РЕНИЙ

Рений — применение, цена за грамм и свойства металла

РЕНИЙ

Одним из самых востребованных редчайших металлов в мире. И это неудивительно, ведь сегодня цена грамма рения на мировом рынке составляет в среднем около 9 долларов или 514 рублей.

Чтобы понимать, с чем связана такое востребованное применение рения и, соответственно, его цена, рассмотрим более подробно физико-химические свойства и сферы применения металла.

История происхождения

Еще в конце 19 века Д. Менделеев выдвинул предположение о существовании нового элемента, который был аналогичен марганцу, при этом атомный вес составлял около 190. Поэтому известный химик и дал такое название новому гипотетическому металлу, как три марганец.

Однако в чистом виде рений был выделен в 1925 году немецкими учеными-химиками супругами Ноддак. Так как эта семья проживала недалеко от реки Рейн, то новый металл, соответственно, получил название рений.

Стоит также отметить, что рений стал последним открытым нерадиоактивным химическим элементом.

Особенности добычи

На сегодняшний день мировые запасы рения оцениваются в 17 тыс. тонн.

Как правило, он извлекается из следующих природных материалов:

  • молибденовые руды;
  • углесодержащее сырье;
  • джезкаганит;
  • колчедан;
  • циркон;
  • некоторые редкоземельные минералы.

Среди стран, в которых расположены наибольшие месторождения рения можно смело отметить:

  • Чили;
  • США;
  • Россия;
  • Канада;
  • Казахстан;
  • Перу;
  • Армения;
  • Узбекистан.

Стоит отметить, что самородных месторождений рения не существует, так как он добывается из медно-молибденовых руд, при этом немаловажным является тот аспект, что извлечение металла из породы происходит только после получения меди или молибдена.

Производство

Прежде всего, стоит понимать, что производство рения является довольно затратным и трудоемким процессом, который, как правило, происходит в ряд следующих этапов:

  • материал извлекается из породы посредством выщелачивания, при этом используется слабо концентрированный раствор серной кислоты;
  • перренат аммония получают такими способами, как электролиз, ионный обмен, сорбция или экстракция;
  • непосредственно рений в виде порошка получают путем восстановления перрената, при этом в реакции обязательно присутствует водород;
  • порошкообразный материал преобразуют в металл металлургическим методом, а в отдельных случаях производят выплавку в печи;
  • для снижения потерь рения при переплавке используют такие установки, как фильтры, циклоны и скрубберы, которые в значительной степени увеличивают объем получаемого металла.

Применение новейших технологий при производстве рения позволяет получить металл высокого качества.

Свойства 

Прежде всего, стоит понимать, что рений – это твердый и плотный по структуре металл с белым оттенком. В химической таблице Менделеева этот элемент имеет атомный номер 75.

Среди физико-химических особенностей рения нужно выделить ряд следующих немаловажных аспектов:

  • температура плавления — 3186 0С;
  • температура кипения – 5870 0С;
  • температура рекристаллизации — 2800 0С;
  • плотность  – 24,03 г/см3;
  • модуль упругости элемента – 470 Гн/м2;
  • интенсивное окисление рения начинается при температуре 300 0С;
  • металл не растворяется в кислотных средах – исключение лишь азотная кислота;
  • взаимодействие со ртутью сопровождается образованием амальгамы.

Популярность использования рения, в первую очередь, связана с рядом таких преимущественных свойств, как:

  • высокая жаропрочность;
  • отличная прочность;
  • хорошая устойчивость к коррозии;
  • прекрасная тугоплавкость;
  • высокая устойчивость к окислению;
  • отличная пластичность;
  • хорошая свариемость.

Области применения рения

Уникальные физико-химические свойства дают возможность использовать рений в следующих сферах жизнедеятельности человека:

  1. В нефтеперерабатывающей промышленности является основным компонентом при изготовлении катализаторов, позволяющих получать бензин с высоким октановым числом. Так же рений весьма успешно используется для увеличения пропускной способности установок и оборудования, что в значительной мере повышает эксплуатационный ресурс.
  2. В авиастроительной сфере рений применяют как основной элемент при производстве деталей для сверхзвуковых истребителей. Это связано с тем, что этот металл обладает повышенными характеристиками жаропрочности, при этом стоит знать, что количество рения в сплавах составляет не менее 6%;
  3. В электротехнической промышленности его применение используется при производстве следующих элементов:
  • полупроводники;
  • опоры с вращающейся рамкой, иначе говоря, керны;
  • контактные группы из рения примечательны тем, что на рабочих поверхностях всегда появляется окисел, который быстро улетучивается, иначе говоря, контакты являются самоочищающимися;
  • электронно-лучевые трубки;
  • подогреватели катодов;
  • загенераторные лампы;
  • детали точных приборов.
  1. В ядерной промышленности его начали применять при изготовлении термопар, позволяющих измерить высокую температуру в реакторе. Из этого металла также изготовляются цельнотянутые трубы для отвода тепловыделяющих элементов.
  2. В медицинской области рений применяется в основном при изготовлении специализированных инструментов, которые позволяют успешно выполнять научно-исследовательскую работу и лечение заболеваний разной тяжести.
  3. В ювелирном деле рений нашел успешное применение в покрытии для украшений и драгоценных изделий.

Ценовая политика и динамика цен

Как правило, цены на любую производимую продукцию устанавливаются на основе доступности товара. В этом ракурсе вполне логично сделать вывод о том, что рений является отнюдь не слишком доступным материалом, при этом стоит взять внимание тот факт, что активный спрос на этот металл вполне вероятно диктует динамику цен.

Согласно статистическим данным, мировые запасы рения ориентировочно колеблется от 13 до 17 тыс. тонн, при этом ежегодное потребление рения составляет 40–50 тонн. Исходя из указанных данных, несложно произвести расчеты, которые будут говорить о том, что при таком потреблении человечеству хватит рения на 250 – 300 лет.

Важными аспектами ценообразования на рений являются следующие моменты:

  • основное производство этого металла в мире составляет 80%;
  • остальная часть приходится на вторичное сырье.

Указанные аспекты лишний раз подтверждают тот факт, что вторичный рынок является весьма актуальным моментом в мировом производстве металла.

Немаловажным фактором, влияющим на стоимость рения, оказывает степень его очистки, поэтому цена на металл может варьироваться в достаточно широком диапазоне от 1 до 10 долларов за 1 грамм.

Что же касается динамики мировых цен, то на протяжении 2016–2017 года разница между максимальной и минимальной ценой на этот металл за кг составила 210 долларов, иначе говоря, в последнее время наблюдается тенденция к снижению стоимости материала.

Таким образом, мы подробно осветили физико-химические свойства рения и его применение в промышленности и других отраслях, а также указали факторы, влияющие на ценообразование этого металла.

Искренне надеемся, что изложенная информация станет для вас достаточно познавательным и практичным материалом.

Рений — происхождение, свойства и область применения

РЕНИЙ

Металл рений, наряду с вольфрамом и молибденом составляет троицу тугоплавких элементов. Одновременно с этим он способен длительно сохранять прочность при сверхвысоких температурах, вплоть до 20000 С.

Внешне, металлический рений обладает светло-серебристым оттенком, тогда как его порошки имеют черный цвет.

Этот элемент относится к редкоземельным металлам и оказывается рассеянным, то есть отсутствует концентрация элемента в определенной географической области планеты.

Происхождение и месторождения рения

История открытия Рения — металла — берет истоки с конца 19 века. Именно тогда Д. Менделеев предположил существование аналога марганца с атомным весом около 190.

Русский ученый поэтому и дал наименование гипотетическому металлу: тримарганец. Реальное название элемент получил в 1925 году, когда немецкие химики И. и В.

Ноддак обнаружили его в составе колумбита посредством спектрального анализа. Имя рений происходит от названия известной реки Рейн.

Рений, как указывалось ранее, — это классический пример рассеянного элемента. Среднее содержание металла в земной коре по массе составляет стомиллионные доли процента. В природе существует три ренийсодержащих минерала, это оксид, сульфид и сульфоренат меди.

Последний минерал также известен, как джезказганит (жезказганит) по названию одноименного месторождения в Казахстане. В качестве примеси, рений можно встретить в минералах редких земель, а также других элементов: колумбитах, танталитах, цирконатах.

Особенно высоко примесное содержание Re в молибдените, доходящее до 0.5%.

Так выглядит минерал джезказганит — месторождение которого находится в Казахстане

Современные мировые запасы элемента оцениваются на уровне 17000 тонн. Преимущественно, это молибденит. Значительно реже металл встречается в углеродсодержащем сырье. Например, содержание рения в сырой нефти колеблется от 0.002 до 0.2 грамм на тонну. Как уже отмечалось ранее, рениевые месторождения в мире отсутствуют, что и относит элемент к классу рассеянных.

Стран, где по данным геологической разведки, сосредоточены наибольшие запасы этого металла достаточно много. Это:

  • США и Канада в Северной Америке;
  • южноамериканские государства Чили и Перу;
  • евразийские территории Казахстана, России, Армении и Узбекистана.

Рений, добываемый в Советском Союзе, практически весь находился на территории Казахстана среди песчаников Жезказганского месторождения. Эта страна и по сей день остается среди мировых лидеров по балансовым запасам Re, уступая только США.

Рудник под Жезказганом

Физико-химические свойства

Популярность рения связана с его экстремальными физическими характеристиками, среди которых высокими показателями отличаются:

Металл устойчив к воздействию большинства кислот, в частности плавиковой и соляной, однако растворяется азотной.

Рений – один из наиболее «тяжелых» элементов, является парамагнитным. Его плотность 21.03 г/см3 соразмерна величинам этого параметра для металлов платиновой группы.

По величине тугоплавкости металл уступает только вольфраму, однако в отличие от него Re характеризуется пластичностью в кристаллизованном и литом состояниях, а также способностью деформироваться при отрицательных температурах.

Модуль упругости этого элемента составляет 470 Гн/м2, уступая только осмию и иридию, что обусловливает способность к быстрому наклепу под давлением.

Рений

О тугоплавкости рения отмечалось ранее, остается дополнить качественную характеристику количественными показателями: температура плавления составляет 31800 С, кипения – свыше 56000 С.

Дополнительно, Re обладает высокой температурой рекристаллизации, на уровне 28000 С.

Это применяется в промышленности для повышения температурного порога рекристаллизации посредством введения этого металла в сплавы.

Соли рениевой кислоты получили название перренаты, они также важны с точки зрения получения металлической формы элемента. Необходимо выделить следующие разновидности перренатов:

Восстановления перрената до металлического рения происходит при участии водорода.

Кроме солей, элемент образует два вида сульфидов, также представляющих технологический интерес при получении рения. Это связано с тем фактом, что в природе Re сопутствует сульфидным рудам.

Сульфидная руда

Кроме того, элемент способен образовывать две разновидности изотопов:

Примечательность второго изотопа обусловлена именно его стабильностью. Все элементы таблицы Менделеева, следующие за рением, не имеют стабильных изотопов.

Добыча рения

Получение рения основано на переработке медных и молибденовых руд. Технология достаточно затратная и трудоемка, поскольку на производство килограмма металла требуется до 2000 тонн руды.

— интереснейший фильм под названием «Эффект рения»:

В фильме рассказывается об открытии месторождения рения.

Добывают рений в большей части из концентратов молибдена, и только отчасти, меди. Преимущество молибденовых растворов состоит в более высокой концентрации элемента, составляющей до 0,04%. Напротив, содержание рения в медных концентратах, практически на порядок ниже, не превышая 0,003%.

Кратко, технологический процесс получения Re можно разделить на четыре этапа:

  1. Извлечение из шламов и пыли при помощи выщелачивания слабым раствором серной кислоты. Допускается использование щелочных или солевых раствором, а также горячей воды. Дополнительно, в качестве окислителя применяется пиролюзит.
  2. Получение перрената аммония. Процесс осуществляется различными методиками, включая экстракцию, сорбцию, ионный обмен, электролиз и даже осаждение малорастворимых соединений.
  3. Производство порошка рения. Выполняется методом восстановления перрената при участии водорода. Процедура возможна внутри трубчатой печи при температуре 8000 После этого полученный порошок переводят в металл, применяя метод порошковой металлургии. Также можно применить зонное плавление или плавку в печи.
  4. Обработка порошка для получения металлического рения с использованием технологий порошковой металлургии, а также зонной или электронно-лучевой плавки.

На российском рынке крупнейшие производителями рения:

Здание завода Гиредмет

Они производят рений различных марок от чистого металла до порошка Re-0 и Re-1.

Производство рения – достаточно затратная технология, поскольку при флотации молибденовой руды до 80 % элемента трансформируется в молибденовый концентрат.

Следующие потери Re связаны с процедурами обжига и плавления концентратов. При их нагреве до 650 °C, чего требует технология процесса, происходят существенные потери рения, который смешиваясь с выделяющимися газами, отводится через трубу как отходы. Чуть снизить уровень потерь редкоземельного металла удается благодаря установке специальных системы, среди которых:

Они применяются, чтобы выделить чистый элемент из отводимых газов. Это позволяет отделить рений от газа и увеличить объем его извлечения при обжиге. Так, методика отжига в печи с кипящим слоем позволяет получить до 96 % металла.

Новые подходы в получении Re направлены на снижение потерь исходного металла. Среди них выделяется технология гидрометаллургической переработки концентратов.

Область применения рения

Сферы использования рения достаточно разнообразны и включают:

Также интенсивно ведется применение этого металла в авиационной промышленности и кораблестроении.

Кроме того, металл представляет собой высококачественный катализатор, поэтому с его участием проходят процессы дегидрирования и гидрирования. Особенный интерес к элементу проявляет нефтеперерабатывающая промышленность, рассматривая его как базовый компонент при производстве новых катализаторов, например, рениево-платинового.

Это позволяет нарастить объемы выпуска высокооктанового бензина, и удешевляет производственные затраты. Действительно, рениевые катализаторы обходятся существенно дешевле платиновых аналогов.

Еще один положительный аспект применения рения как катализатора в нефтеперерабатывающей отрасли – увеличение пропускной способности установок, практически на 50%, а также двукратное повышение их эксплуатационного ресурса.

В медицинской отрасли применение Re акцентировано на изготовлении специализированного инструмента, и научно-исследовательской деятельности по лечению различных заболеваний. Аналогично медицине, металл в любом виде используется для ювелирного дела, где обеспечивает покрытие украшений и прочих изделий.

Применение рения в приборостроении не ограничено только полупроводниками. Свойства металла позволяют использовать его для производства сплавов, используемых при изготовлении опор с вращающейся рамкой – кернов. Парамагнетизм Re позволяет приобрести этим узлам свойства немагнитности.

Альтернативно, присущие рению физические свойства повышают твердость кернов, их устойчивость к коррозии. Аналогично этому, сплав на основе кобальта, с 7-процентным содержанием Re применяется для изготовления упругого элемента гироскопов, крутильных весов. Геодезические приборы также нуждаются в рении.

Проволочный или ленточный подвес этих устройств производится на основе рениевых сплавов.

— Для чего используется редкий элемент рений, рассказывают ученые:

Естественно, особое место в применении рения занимает изготовление термопар. Приспособления, изготовленные из Re-содержащих сплавов, позволяют измерять высокие температуры, вплоть до 26000 C.

Жаропрочность этого элемента обусловила его применение в атомной технике, как конструкционного материала.

Он используется при изготовлении цельнотянутых труб под тепловыделяющие элементы, работающие в высокотемпературном режиме до 3000 °C.

Кроме того, использование рения в сплавах с вольфрамом и молибденом позволяет облегчить обработку этих тугоплавких металлов.

В радиоэлектронике свойства рения полезны для производства микросхем. Металл используют, как самоочищающийся контакт, а также выступает в качестве защитного покрытия металлических деталей и поверхностей.

Лом и отходы рения

Лом рения достаточно востребован на рынке вторичного сырья. Объявления типа: рений куплю, нацелены не только на отработавшие изделия из этого метала, но и на штабик, порошок рения, его прокат, сплавы, в частности МР47ВП, ВР5, ВР20. Фото перечисленных образцов в интернете не так уж и много.

Приемщики вторичного металла соглашаются покупать и термопарную проволоку, а также фольгу, содержащую Re. Сегодня на металлический рений цена определяется чистотой металла и начинается от $1000 за килограмм.

Альтернативно, многие компании согласны купить сырье под рений, представляющее собой руду, концентрат или другой неметалл, например, соли элемента.

Проволока из сплава с рением

Поэтому найденный отработанный медицинский инструмент, отходы производства рения, отработавшие ресурс термопары, а также любой другой материал, применяющийся для получения этого металла, его порошка представляет интерес.

Рений: применение и свойства

РЕНИЙ

Рений, применение которого рассмотрим ниже, представляет собой элемент химической периодической таблицы под атомным индексом 75 (Re). Название вещества произошло от реки Рейн в Германии. Годом открытия данного металла считается 1925.

Первая значительная партия материала была получена в 1928 г. Этот элемент относится к последнему аналогу со стабильным изотопом. Сам по себе рений – металл с белым оттенком, а порошковая его масса имеет черный цвет.

Температуры плавления и кипения составляют от +3186 до +5596 градусов Цельсия. Обладает он парамагнитными характеристиками.

Особенности

Применение рения не так широко ввиду его исключительных параметров и высокой стоимости. При +300 °С металл начинает активно подвергаться окислению, процесс которого зависит от дальнейшего повышения температуры. Этот элемент устойчивее, чем вольфрам, с водородом и азотом практически не взаимодействует, обеспечивая только адсорбцию.

При нагревании отмечается реакция с хлором, бромом и фтором. Рений не растворяется только в азотной кислоте, а при взаимодействии с ртутью образуется амальгама. Реакция с водным составом пероксида водорода вызывает образование рениевой кислоты.

Данный элемент является единственным среди тугоплавких металлов, который не образует карбиды. Применение рения не имеет участия в биохимии. О его всех возможных воздействиях имеется мало информации.

Среди достоверных фактов – токсичность и ядовитость для живых организмов.

Рений – металл, который встречается крайне редко. В природе он чаще всего встречается в сочетании с вольфрамом и молибденом. Кроме того, примеси имеются в минеральных отложениях его соседей по таблице. Преимущественно добыча рения ведется из молибденовых залежей путем попутного извлечения.

Кроме того, рассматриваемый элемент добывается выделением из джезказганита – очень редкого природного минерала, который так назван в честь казахского поселения вблизи месторождения. Еще рений можно выделить из колчедана, циркония, колумбита.

Металл рассредоточен по всему миру в ничтожно малой концентрации. Среди известных добычных участков, где он находится в существенном количестве, считается курильский остров Итуруп в России. Открыто месторождение в 1992 году. Здесь металл представлен в виде схожего с молибденом строения (ReS2).

Добыча осуществляется на небольшой площадке, размещенной на вершине спящего вулкана. Там активно действуют термальные источники, что свидетельствует о расширении месторождения, которое по предварительным оценкам выбрасывает порядка 37 тонн этого металла в год.

Вторым по объему добычи считается месторождение рения, пригодное для промышленного извлечения элемента. Расположено оно в Финляндии и называется Хитура. Там металл извлекают из другого минерала – таркианита.

Рений получают посредством обработки первичного сырья, которое изначально имеет низкий процент содержания данного материала. Чаще всего производится извлечение элемента из медных и молибденовых сульфидов. Сплавы рения подвергаются пирометаллургическому воздействию, который используется при работе с рудами, подвергающимися плавлению, конвертированию и обжигу.

Чрезмерные температуры плавления дают возможность получения высшего оксида Re-207, который задерживается специальными улавливающими приспособлениями. Бывает так, что часть элемента оседает в саже после обжига. Из этой субстанции чистый материал можно получить с помощью водорода.

Затем полученную порошковую субстанцию переплавляют непосредственно в слитки рения. Применение руды для добычи рассматриваемого элемента сопровождается появлением осадка в штейне.

Дальнейшая конвертация этого состава позволяет выделить рений посредством воздействия определенными газами.

Технологические моменты

Достичь нужной концентрации в ходе производства можно за счет свойств рения и применения серной кислоты. После прохождения специальных способов очистки удается выделить из руды чистый элемент.

Этот метод не является весьма продуктивным, выход чистого изделия составляет не более 65 %. Данный показатель варьируется в зависимости от содержания металла в руде. На этой почве регулярно проводятся научные изыскания по выявлению более продвинутых и альтернативных способов производства.

Современные технологии дают возможность оптимизировать свойства рения, полученного искусственно. Такое решение позволяет использовать водный раствор вместо кислотного. Это дает возможность уловить значительно больше чистого металла во время очистки.

Применение

Сначала рассмотрим основные характеристики рассматриваемого элемента, за которые он особо ценится:

  • Тугоплавкость.
  • Минимальная подверженность коррозии.
  • Отсутствие деформации при воздействии химических веществ и кислот.

Поскольку цена данного металла чрезвычайно высока, он используется преимущественно в редких случаях.

Основная область применения этого элемента – производство жароустойчивых сплавов с различными металлами, которые используются в строении ракет и авиационной промышленности.

Как правило, рений используют для выпуск запасных частей для сверхзвуковых истребителей. Такие составы включают в себя не менее 6 % металла.

Подобный источник быстро превратился в основное средство для создания реактивных силовых агрегатов. При этом материал стал считаться военно-стратегическим запасом.

Специально предусмотренные термические пары позволяют измерять температуры в огромных диапазонах. Рассматриваемый элемент дает возможность продлить большинству агрегируемых металлов их срок службы.

Из рения, использование которого рассмотрено выше, также изготавливаются пружины для точной аппаратуры, платиновых металлов, спектрометров, манометров.

Если точнее, то там используется вольфрам с рениевым покрытием. За счет его устойчивости к химическим воздействиям, этот металл включают в состав защитных покрытий против кислотной и щелочной среды.

Интересные факты

Рений также применяется для изготовления специальных контактов. Они обладают свойством самоочищения в случае кратковременного замыкания. На обычных металлах остается окисел, не позволяющий проходить току. Через рениевые сплавы также проходит ток, но никаких следов после себя он не оставляет. В связи с этим контакты из данного металла обладают длительным сроком службы.

Самым главным аспектом применения рения стала возможность его использования для создания катализаторов, которые помогают производить определенные компоненты бензинового топлива. Возможность применения химического элемента в отрасли нефтепродуктов обусловила повышение его спроса на соответствующем рынке в несколько раз. В мире всерьез заинтересовались этим уникальным материалом.

Запасы

Стоит отметить, что мировой запас рения составляет не менее 13 тысяч тонн только в молибденовых и медных залежах. Они являются основными источниками этого компонента в металлургической отрасли. Более чем 2/3 всего рения на планете содержится именно в таких конфигурациях.

Оставшаяся треть представляет собой вторичные остатки. Если свести все подсчеты запасов к единому знаменателю, их должно хватить не менее чем на триста лет. В расчете ученых вторичное использование не учитывалось.

Похожие проекты разрабатывались достаточно давно, некоторые из них доказали свою состоятельность.

Цены на продукт большинства категорий формируются за счет доступности и спроса товара.

Такой компонент, как рений, относится к одному из самых дорогих металлов в мире, поэтому он не каждому производителю по карману, хотя и обладает уникальными свойствами, позволяющими нивелировать затраты на его дорогостоящее использование.

При этом рений обладает такими параметрами, какими не обладает ни один другой металл. Для создания космических и авиационных конструкций его характеристики подходят идеально. Неудивительно, что цена рения высока, хоть и соответствует всем показателям, характерными для этого уникального материала.

Уже в 2011 году средняя стоимость рения составляла порядка 4,5 американских долларов за один грамм. В последующем времени каких-либо тенденций к снижению цены не наблюдалось. Часто итоговая стоимость зависит от степени очистки металла. Цена материала может достигать тысячи долларов и выше.

История открытия

Данный элемент был открыт немецкими химиками – Идом и Вальтером Ноддаками в 1925 году. Они проводили исследования с помощью колумбиспектрального анализа в лаборатории группы «Сименс и Шэйк». После этого события был проведен соответствующий доклад на собрании немецких специалистов по химии в Нюрнберге. Уже через год коллектив ученых выделил из молибдена первые два миллиграмма рения.

В относительно чистом виде элемент удалось получить лишь в 1928 году. Для получения одного миллиграмма вещества необходимо было переработать свыше 600 килограмм норвежского молибдена. Промышленное производство этого металла стартовало также в Германии (1930 год). Мощность перерабатывающих заводов позволила получать порядка 120 кг металла ежегодно.

На то время это полностью удовлетворяло потребность рения на всем мировом рынке. В Америке первые промышленные 4,5 кг уникального металла были получены в 1943 году путем переработки концентрированных молибденов. Именно этот элемент стал последним открытым металлом со стабильным изотопом.

Все остальные аналоги, открытые ранее, в том числе и искусственным путем, не имели подобных свойств.

Природные запасы

На сегодняшний день по естественным запасам рассматриваемого металла список месторождений можно расположить в следующем порядке:

  • Чилийские копи.
  • Соединенные Штаты Америки.
  • Остров Итуруп, залежи на котором оцениваются до 20 тонн в год (в виде вулканических газовых извержений).

В Российской Федерации полуэлементные месторождения гидрогенного типа оцениваются как участки, которые имеют максимальный потенциал медно-порфировых и медно-молибденовых руд.

В сумме, судя по прогнозам специалистов, месторождения рения в России составляют 2900 т (76 % ресурса государства). Львиная доля этих залежей находится в Подмосковном угольном бассейне (82 %).

Следующее месторождение по объемам запасов – Брикетно-Желтухинский бассейн в Рязанском регионе.

Итог

Рений – химический элемент, который относится к группе редких металлов, обладающих уникальными характеристиками. Выше описаны его свойства, места добычи, сферы применения.

Рений. Редкий и тугоплавкий металл. Редкоземельные металлы и сплавы под заказ

РЕНИЙ

Рений — серебристо-белый метал с атомной массой 186.2, валентностью 3, 4, 6, 7, плотностью 21 0 г / см3, с температурой плавления 3170 C, с удельным электросопротивлением 0,193 Ом-ми.

Рений — металл редкий и дорогой. Из него делают лишь особо ответственные и, как правило, малогабаритные детали.

Рений относится к довольно редким и рассеянным элементам земной коры. Значительные его концентрации довольно редки — максимальная ( 2 — 3 %) обнаружена в минералах молибденита. Молибдениты встречаются в кварцевых рудных жилах и отдельных пегматитах, в которых первичный осмий практически отсутствует. Таким образом, в молибденитах накапливается только радиогенный осмий.

Рений не растворяется ни на холоду, ни при нагревании в соляной и фтористоводородной кислотах.

Рений, находящийся в виде порошка или мелкой стружки, можно сплавить со щелочами.

Рений не встречается в природе в виде самостоятельных минералов, однако он в очень незначительных количествах встречается в различных рудах и минералах других элементов.

Рений в обычных условиях не взаимодействует с серной кислотой, а марганец не реагирует с пероксидом водорода.

Свойства

Рений, как и молибден, обладает способностью быстро поступать в пламя дуги в начале испарения расплава руды вместе с летучими составными частями последней. Поэтому при вдувании порошков руд в дугу линии рения в спектрах руд усиливаются.

Рений характеризуется высокой температурой плавления ( 3180 С), сравнительно высокой твердостью, химической стойкостью при обычных температурах к кислороду, галогенам, разбавленным соляной и серной кислотам.

Рений на воздухе при обычной температуре устойчив и окисляется только при температурах выше 1000 С, но во влажном воздухе корродирует при обычных условиях. С водородом и азотом не реагирует. В соляной и плавиковой кислотах практически нерастворим, но быстро корродирует в HN03 ( медленнее в H2S04), образуя рениевую кислоту.

Рений присутствует в связанном состоянии в платиновых рудах, гадолините, молибдените и колумбите. Может быть обнаружен в некоторых сульфидных рудах. Рений — редкий элемент, составляющий около 0,001 массовых частей земной коры.

Получение

Рений обычно встречается в рудах вместе с молибденом и поступает из расплавов руд в пламя одновременно с ним. При последовательном фотографировании спектра факела дуги линии рения должны появиться в тех спектрах, в которых наблюдается усиление линий молибдена.

Рений получают спеканием в вакууме в виде штабиков, который затем подвергают холодной прокатке.

Рений присутствует в разнообразных природных и промышленных материалах, которые различаются между собой числом и содержанием сопутствующих элементов. Концентрация рения в природных и промышленных объектах изменяется в широком диапазоне и составляет от 10 — 7 до десятков процентов.

Для определения рения в природных и промышленных объектах применяются различные методы: химические, физико-химические и физические.

Из-за высокой летучести соединений рения и малого его содержания в природных материалах необходимо уделять особое внимание операциям, связанным с разложением проб, выпариванием растворов и его выделением.

Рений выделяют из отходов переработки руд молибдена и других металлов, причем вследствие очень малого содержания Re предварительно проводят ряд операций концентрирования.

Рений выделяется в виде мелкого пирофорного порошка, который отделяют от КОН промыванием водой. Компактный металл получают методами порошковой металлургии. Ежегодное производство рения измеряется тоннами.

Рений определяют методом добавок. Результаты анализа совпадают с данными потенциометрического титрования.

Рений, полученный методом горячего вакуумного прессования, имеет мелкозернистую структуру. На границе раздела рений-графит промежуточных фаз не обнаружено.

Об отсутствии взаимодействия между графитом и рением при давлении 250 кгс / см2 и температуре 2100 С свидетельствуют и измерения микротвердости рения.

Такое высокое значение может быть объяснено значительной деформацией рения, а также наличием в нем твердого раствора углерода.

Рений может быть извлечен и из другого полупродукта молибденового производства — из растворов, получаемых при выщелачивании молибденового огарка.

Рений не имеет собственных минералов. Наиболее интересными носителями концентраций рения являются высокотемпературные сульфиды медно-молибденовых руд. Поддается прокатке и вытяжке только при красном калении.

Рений способен сплавляться со многими металлами, причем сплавы в большинстве случаев обладают большой твердостью. Использование рения в технике все время расширяется благодаря его свойствам.

Рений в растворах обычно находится в семивалентном состоянии. Поэтому во многих случаях перед определением рения анализируемый раствор обрабатывают восстановителем, При этом основной трудностью является восстановление рения до определенного валентного состояния.

Рений растворяется в азотной кислоте, образуя HReO4, с разбавленными соляной и серной кислотами не взаимодействует.

Рений, нанесенный на оксид алюминия без платины, восстанавливается до металлического состояния более легко при значительных концентрациях и трудно при малых.

Это может быть обусловлено высокой дисперсностью низкопроцентных рениевых контактов, при которой возможно сильное взаимодействие рения и его оксидов с акцепторными участками поверхности носителя, что и препятствует восстановлению.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть