Металлы и конструкции.

Редкие металлы распространены повсеместно, однако в отличие от распространенных элементов они не образуют собственных минералов в горных породах. Конечно, они входят в состав некоторых породообразующих минералов, но лишь в форме примесей,- например замещая в силикатах часть атомов распространенных элементов. Так, атомы никеля могут замещать атомы магния в оливине. хотя это происходит лишь с несколькими сотнями атомов магния из миллиона. То же самое наблюдается в полевых шпатах, где свинец может замешать калий. Это вызывает напряжения в кристаллической структуре минерала, поэтому такие замещения ограниченны. Они контролируются температурой, давлением и различными химическими параметрами горных пород конкретного состава. В большинстве случаев эти пределы не превышаются, и поэтому редкие металлы остаются в решетках соответствующих минералов. Для их извлечения необходимо разрушение кристаллических решеток минералов-хозяев, а это сложный процесс, поскольку большая часть силикатных минералов тугоплавка и с трудом поддается плавлению. Когда достигается предел вхождения примесей, примесный элемент образует свой собственный минерал, например галенит в случае со свинцом. Физические свойства галенита существенно отличаются от свойств ассоциирующихся с ним силикатов, и простое дробление с последующим обогащением (флотация) позволяет получить исключительно богатый свинцом галенитовый концентрат, который можно подвергать дальнейшей обработке. Присутствие редких элементов в виде самостоятельных минералов, физические свойства которых резко отличаются от таковых ассоциирующихся с ними минералов, всегда было важным фактором в использовании металлов и их руд. Примечательно, например, что редкий металл галлий (Ga) при средней концентрации в земной коре, почти вдвое большей, чем у свинца, практически всегда является элементом-примесью в алю-мннийсодержащих силикатах. Может быть, поэтому галлий не имеет широкого применения. Что, однако, могло бы иметь место, если бы нашелся подходящий для его извлечения минерал. К сожалению, большая часть редких металлов а земной коре — более 99,9%, а возможно, и не менее 99,99 % — входит в состав породообразующих минералов в виде примесей. Десятая доля процента (а может быть, и меньше) приходится на рудные минералы, которые можно обогащать. К счастью,рудные минералы имеют тенденцию накапливаться в небольшом объеме горных пород — в рудных месторождениях; это позволяет надеяться, что в конце концов большинство рудных минералов, заключенных в земной коре, будут нами найдены и добыты.