрий похож на лантаноиды, он извлекается многоступенчатой экстракционной очисткой для разделения отдельных элементов, обычно в водном растворе соляной кислоты, иногда в азотной кислоте. Процесс происходит в герметичных смесительно-декантационных емкостях.

Добыча и разделение сопряжены с большими трудностями, помимо того, что они требуют значительных затрат энергии и отходов. Кроме того, редкоземельные элементы несут значительную нагрузку на окружающую среду. Несмотря на возможность повторного использования, подавляющее большинство выбрасывается в окружающую среду после первого использования.

Иттрий способен постепенно накапливаться в почве и почвенной воде, что может привести к повышению его концентрации в организме человека, животных и частицах почвы. У водных животных иттрий повреждает клеточные мембраны, что оказывает негативное влияние на репродуктивную функцию и функции нервной системы.

Переработка продуктов, содержащих РЗЭ, может обеспечить производителей стабильным внутренним источником РЗЭ, также сократить количество отходов. Но основное препятствие для переработки связано с затратами, необходимыми для очистки смесей, полученных из потребительских устройств.

Учитывая, что извлечь РЗЭ далеко не просто как с технологической, так и с экологической точки зрения, ученые ищут варианты. Исследователи из некоторых университетов США обнаружили, что белок бактериального происхождения ланмодулин способен связывать РЗЭ и поэтому его можно использовать как «фильтр» для отделения их.

Свойства

Иттрий принадлежит к III группе периодической таблицы, как и другие редкоземельные элементы (находится выше лантана в подгруппе IIIB). При окислении может приобретать красноватый или розоватый оттенок и формально классифицируется среди переходных металлов. Природный иттрий состоит из одного стабильного изотопа.

Идентифицируется атомным номером 39 (то есть протонов в ядре и, следовательно, в нейтральном состоянии электронов вокруг ядра), с молярной массой 88,9059 г/моль-1. Конфигурация внешней электронной оболочки – 4d , типичная степень окисления –+3.

Химические

Чистый иттрий относительно стабилен на воздухе, так как защищен на поверхности прочной оксидной пленкой (за исключением, когда он мелкодисперсный), но быстро окисляется при нагревании. Иттриевая стружка или шлак воспламеняется на воздухе, при превышении температуры 400°С.

Химическая схожесть иттрия с лантаноидами большая, но одно из заметных различий заключается в том, что иттрий трехвалентен. Образует разные неорганические соединения, отдавая свои валентные электроны.

Знаковый пример – очень устойчивый оксид Y₂O₃, который также называют иттрием. Он реагирует с водой, расщепляя ее и выделяя водород, и реагирует с минеральными кислотами. Все неорганические соединения (ацетат, карбонат, хлорид, сульфат иттрия) получают действием соответствующих кислот на Y₂O₃.

Отделяется от других редкоземельных элементов в смеси с эрбием фракционной кристаллизацией броматов и в смеси с гольмием фракционной кристаллизацией нитратов:

из смеси с эрбием его выделяют фракционным осаждением нерастворимых ферроцианидов;
из смеси с гольмием фракционным осаждением разбавленным аммиаком, горячим.

Металл в чистом виде получают восстановлением хлорида натрием или восстановлением оксида магнием или электролизом хлоридов.

Физические

Имеет две аллотропные формы – фазовое превращение при 1482°C с изменением типа решетки. До 1482°С стабильна модификация α-Y (гексагональная). Выше 1482 °С устойчивой модификацией является ß-Y (кубическая).

Физические свойства Иттрия
температура плавления	1528°С
температура кипения	~3320°С
энергия ионизации (первая)	626 кДж/моль
вторая	1185 кДж/моль
третья	1955 кДж/моль

В физике энергия ионизации выражается в электрон-вольтах (эВ) или килоджоулях на моль (кДж/моль). Атом более чем с одним электроном может быть ионизирован в несколько стадий.

Важная информация

Y₂O₃ плавится при 2430°С и кипит при ~4300°С. Имеет фазовое превращение при температуре 2277°С с изменением типа решетки с кубической на гексагональную.

Структура электронов придает элементу уникальные магнитные, оптические, люминесцентные и электрохимические свойства, что является причиной «успеха» в промышленных применениях, которым иттрий и другие РЗЭ обеспечивают большую эффективность, улучшенные характеристики, миниатюризацию, скорость, долговечность и термическую стабильность.

Область применения титана

Титан относится к группе цветных металлов. Обработка на станках вследствие особенностей материала требует специального инструмента, изменения угла заточки, применения охлаждающих жидкостей с повышенным содержанием смазки.

Сплавы ВТ пластичны, раскатываются в фольгу и тонколистовой прокат. ВТ6 применяется при контакте с агрессивными средами: в ракетных двигателях, с химвеществами, при изготовлении сосудов под давлением. Лист сохраняет форму после деформации на штампах и прессах.

Области применения титана

Применяется в создании пространственных корпусных деталей ракет, авионики, судостроения, автопрома. Рёбра жёсткости привариваются автоматической сваркой при поточном изготовлении, полуавтоматической — в среде аргона при единичных, крупногабаритных конструкциях, либо наклёпываются.

Сплавы ОТ уступают по прочностным характеристикам, но формовочные свойства материала при создании сложных конфигураций идеальны. Сварные швы не образуют пор, отличаются высоким сопротивлением разрыву.

Высокая цена на титан за 1 кг обусловлена технологическими издержками производства. Котировки на биржах мирового рынка на стратегическое сырьё повышаются. Прогнозируется значительный скачок цен вследствие вынужденного снижения выпуска на неопределённый срок крупнейшим уральским поставщиком титана компаниям США.

Условия приёма лома титана

Стоимость лома титана в пунктах приёма варьируется в зависимости от начального качества металла. Образцы партии при приёме подвергаются спектральному анализу. Количество легирующих элементов снижает цену.

Оценщик лома при приёме обратит внимание на состояние материала:

Лом титана

Чистота – присутствие масла, влаги, засорённость допускается до 1%, в соответствии с ГОСТ 1639-2009.
Лом рассортировывается по маркам, состоянию: выштамповка, кусковой титан и стружка разделяются.
Наличие неметаллических включений не допускается.
Видимые следы процессов окисления существенно снижают цену лома.

Значительные объёмы лома и титановой стружки нет нужды доставлять в пункты утилизации. Спецавтотранспорт заготовителей доставит отходы производства на накопительные площадки. Работники принимающей стороны осуществят разделку крупноформатных изделий.

В пунктах приёма в обязательном порядке проводится проверка на отсутствие радиационного излучения, взрывобезопасности лома титана. Приём титанового лома ведут сертифицированные компании на основании действующей лицензии.

Соответственно, частному лицу придётся предоставить в пункт приёма лома титана паспортные данные, подтвердить легальность приобретения лома. Организация-сдатчик предоставляет:

Заверенную копию акта на списание расходных материалов (прокат, литьё, поковки).
Заверенную копию акта на списание оборудования – при утилизации основных средств, стоящих на балансе.
Сопроводительную документацию на лом.

Документация на лом

Не подлежит приёму лом сомнительного происхождения:

Партии промышленных отходов, сдающиеся частным лицом.
Металл, имеющий отношение к военной технике либо снаряжению.
Лом, связанный с железнодорожным транспортом, авиацией.
Элементы художественных изделий, фрагменты памятников.

Нахождение титана в природе

В природе

В самородном виде иттрий никогда не встречается, только в сочетании с лантаноидами в редкоземельных рудах. В геохимическом отношении РЗЭ распространены больше в земной коре, чем в подстилающей мантии.

Ксенотим, который добывают в Китае и Малайзии, содержит до 50% фосфата иттрия (YPO₄).
В монаците доля иттрия составляет 2,5%, в других минералах (барназит, фергусонит) меньше.

В океане иттрий имеет измененный, похожий на питательные вещества профиль, подобный медному. На поверхности концентрации низкие и почти непрерывно увеличиваются с глубиной.

Растворенные редкоземельные элементы и иттрий поступают в океан из континентальных источников (в основном в результате речного стока, растворения/удаления литогенных частиц, переносимых реками и ветрами). Определяют их с помощью масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Присутствуют в морской воде в степени окисления +III (за исключением церия).

Области применения

Элемент, в формеY₂O₃, главным образом потребляется в виде высокочистых оксидных соединений для люминофоров. Также находит потенциальное применение в сверхпроводящих керамических материалах, электронных устройствах, лазерах.

Основное использование – люминофоры для ЖК-экранов и компьютерных мониторов, датчики температуры, трихроматические флуоресцентные лампы и экраны, усиливающие рентгеновское излучение.
Цирконий, стабилизированный оксидом иттрия, используется в алюмо-циркониевых абразивах, подшипниках и уплотнениях, высокотемпературных огнеупорах для сопла непрерывной разливки, покрытиях реактивных двигателей, датчиках кислорода в автомобильных двигателях, износостойких и коррозионностойких микроволновых радарах для контроля высокочастотных сигналов.
Важный компонент лазерных кристаллов иттриево-алюминиевого граната, употребляемых в стоматологических и хирургических процедурах, цифровой связи, дистанционном и температурном зондировании, промышленной резке и сварке, нелинейной оптике, фотохимии и фотолюминесценции, имитаторов драгоценных алмазов.
Применяется в сплавах для нагревательных элементов, высокотемпературных сверхпроводниках и суперсплавах. В качестве добавки повышает прочность алюминиевых и магниевых сплавов. При рафинировании металлов иттрий прилагают для удаления примесей, так как он легко притягивается к таким веществам, как водород.

Железо-иттриевый гранат и производные на его основе демонстрируют множество интересных магнитных явлений, представляющих интерес, как для ученых, так и для инженеров.

Важно отметить, что гранаты проявляют как магнитооптические, так и магнитоакустические эффекты. Поскольку гранаты имеют более низкие значения магнетизма, чем ферриты, они не конкурируют с ними в традиционных применениях мягких магнитов, но находят приложение в магнитно-пузырьковой памяти и различных микроволновых устройствах

Позитивные аспекты рециклинга

являются следующие обстоятельства

В отличие от природного минерального сырья, используемого для первичной добычи и извлечения драгметаллов, вторичное сырье, представленное ломом золота, серебра или металлов платиновой группы, много богаче по содержанию в нем доли благородных металлов.
В связи с нарастающим ростом потребления компьютерной техники, радио-и телеаппаратуры, разнообразных гаджетов, оргтехники и бытовых электроприборов соответственно возрастает количество вышедших из строя или выбракованных в процессе производства или гарантийного обслуживания, которые по своей сути служат нескончаемым источником благородных металлов в виде вторсырья. Параллельно решается больной вопрос утилизации мониторов, телевизоров, компьютеров и других изделий, подлежащих утилизации в специализированных организациях.
Технологии рециклинга драгметаллов не требуют больших производственных площадей и имеют меньшее количество технологических стадий по сравнению с первичной добычей.

Содержание золота во вторичном сырье, в зависимости от вида лома, может составлять от 1% до 50% по массе, для серебра показатель несколько скромнее – от 0,1% до 15%. Это означает, что из 1 тонны золотого лома можно извлечь 100-200 кг и более драгоценного металла.

Что представляет собой

Иттрий (Y) – переходный металл серебристого цвета, химически сходный с лантаноидами, поэтому его относят к РЗЭ, наряду со скандием. Как и все редкоземельные элементы, магнитостабилен, блестит. Но прежде всего, пластичен, податлив, проявляя стабильный магнетизм даже при высоких температурах.

В силу этих и других характеристик широко используется в высокотехнологичных отраслях промышленности, от компьютерной индустрии до энергетики и точной механики.

РЗЭ («редкие земли»/terraerarae) – термин, введенный Международным союзом теоретической и прикладной химии для обозначения группы из 17 элементов со схожими характеристиками, включая 15 лантаноидов (от лантана до лютеция), скандий, иттрий.
На основе атомного веса РЗЭ принято делить на легкие и тяжелые, при этом скандий не классифицируется. Первые, от лантана до самария встречаются в более концентрированных количествах, чем вторые – от европия до лютеция, включая иттрий.

Все РЗЭ занимают особое место в таблице Менделеева и определяются как «переходные металлы». Дело в том, что они имеют определенную степень, довольно однородную, аномалий – по мере увеличения атомного номера их размеры уменьшаются.

Ничего загадочного, с увеличением атомного номера количество электронов увеличивается. Эти «спрятавшиеся» электроны не участвуют в реакциях в химических связях (то есть технически не являются валентными электронами). Из этого следует, что все РЗЭ имеют похожие свойства, даже если они очень специфичны вследствие их электронной структуры.

Среди РЗЭ первым был открыт иттрий, в 1794 году финским химиком Юханом Гадолином, который выделил оксид в минерале, добытом в карьере недалеко от селения Иттербю. Оказалось, что это смесь нескольких оксидов редкоземельных элементов, в том числе оксида иттрия.

Своим названием РЗЭ обязаны не реальной редкости диффузии, а концентрации, никогда не присутствуют в чистом виде в природе, но вместе обнаруживаются в 200 типах минералов (связаны с галогенидами, карбонатами, оксидами, фосфатами и силикатами). Это естественное подтверждение того, что элементы сходным образом распределяются в расплавах, жидкостях и минералах на Земле.

Существует ряд применений иттрия, в основном в виде сплавов, которые используются в разнообразных продуктах, от телевизионных кинескопов до ламп. Контакта с чистым иттрием в большинстве случаев не случается. Учитывая, что элемент достаточно активен, он всегда появляется в форме соединения.

Природная добыча и производство

Доля драгметаллов в объеме добычи мировой горнодобывающей промышленности составляет всего лишь 0,00005%. Содержание благородных элементов в земной коре невелико, соответственно, объемы их добычи не сопоставимы с разработками других полезных ископаемых. Например, родия ежегодно добывается менее 30 тонн.

То есть стоимость добычи драгметаллов резонно оценивать в пропорции, в 100 тысяч раз превышающей стоимость добычи любого другого природного сырья (кроме алмаза).

Добыче золота и других благородных металлов отводится особая роль в системе развития государства, поскольку наличные запасы драгметаллов определяют стратегическое состояние золотовалютных резервов любой страны.

Первичная добыча, связанная с извлечением драгметаллов из руды и получением концентрированных (обогащенных) материалов, а также переработкой производственных отходов.
Попутное производство, связанное с извлечением драгоценных металлов из полиметаллических руд, разрабатываемых для получения цветных металлов.
Вторичное производство, представляющее собой извлечение в основном золота, серебра и платины из лома драгметаллов и неорганизованных отходов.

сложились следующим образом

первичная добыча – 232185 кг;
попутное производство – 16880 кг;
вторичное производство – 38913 кг.

Покажем аналогичные показатели для серебра за 2014 г.:

первичная добыча – 510272 кг;
попутное производство – 287978 кг;
вторичное производство – 249139 кг.

По теме самостоятельной добычи драгметаллов на нашем сайте есть несколько статей:

Поисковые магниты на золото и серебро.
Металлоискатель для добычи золота и серебра.
Как искать золото металлоискателем.
Делаем металлоискатель своими руками.

История открытия иттрия

История открытия иттрия начинается еще в 1787 году, когда шведский химик Карл Аксель Аррениус открыл похожий на уголь минерал в шахте кварца и полевого шпата рядом с городком Иттерби (Швеция). Шахта разрабатывалась в начале 18 столетия для нужд местной керамической промышленности. Аррениус назвал этот черный минерал иттербитом в честь городка Иттерби. Бенгт Гейер, инспектор шахт в Стокгольме, осуществил подробный анализ иттербита. Он выяснил, что иттербит состоит из железа, и предположил, что этот минерал может включать некоторое количество вольфрама. Иоганн Гадолин получил от Аррениуса экземпляр иттербита и детально изучил его в 1794 году в Финляндии. Он обнаружил, что этот минерал на 31% состоит из кремнезема, 19% алюминия, 12% железа и на 38% из ранее неизвестных элементов. Результаты, полученные Гадолином, были подтверждены в 1797 году шведским химиком Андерсом Екебергом. Он предложил назвать оксид нового минерала иттрием.
К сожалению, Гадолин и Екеберг не предполагали, что полученные ими результаты анализа были неверны: составная часть иттербита, обозначенная ими как алюминий, на самом деле являлась оксидом также ранее неизвестного элемента бериллия. Бериллий был открыт на год позже, в 1798, французским химиком Николя Луи Вокленом. Позже Екеберг подтвердил, что иттербит содержит оксид бериллия, а алюминия в нем нет. Иттербит был переименован в гадолинит (иттрий-железо-бериллий-кремниевый минерал) в 1800 году Мартином Клапротом в честь Иоганна Гадолина.
Гадолин изучал свойства иттрия и обнаружил, что он не плавится даже при высоких температурах в паяльной трубке, образует чистое бесцветное стекло с пироборнокислым натрием (вообще, это типичное свойство всех оксидов редкоземельных металлов). Иттрий был первым открытым редкоземельным элементом. Сейчас мы знаем, что выделенный Гадолином иттрий не был чистым, он содержал примесь еще восьми оксидов редкоземельных элементов. Они были по отдельности открыты в последующие годы. Этими элементами были гольмий, диспрозий, эрбий, тербий, иттербий, скандий, тулий, лютеций. Иттрий металлический впервые был получен в 1828 году в Берлине Фредериком Вохлером в виде серой пудры путем нагревания безводного хлорида иттрия с калием. Металл высокой чистоты был получен в 1953 году Франком Спеддингом в лаборатории Эимс, штат Айова, с помощью техники ионного обмена.

Полную информацию о наличии металлического иттрия на складе, о стоимости продукции, скидках и по другим интересующим Вас вопросам Вы можете получить при обращении к нашим менеджерам. Также наши менеджеры проконсультируют Вас об использовании металлического иттрия в промышленности, по запросу направят Вам сертификат анализов или образец металлического иттрия.

Как добываются?

Россыпи драгоценных металлов уже практически не встречаются на поверхности Земли. Например, золотые прииски представляют собой своеобразные подземные резервуары, в которых руду сначала превращают в раствор, а затем процеживают и направляют на дальнейшую обработку.

Добыча серебра и других драгоценных металлов происходит параллельно с извлечением руды основной добывающей отрасли, например меди или свинца. Объясняется это незначительным содержанием в земной коре драгметаллов платиновой группы и нерентабельностью их добычи. Серебро также достаточно редко встречается в чистом виде и составляет всего около 20 % от общей доли руды.

Как происходит обработка и очистка благородных металлов?

Полученная старателями руда непригодна для использования без предварительной очистки и обработки. Рассмотреть их будет удобно на примере золота, добыча которого ведется в больших количествах.

Шлих проходит ряд физико-химических исследований, проверку на радиационный фон и только после этого отправляется на доочистку – аффинаж. В двух словах, аффинаж — это разжижение, процеживание и восстановление исходного материала, с той лишь разницей, что восстановленное золото не имеет примесей. Полученные после аффинажа золотые сплавы можно отправлять на отливку в слитки.

Как был открыт

Открытие вещества связано со скандинавскими, немецким и русским учеными:

В конце 18 века химик Юхан Гадолин исследовал найденный в Швеции – соседке его родной Финляндии – минерал иттербит. Ему удалось получить оксид металла.
Через полвека швед Карл Моссандер продемонстрировал, что полученное соединение – конгломерат оксидов трех элементов (иттрия, эрбия, тербия). Из этого «клубка» он извлек иттриевый оксид.
Иттрий в металлической форме первым получил немец Фридрих Велер. Это было не чистое вещество, а с примесями лантаноидов.

Исходником вещества стал минерал иттербит. У его наименования тоже интересная история. Первооткрыватель окрестил находку по месту обнаружения – шведской деревушки Иттербю. Однако коллеги-ученые переименовали его в гадолинит, отдав дань уважения Юхану Гадолину.

Гадолинит

Применение оксида иттрия

Керамика

Широко используется оксид иттрия в керамической промышленности. Так, например, широко известен «Иттралокс» (Yttralox) — твёрдый раствор двуокиси тория в окиси иттрия. Для видимого света этот материал прозрачен, как стекло, но также он очень хорошо пропускает инфракрасное излучение, поэтому его используют для изготовления инфракрасных «окон» специальной аппаратуры и ракет, а также используют в качестве смотровых «глазков» высокотемпературных печей. Плавится «Иттралокс» лишь при температуре около 2207 °C.

Огнеупорные материалы

Оксид иттрия — чрезвычайно устойчивый к нагреву на воздухе огнеупор, упрочняется с ростом температуры (максимум при 900—1000 °C), пригоден для плавки ряда высокоактивных металлов (в том числе и самого иттрия). Особую роль оксид иттрия играет при литье урана. Одной из наиболее важных и ответственных областей применения оксида иттрия в качестве жаропрочного огнеупорного материала является производство наиболее долговечных и качественных сталеразливочных стаканов (устройство для дозированного выпуска жидкой стали), в условиях контакта с движущимся потоком жидкой стали оксид иттрия наименее размываем.

Окись и ванадат иттрия, легированные ионами европия, используются в производстве кинескопов.