Рений свойства и применение. Мировой рынок рения Температура кипения рения
На планете существует большое количество разнообразных металлов, различающихся редкостью и сложностью добычи. Специалисты данной области делят их на две группы: природные и искусственно получаемые в лабораторных условиях. Стоимость некоторых представителей второй группы сильно отличается от стоимости природных металлов, присутствующих на мировом рынке, по причине длительного и трудоемкого процесса их изготовления.
В данном рейтинге представлено 13 самых дорогих металлов в мире.
13-место: Индий – ценный серебристо-белый металл из группы легких металлов, обладающий сильным блеском. Был открыт в 1863 году в Германии в химической лаборатории ученых Фердинанда Рейха и Теодора Рихтера, которые изучали добытые в горах Саксонии цинковые минералы. Он мягкий, легкоплавкий и ковкий, его без труда можно порезать обычным ножом. Самостоятельных месторождений индий не образует и входит в состав руд цинка, свинца, меди и олова. Ежегодно производится несколько сотен тонн данного металла. Благодаря своим уникальным свойствам он нашел широкое применение в микроэлектронике, полупроводниковой технике, машиностроении. Его используют для изготовления зеркал, фотоэлементов, зубных цементов, в качестве уплотнителя и даже в космических технологиях. Цена 1 грамма металла индия равняется 0,5-0,7 долларам.
12-е место: Серебро – известный с давних времен и один из популярнейших драгоценных металлов, встречающийся как в самородном состоянии, так и в виде соединений. Используется для покрытия зеркал, изготовления ювелирных украшений и монет. Он активно применяется в электронике, стоматологии, фотографии, обладает отличной электро- и теплопроводностью. Крупнейшие запасы данного металла сосредоточены в Польше, Китае, Мексике, Чили, Австралии, США и Канаде. Стоимость грамма серебра составляет 0,55-1 у.е.
11-е место: Рутений – яркий серебристый металл, характеризующийся тугоплавкостью, твердостью и хрупкостью одновременно, самый редкий из платиновой группы. Был открыт в 1844 году профессором Карлом Клаусом, занимавшимся исследованиями в Казанском университете. Характеристики рутения делают его востребованным материалом в ювелирном деле, химической и электронной промышленности. Его используют для изготовления лабораторной посуды, контактов, электродов, проводов. В Японии и Западной Европе большое количество рутения идет на производство печатных схем и резисторов, а также для получения хлора и разнообразных щелочей. Данный металл часто используется как катализатор для множества химических реакций. Его производство полностью сосредоточено в ЮАР. Стоимость одного грамма рутения составляет 1,5-2 доллара.
10-е место: Скандий – легкий и высокопрочный металл серебристого цвета с желтым отливом. Впервые элемент был обнаружен в 1879 году шведским химиком Ларсом Нильсоном, который назвал его в честь Скандинавии. Скандий активно применяется в мире высоких и инновационных технологий. Его используют при конструировании роботов, ракет, самолетов, спутников и лазерной техники. Также сплавы данного металла служат в спортивной сфере – для изготовления высококлассного инвентаря, такого как клюшки для гольфа и высокопрочные рамы для . Самые крупные месторождения богатых скандием минералов находятся в Норвегии и на Мадагаскаре. Стоимость одного грамма данного металла равняется 3-4 долларам США.
9-е место: Рений – серебристо-белый металл, относящийся к самым востребованным, труднодоступным и редким элементам в мире. Он очень плотный и имеет третью самую высокую температуру плавления среди всех своих сородичей. Обнаруженный в 1925 году металл используется в электронной и химической промышленности. Высокая плотность позволяет изготовлять из него лопатки турбин, сопла для реактивных двигателей и т.д. Цена на грамм рения колеблется от 2,4 до 5 условных единиц за грамм.
8-е место: Осмий – голубовато-серебристый металл, характеризующийся высокой плотностью и хрупкостью. В чистом виде в недрах его не существует, встречается только в связках с другим металлом из платиновой группы – иридием. Был открыт в 1803 году двумя британскими химиками Смитсоном Теннантом и Уильямом Волластоном. Свое название металл получил от греческого слова osme, что означает “запах”. Осмию действительно присущ довольно резкий и неприятный запах, напоминающий смесь чеснока и хлорки. Добывают данный металл на Урале, в Сибири, Южной Африке, Канаде, США и Колумбии. Используется в основном в химической промышленности в качестве катализатора и в фармакологии. Цена одного грамма осмия на мировом рынке составляет 12-15 долларов.
7-е место: Иридий – тяжелый, твердый и одновременно хрупкий металл серебристо-белого цвета. Мир впервые узнал о нем в 1803 году благодаря британскому химику С. Теннанту, который также открыл вышеупомянутый элемент. Самостоятельно иридий практически нигде не применяется и чаще всего используется для создания сплавов. Он обладает высокой температурой плавления, плотный и выступает в качестве наиболее коррозиестойкого металла. Ювелиры добавляют его к платине, поскольку он делает ее втрое тверже, а украшения из такого сплава практически не изнашиваются и очень красиво выглядят. Также он востребован при изготовлении хирургических инструментов, электроконтактов, точных лабораторных весов. Из него делают кончики для дорогих авторучек. Иридий применяется в аэрокосмической технике, биомедицине, стоматологии, химической промышленности. В течение года мировая металлургия расходует приблизительно одну тонну данного металла. Основное месторождение иридия находится в ЮАР. Его стоимость равняется 16-18 долларам за 1 грамм.
6-е место: Палладий – легкий, гибкий серебристо-белый металл из платиновой группы. Он очень пластичный, легкоплавкий, хорошо полируется, не тускнеет и довольно стоек к коррозии. Был открыт в 1803 году британским химиком Уильямом Волластоном, отделившим незнакомый металл от платиновой руды, которая прибыла из Южной Америки. Сегодня палладий приобретает все большую популярность среди ювелиров, поскольку невысокая цена, доступность и легковесность позволяют дизайнерам создавать из него самые смелые ювелирные творения, относящиеся к различным ценовым категориям и стилям. Платиновый металл широко используется в очистительных устройствах и для антикоррозийных покрытий. Наибольшее количество данного элемента на мировые рынки поступает из России, но крупные месторождения также есть в ЮАР. Стоимость палладия составляет 25-30 у.е. за один грамм.
5-е место: Родий – твердый благородный металл из платиновой группы серебристого цвета, обладающий сильными отражающими свойствами. Он очень твердый, устойчив к воздействию высоких температур и окислению. Был открыт в 1803 году в Англии химиком Уильямом Волластоном в процессе работы с самородной платиной. Родий считается редким элементом – ежегодно добывается около 30 тонн данного металла. Самые крупные месторождения находятся в России, ЮАР, Колумбии и Канаде. Примерно 80 % родия служит катализатором в автомобильной и химической промышленности. Из него изготовляют зеркала и фары для автомобилей, а в ювелирном деле он применяется в ходе конечной обработки изделий. Главное достоинство родия – участие в производстве ядерных реакторов. Стоимость ценного платинового металла колеблется в пределах 30-45 долларов за 1 грамм.
4-е место: Золото – главный драгоценный металл, который в природе встречается исключительно в чистом виде. Оно очень прочно, однородно, устойчиво к коррозии и считается самым ковким. Из-за своей долговечности и пластичности уже много лет золото носит звание самого популярного благородного металла. Широко используется в ювелирной, электронной промышленности, стоматологии. Крупнейшие страны-золотодобытчики – США, Китай, ЮАР, Австралия. Стоимость одного грамма золота на мировом рынке составляет 35-45 у.е.
3-е место: Платина – благородный металл серебристо-белого цвета с особенным блеском, встречающийся в природе только как естественный сплав с другими металлами: благородными и неблагородными. Она приобрела большую популярность благодаря присущей ей пластичности, плотности и отличному виду. Получение данного металла осуществляется в результате сложных химических процессов. Кроме производства ювелирных изделий и монет, платина широко используется в медицинской и электронной промышленности, в аэронавтике, производстве оружия. Крупнейшие страны-добытчики платины - ЮАР, Россия, США, Зимбабве, Канада. Цена одного грамма данного металла колеблется в пределах 40-50 долларов.
2-е место: Осмий-187 – редкий изотоп, процесс добычи которого отличается особой сложностью и занимает около девяти месяцев. Он представляет собой черный мелкокристаллический порошок с фиолетовым оттенком, носящий звание самого плотного вещества на планете. При этом изотоп Осмий-187 очень хрупок, его можно растолочь в обычной ступе на мелкие частички. Он имеет важное научно-исследовательское значение, его используют как катализатор химических реакций, для изготовления измерительных приборов высокой точности и в медицинской отрасли. Казахстан - первое и единственное государство, продающее Осмий-187 на мировом рынке. Рыночная стоимость уникального металла составляет 10 тысяч у.е. за 1 грамм, а в книге рекордов Гиннесса он оценивается в 200 тысяч американских долларов.
1-е место: Калифорний-252 – один из изотопов калифорния, самый дорогой металл в мире, стоимость которого достигает 10 миллионов долларов США за 1 грамм. Его баснословная цена вполне оправдана – ежегодно производится всего 20-40 микрограммов данного элемента, а общий мировой запас составляет не более 8 граммов. Создают калифорний-252 в лабораторных условиях с помощью двух ядерных реакторов, которые находятся в США и России. Впервые данный металл был получен в Калифорнийском Университете в Беркли в 1950 году. Уникальность калифорния кроется не только в его стоимости, но и в его особых свойствах – энергия, вырабатываемая одним граммом изотопа, равняется энергии среднего атомного реактора. Применение самого дорогого металла в мире распространяется на область медицины и научные исследования ядерной физики. Калифорний-252 – мощный источник нейтронов, что позволяет использовать его для обработки злокачественных опухолей, где другая лучевая терапия бездейственна. Уникальный металл позволяет просвечивать части реакторов, детали самолетов, и обнаруживать повреждения, которые обычно тщательно скрываются от рентгеновских лучей. С его помощью удается находить запасы золота, серебра и месторождения нефти в недрах земли.
На фото - калифорний рядом с гвоздем
За период 05.12.16 - 24.07..6%. Динамика цен на Рений за последние 3 месяца представлена на графике:
| 1100.00 | |||||||||||||||||
| 890.00 | |||||||||||||||||
| 05.12.16 | 19.12.16 | 26.01.17 | 11.03.17 | 27.03.17 | 26.04.17 | 30.05.17 | 24.07.17 |
Рений: Динамика изменения цен на мировом рынке |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рений – редкоземельный светло-серебристый металл. Рений относится к тугоплавким металлам, имеет длительную прочность при сверхвысоких температурах (от 1000 до 2000 С). Металл устойчив к воздействию растворов плавиковой и соляной кислоты при температуре, не превышающей 100 С, рений не взаимодействует с азотом.
Добывают рений из молибденовых и некоторых медных концентратов. Процентное содержание металла в молибденовых растворах составляет от 0,01 до 0,04%, в медных концентратах – от 0,002 до 0,003%. Извлекают рений из шламов и пыли путем выщелачивания слабым раствором серной кислоты с добавкой пиролюзита, который является окислителем. На следующем этапе производства рения используют метод экстракции или сорбции. В результате такой обработки получают перренат аммония, при восстановлении которого водородом получают порошок рения. Дальнейшая обработка рениевого порошка происходит при помощи применения методов порошковой металлургии или зонной плавки.
Крупнейшими российскими производителями рения являются:
ЗАО «Промэлектроника»;
- ОАО «ГИРЕДМЕТ»;
- ОАО «Победит».
Применяют рений в вакуумных полупроводниковых и электронных приборах. Металл может применяться в процессах дегидрирования и гидрирования как высококачественный катализатор.
В медицине рений применяют для изготовления специализированного медицинского инструмента, а также для проведения научных исследований в области лечения многих заболеваний. Металл используют в качестве добавки для получения сплавов, способных работать в условиях вакуума, а также применяемых для производства термопар, катодов и электрических контактов.
Применяют рений в ювелирном деле, металл используют в качестве покрытия для ювелирных изделий.
Радиоэлектроника использует сплавы из рения для производства микросхем. Сплавы на основе рения используются в качестве защитных покрытий для металлических деталей и поверхностей. Защитные покрытия из рения значительно превосходят защитные цинковые и хромовые покрытия. Наносят защитные покрытия из рения на металлические детали и поверхности, к которым предъявляются повышенные требования износоустойчивости, антикоррозийной стойкости и прочности.
Добавка рения в вольфрам и молибден позволяет облегчить дальнейшую обработку данных тугоплавких металлов.
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.
Оказывается рассеянным, то есть отсутствует концентрация элемента в определенной географической области планеты. Рений, 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%.
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.
Популярность рения связана с его экстремальными физическими характеристиками, среди которых высокими показателями отличаются: жаростойкость, прочность, тугоплавкость, устойчивость к коррозии, свариваемость, стойкость к окислению, пластичность.
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.
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.
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%.
Сферы использования рения достаточно разнообразны и включают: электронные приборы, вакуумную технику, медицину, ювелирное дело, металлургия.
«Рений» — сверх редкий, и соответственно – сверх дорогой металл. Добывается по всему миру в очень и очень незначительном количестве. Около шестидесяти тонн в год, по всему миру! Это – очень малая цифра для мирового объема добываемого металла.
И он не только редок, сам по себе, но и его вычленение из примесей сопутствующих пород, металлов и окислов чрезвычайно трудоемко и энергозатратно. Однако, Игра стоит свеч!
Самым мощным и практически – бесконечным поставщиком Рения на мировой рынок, может стать Курильская Островная Гряда.
Есть на ней, один занятный вулкан (действующий), по имени «Кудрявый», который вместе с газом и паром своего жерла, выбрасывает из земных глубин – чистейший Рений! Правда, в газообразном состоянии. Его запасы в газовом облаке ошеломительные! И в России есть технология по добыче этого металла из газообразного состояния (нет более ни у кого!)
Где применяется этот сверхценный металл? Главное его предназначение – это Космос и Авиация! Разумеется – самые передовые их технологии! Я имею ввиду, гиперзвуковые ракеты РФ и ее «космические двигатели», которые позволят Российской «Воздушной Авиации» превратиться в «Авиацию Космическую».
На эти двигатели, на сопла и реакторы «микро ядерных двигателей» и потребен именно рений! Ничто иное его не может заменить. В связи с этим – Рений, приобретает статус «стратегического сырья» Российской Федерации. Как и уникальная установка по его добычи из парового вулканического облака вулкана «Кудрявый»!
Теперь, дорогие мои Россияне, когда вы слышите надсадные вопли «японских самураев» о возврате «Северных Территорий» (сиречь Курильских островов), вы знаете о чем льют сопли лукавые азиаты. Вместе с ними, слезы и сопли льют их «Патрон» — США, по той же «невыносимой экономической причине». Даже ЕС пытается им ядовитых слюней своих добавить!
Потому, не удивляйтесь, Россияне, когда за эти Острова, Россия начнет сворачивать головы осатаневшим самураям, решившим силой забрать «Заветные Острова» у Российской Федерации.
Кремль, и без Рения не отдал бы их никому и никогда. А за сверхценный метал (золото рядом с ним отдыхает), за Рений, который «Наше Все» — РФ сотрет любого агрессора в порошок. В радиационный пепел, если кто чего не понял.
- Tags:
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.
Добыча
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 в России. Открыто месторождение в 1992 году. Здесь металл представлен в виде схожего с молибденом строения (ReS 2).
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.
Получение
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 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.
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.
Стоимость
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 (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 — 75-й элемент периодической таблицы Менделеева. Химический символ Re (лат. Rhenium) — серебристо-белый металл, близкий по свойствам к вольфраму и молибдену. Известны два изотопа рения: 185Re и 187Re. Тяжелого изотопа почти вдвое больше и он, в отличие от легкого, радиоактивен. Испуская β-лучи, Рений-187 в течение миллиарда лет превращается в осмий. Рений-185 выделен в чистом виде в 1925 году немецкими химиками супругами Ноддак. Он стал последним открытым нерадиоактивным элементом.
Геология
Этот редкоземельный элемент находят в молибденовых и медных рудах. Очень богатые залежи в Чили, США и России. Если сохранится ежегодный уровень потребления рения 40−50 тонн, человечеству хватит мировых запасов на 250−300 лет, без учета вторичного использования этого металла. В зависимости от чистоты, цена 1 кг рения может колебаться от 1000 до 10.000 долларов.
Спрос
На протяжении десятилетий потребность в рении оставалась стабильной. Основным потребителем была электротехническая промышленность. В основном рений шёл на изготовление термопар и нитей накаливания вакуумных приборов. Потребность в рении стала расти во второй половине прошлого века, когда нефтехимическая отрасль начала использовать рениево-платиновых катализаторов. Такие катализаторы позволили производить более дешёвый высокооктановый бензин. По сравнению со старыми платиновыми катализаторами рениевые были на 50% эффективнее и служили в 4 раза дольше. Если ранее значительная часть рения шла на легирование жаропрочных сплавов, то с последней четверти ХХ века 75% рения стало использоваться на производство катализаторов. Сегодня этот металл актуален не только в металлургии и электротехнике, но и в нефтехимии.
Физические свойства
Это тугоплавкий и тяжёлый металл, по свойствам похожий на молибден и вольфрам. По температуре плавления (3170°C) рений уступает лишь вольфраму. Один кубический сантиметр рения весит 21 грамм, тяжелее его — только осмий, иридий и платина. Чистый рений намного пластичнее вольфрама. Его можно прокатывать и вытягивать в тончайшую проволоку при обычных условиях. Был обнаружен и «рениевый эффект»: оказалось, что этот металл повышает одновременно и прочность, и пластичность молибдена и вольфрама. В силу высокого модуля упругости твердость рения после обработки значительно возрастает из-за наклепа. Чтобы восстановить пластичность, его отжигают в водороде, вакууме или инертном газе. До 1200 °C прочность его выше, чем у вольфрама, и намного выше прочности молибдена. Рений выдерживает многократные охлаждения и нагревы без утраты прочности. По электросопротивлению он в четыре раза превосходит вольфрам и молибден.
Химические свойства
Рений более устойчив к окислению, чем вольфрам, с годами не тускнеет на воздухе, сохраняя первозданный блеск, почти не растворим в соляной и плавиковой кислотах, слабо реагирует с Н 2 SO 4 даже при нагревании, но легко растворим в азотной кислоте, а в растворе Н 2 О 2 образует рениевую кислоту. С ртутью рений образует амальгаму.
Производство
Его добывают из молибденовой и медной сульфидной руды с мизерным содержанием солей рения, используя пирометаллургические методы (конвертирование, плавку, окислительный обжиг). При обжиге оксид рения возгоняется и потом улавливается специальными фильтрами. Часть рения обычно сохраняется в огарке, откуда переходит в содовые или аммиачные растворы, из которых позже металл восстанавливают водородом. При плавке медных концентратов с дымом обычно уносится 50−60% Re. При обработке медных концентратов серная промывная кислота становится главным источником для получения этого металла.
Применение
Использование рения определяют высокие показатели электрического сопротивления и жаропрочности, устойчивость к агрессивным химическим факторам, высокая каталитическая активность (близкая к платиноидам). Современная ядерная энергетика не может обойтись без сплавов, содержащих рений. Еще на заре атомной эры начали использовать сплав вольфрама с 26% рения для оболочек тепловыделяющих элементов и др. деталей, работающих в реакторах при t° 1600−3000°C. Все более прочные позиции рений и его сплавы занимают в авиации и космической технике. В частности, сплав тантала с 2,5% рения и 8% вольфрама незаменим для теплозащитных экранов модулей, возвращающихся из космоса на Землю. Высокие физические и химические достоинства (и плюс хорошая свариваемость) определяют интерес к рению крупнобюджетных отраслей, которым по плечу большие расходы. 2/3 рения уходит на легирование жаропрочных сталей и покрытие других металлов. Чистый рений служит основой самых ответственных деталей. Отечественные сплавы на основе вольфрама содержат 5, 20, до 27% Re (ВР-5, ВР-20, ВР-27ВП), на основе молибдена — 8, 20 до 47% рения. Также используются вольфрам-молибден-рениевые сплавы — ковкие, высокотехнологичные, легко свариваемые. Они работают в самых сложных условиях: выдерживают высокую температуру, ударные нагрузки, вибрацию, контакт с агрессивными веществами.
Поставка
Поставляем сертифицированный прокат из сплавов рения. В спецификацию включены данные по процентному составу и механическим качествам продукции. У нас легко купить оптом любые полуфабрикаты для масштабных производств. Мы также сотрудничаем с розничными покупателями. Высокий уровень сервиса и оперативность обслуживания являются лицом нашей компании.
Купить по выгодной цене
На сайте ООО «Электровек-сталь» отражена самая оперативная информация по приобретению проката из редких и тугоплавких металлов на сегодняшний день. Наши лучшие менеджеры, готовы предоставить высококвалифицированную консультативную помощь по любым текущим вопросам. Реализуем полуфабрикаты из редких и цветных по конкурентной цене. Продукция изготовлена на самом современном оборудовании и отвечает требованиям качества российского Госстандарта и международным стандартам качества. Постоянным клиентам предоставляется система дисконтных скидок.
