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2008-08-02 00:00 百科1918

lai铼 rhenium元素符号Re,银白色金属,在元素周期表中属ⅦB族,原子序数75,原子量186.207,六方晶体,常见化合价为+7、+4。铼为稀散元素,发现较晚。1872年俄国人门捷列夫(..)根据元素周期律预言,在自然界中存在一

lai

rhenium

   元素符号Re,白色金属,在元素周期表中属ⅦB族,原子序数75,原子量186.207,六方晶体,常见化合价为+7、+4。
   铼为稀散元素,发现较晚。1872年俄国人门捷列夫(..)根据元素周期律预言,在自然界中存在一个尚未发现原子量为190的“类”元素1925年德国化学家诺达克 (W.Noddack)用光谱法在锰铁矿中发现了这个元素,以莱茵河的名称Rhein命名为rhenium。以后,诺达克又发现铼主要存在于辉钼矿,并从中提取了属铼。铼由于资源贫乏,价格昂贵,长期以来研究较少。1950年后,铼在现代技术中开始应用,生产日益发展。中国在60年代开始从钼精矿焙烧烟尘中提取铼。
   资源  铼的矿物很少,迄今只查明有辉铼矿(ReS)和铼硫化矿物(CuReS),而多以微量伴生于铜、、铌等矿物中。具有经济价值的含铼矿物为辉钼矿一般辉钼精矿中铼的含量在0.001~0.031%之间但从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达0.16%。生产铼的主要原料是钼冶炼过程的副产品。某些铜矿、铂族矿、铌矿甚至闪锌矿的冶炼烟尘和渣以及处理低品位钼矿的废液,都可以回收铼。
   1978年和1979年世界铼的总产量分别为7120和7260公斤。联邦德国、智利、加拿大和苏联是铼的主要生产国。1979年纯度为99.99%的铼粉的价格为950美元/
   性质和用途  铼为难熔金属,熔点仅次于。铼常温下在空气中化学性质稳定,300时开始氧化。铼不溶于盐酸,但溶于硝酸和硫酸中生成铼酸。
             [铼的主要物理性质]铼的主要物理性质
   铼主要用作石油工业的催化剂,金属镀铼(如用于空间技术的钨表面镀铼)可增加耐磨和耐蚀性能。钨或钼合金中加25%的铼可增加延展性能。铼丝或镀铼的钨丝用作电子管的灯丝和阴极,在含有微量水分的氩气或氮气中比钨丝更耐用。铼具有高温稳定性能和在电弧作用下的强抗电蚀能力,所以铼钨合金可用于电接触点的工作部分,其性能可与铂、的制品相比
   铼的冶金  先提取纯的铼化合物,然后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉,再用粉末冶金方法加工成材。
   铼化合物的提取  铼和钼共生于辉钼矿。在氧化焙烧辉钼精矿时,硫化铼和硫化钼同时氧化。由于铼的高价氧化物具有易挥发性和易溶于水及含氧溶剂的性能,所以用湿法冶金处理辉钼精矿的焙烧烟尘可得到高铼酸溶液。在多膛炉内焙烧钼精矿的最后阶段,当温度达到600~650时,铼以ReO状态挥发(见图[辉钼矿焙烧时铼、钼、硫的挥发率]辉钼矿焙烧时铼、钼、硫的挥发率)。如果此时采取加强搅拌或喷吹富氧空气等强化焙烧措施,就能促进铼的挥发。焙烧钼精矿时铼的挥发率一般为60~70%,采取强化措施后,可提高到90%以上。用湿法冶金处理含铼烟尘得到的溶液,经多次循环富集,可得含铼0.72克/升、钼24克/升和硫酸 300克/升的富铼溶液。加入漂白粉或通入氯气,使低价铼氧化成为高价铼,用异戊醇溶剂萃取这种溶液,铼萃入有机相中,再用氢氧化铵溶液反萃取,得铼酸铵溶液,铼的回收率为98%。二烷基乙酰也能有效地分离钼和铼。富铼溶液还可采用离子交换法处理:通氯气使钼、铼、氧化;加入,使铁和铜沉淀过滤后的溶液,通过凝胶型强碱性阴离子交换树脂201,钼和铼分别以[hjm]hjmoO和ReO形态吸附在树脂上;然后用氢氧化钠溶液淋洗钼;再用硫氰化铵溶液淋洗铼,得到纯的铼溶液。铼的回收率可达到98%。纯的铼溶液采用重复结晶法制备纯度为99.6%的铼酸铵,然后在结晶母液中加入氯化钾得到铼酸,铼的总回收率为97%左右。
   金属铼的制备  可采用水溶液电解法和高铼酸盐氢还原法或二氧化铼氢还原法,高铼酸铵氢还原法应用较普遍。这种制备方法是将高铼酸铵磨细后,装入钼舟,在密闭管状炉中于800下用氢还原,可得纯度大于99.5%的铼粉。制取更高纯度的铼粉有两种方法:①将纯度较低的铼粉在750通氯气制成氯化铼,进行水解获得高纯二氧化铼,再进行氢还原制成铼粉,纯度可高于99.9%。②使氧化铼升华提纯,对铼氧化物(ReO)进行速度很慢的蒸馏,得到铼酸溶液;用水中和,使铼成为高铼酸铵结晶;用氢还原,得纯度高于99.9%的铼粉。
   铼的加工  一般采用粉末冶金的方法。铼的加工性能与其纯度有密切的关系。先把高纯度的细铼粉压制成密度为9.5克/厘米压条;再在真空烧结炉中预结,以提高压条强度,除去挥发性的杂质;然后在氢气氛中于2850烧结,杂质进一步挥发,体积收缩约15~20%,密度提高到理论值的85~93%。铼粉中的杂质钾,对成品密度有很大影响。由于铼的形变硬化很强,因此在塑性加工铼棒时,须经过多次退火。两次退火之间,可加工的断面收缩率一般不超过 10%。例如直径为1.5毫米以下的铼丝,用钻石拉模,拉丝断面收缩率控制在10%左右。铼丝直径减小后,断面收缩率可允许提高到40%。在铼的加工过程中,退火温度约1600~1700,退火所需时间一般为10~30分钟,在氢气或氢氮混合气体气氛下进行。经过退火的铼,维氏硬度(HV)一般为250~275,其晶粒大小在0.010~0.040毫米之间,铼丝直径可加工至0.075毫米,铼箔厚度可加工至0.025毫米。
   参考书目
A.Sutulov,Molybdenum  and  Rhenium, Univ. of ConcEPCion,Santiago,1976.
B.W.Gonser ed., Rhenium, Symposium on  RheniumChicao 1960,Elsevier,Amsterdam,1962.K.B.Lebedev, The Chemistry of Rhenium,Butter-worths, London, 1962.
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