Поиски бериллия привели к открытию месторождений нового типа. По своим химическим свойствам бериллий — типичный амфотерный элемент. Его особенность — способность к образованию «комплексных» соединений; в них амфотер вступает в прочную связь с кислотным анионом, образуя комплексный ион. Геохимик А. А. Беус предположил, что бериллий может переноситься в природных растворах в составе комплексных соединений и выделяться из растворов в результате их взаимодействия с определенными горными породами. Задача поисков месторождений бериллия новых типов облегчалась тем, что академик Д. С. Коржинский и его школа длительное время изучали аналогичные геологические и геохимические особенности горных пород, первичный состав которых был изменен под влиянием глубинных растворов и с которыми уже ранее была известна связь месторождений других редких элементов — вольфрама и олова.

Отныне ведущее место в сырьевом балансе бериллия в мире занимают так называемые пневматогидротермальные месторождения, образованные в результате взаимодействия высокотемпературных паров и растворов («ппевма» — в переводе с греческого означает газ, «гидро» — водный, «терма» — тепло) с определенными типами горных пород. В подобных месторождениях накапливаются огромные массы бериллия, измеряемые десятками тысяч тонн. Концентрация металла в рудах этих месторождений значительно выше, чем в пегматитах. Часто они сопровождаются значительными скоплениями минералов фтора, которые сами по себе имеют промышленную ценность и, кроме того, выполняют роль «поискового признака» на бериллий.

Промышленное освоение новых месторождений столкнулось с рядом трудностей. Минералы бериллия, которые в пегматитах легко отбирались вручную, здесь оказались весьма мелки (обычно доли миллиметра), что потребовало разработки специальных методов их обогащения.

Первичное обогащение бериллийсодержащих руд основано на уникальной способности ядер бериллия испускать нейтроны при облучении γ-лучами низкой энергии. Фотонейтронный метод сортировки позволяет выделить черновой концентрат из относительно бедной руды. Теперь он полностью вытеснил ручную сортировку.

Берилл — силикатный минерал, не обладающий ни магнитными свойствами, ни высокой плотностью, ни природной гидрофобностью. Растворяется он также в весьма специфических условиях. Тем не менее обогащение руд берилла возможно. Например, высокая твердость берилла и хризоберилла позволяет применять избирательное измельчение при наличии в руде мягких пород: слюдистых сланцев, талька, глины.

Чтобы извлечь берилл, сначала флотируют слюды катионным собирателем. Затем пульпу промывают для удаления катионов, воду смягчают, обрабатывают руду плавиковой кислотой (кислотная схема) или едким натром (щелочная схема) и флотируют берилл жирными кислотами (олеиновой и др.). Плавиковая кислота, как и едкий натр, является активатором флотации берилла; их действие связано с частичным растворением на поверхности минерала кремнекислородных колец (Si₆О₁₈), благодаря чему в кристаллической решетке минерала обнажаются катионы бериллия. Кварц и полевой шпат при этом остаются без изменений и не флотируют.

Попавшие в берилловый флотационный концентрат турмалин и гранат отделяют магнитной сепарацией. Окончательную очистку от примесей производят гидрометаллургическим методом: выщелачиванием и обжигом при высокой температуре. Промышленное значение приобрели и другие минералы бериллия: бертрандит, фенакит, барилит, которые также являются силикатами.

Комплексная переработка пегматитовых и пневмато-гидротермальных руд, являющихся, как правило, редкометальными, предусматривает извлечение тантала, ниобия, лития, слюды, полевых шпатов, турмалина, касситерита.

Следует заметить, что бериллий является одним из самых токсичных элементов, вызывающих легочные заболевания, рак и специфическое заболевание — бериллез.

Титан — самый распространенный среди бывших редких металлов. Его содержание в земной коре 0,63 %, т. е. больше, чем меди, цинка, свинца, никеля, олова, вольфрама, молибдена, ртути, висмута и еще дюжины цветных металлов, вместе взятых. Первый титановый минерал — известный с древности рутил назван в соответствии со своим цветом (от лат. rutilus — красный). Это полудрагоценный, полупрозрачный камень, отличающийся большой величиной двупреломления света, имеющий высокую твердость, а по химическому составу представляющий собой двуокись титана ТiO₂.

Титан был открыт в 1791 г. английским химиком и минералогом У. Грегором в минерале менаканите (известном теперь как ильменит — FeTiO₃) и был им назван менакитом. Но в 1795 г., когда немецкий химик Мартин Клапорт вторично открыл элемент — на этот раз в рутиле, — он сменил его на громкое, ко многому обязывающее имя «титан».

Происхождение этого названия одни связывают с большой распространенностью элемента в земной коре — в греческой мифологии титанами именовались дети Геи (Земли), другие считают, что Клапорт дал имя элементу в честь Титании — фантастической царицы эльфов из германской мифологии.

Выделение чистого титана из его соединений оказалось поистине титанической задачей. Это пытались сделать многие известные химики прошлого века (Либих, Берцелиус, Вёлер). Однако они получали недостаточно чистый титан, а поначалу лишь его соединения. В таком виде титан явно не оправдывал своего гордого названия: он считался хрупким, непрочным, непригодным для изготовления конструкций.

Двуокись титана применялась (и применяется сейчас) для изготовления белил, оказавшихся значительно лучше свинцовых и цинковых. Титановые белила неядовиты, обладают большей отражательной способностью и не темнеют под действием сероводорода.

В 1910 г. американскому химику Хантеру удалось получить несколько граммов сравнительно чистого металла, содержащего лишь 0,1 % примесей. Когда были разработаны способы, позволяющие получать титан очень высокой чистоты, этот металл начал изумлять человека своими чудесными свойствами. Оказалось, например, что титан, будучи вдвое легче железа, по прочности превосходит многие стали. Даже алюминий, завоевавший себе репутацию «крылатого», не выдерживает конкуренции с титаном: ведь он лишь в полтора раза тяжелее алюминия, но зато в шесть раз прочнее. Только благодаря титану масса самолета может быть снижена на несколько тонн. Кроме того, титан сохраняет прочность при высоких температурах. Поэтому самолет для сверхзвуковых скоростей был впервые изготовлен из титана.

Не менее замечательным свойством титана является необычайно высокая устойчивость против коррозии — извечного врага металлов. На пластинке из этого металла за 10 лет пребывания в морской воде не появилось и следа ржавчины (от железной пластинки за такой срок остались бы одни воспоминания). Это свойство открывает ему широкие возможности для использования в судостроении и гидротехнике.

Высокая кислотоупорность делает титан прекрасным материалом для изготовления узлов и деталей химической аппаратуры. Он может найти широкое применение в медицине (для изготовления инструментов, протезов), военной технике (такая броня вдвое легче стальной), автомобилестроении, пищевой промышленности.

К сожалению, у титана есть и существенный недостаток — очень высокая цена. Собственно, это «порок» не врожденный, он обусловлен лишь чрезвычайной трудностью извлечения его из руд. После длинного и сложного технологического пути, который преодолевает титан в процессе превращения из концентрата в готовую продукцию — лист металла, стоимость его возрастает в 500–600 раз!

Металлический титан начал применяться только в конце 40-х годов. Несмотря на пока еще высокую цену, спрос на этот металл возрастает с каждым годом. Замена им дешевых материалов во многих случаях оказывается экономически выгодной, поскольку срок службы химического реактора из титана в десятки раз больше, чем из стали. Из титановых сплавов делают лопасти вертолетов, рули поворота и другие ответственные детали авиационной техники.