Л.В. Борисова, А.Н. Ермаков - Аналитическая химия Рения (1110075), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Основными источниками получения ренин явлнются молибденитовые и медные концентраты, продукты их переработки, а также отходы от переработки модистых сланцев и др. [91, 124, 185, 187, 195, 238, 286, 287, 289, 413, 416, 429, 572, 573, 769, 771, 782, 962, 1134]. Вследствие низкого содержания рения в рудах и концентратах извлечение его производится попутно в процессе переработки этих руд на основные элементы (молибден, медь), По опубликованным данным, рений извлекают из пылей при обжиго молибденитовых"концентратов'(СССР, США), из свинцовых во»- гонов при шахтной плавке медистых сланцев (ГДР), иа сбросных растворов при гидрометаллургической переработке обожженных молибденитовых концентратов (СССР).
Молибденитовые концентраты содержат рений от 2 — 20 до 200— 300 г(и. Первой стадной их ~1обработки является окислительный обжиг при 550 — 650' С [188 — 190, 293], в результате которого окислы рения возгоняются на 50 — 953й в зависимости от условий обжига. Рений улавливают, испольауя мокрые электрофильтры или барботажныо установки. Возгонка рения при обжиге молибденита и улавливание его из газовой фааы являются пока наиболее трудными операциями в производстве рения, поскольку потори рения с отходящими газами достигают 70с4 [288], В обожженном концентрате остается от 10 до 30е4 Ке; в выпях, оседающих в гааовом тракте,— до1000 — 2000 г Ке/т.
Кроме окислитель- ного обжига для извлочония рения иа молибденитовых концентратов используют гидрометаллургическую обработку и хлорирование [30, 485, 555, 571, 580, 735]. Медные концентраты медно-молибдоновых месторождений содержат в среднем 1 — 3 г Ке/т, достигая в некоторых случаях 30— 40 г Ке/ш [290, 363]. Крупные месторождения медистых сланцев имеются в ГДР (Мансфельдское месторождение). Для извлечения рения используют свинцово-цинковыо пыли, получаемые при шахтной плавке этих медистых сланцев'[124]. Состав пылей (в ',4): Хп 21,7, РЪ 18,02, Сп 0,84, Сс[ 0,12, 8е 0,06, Ке 0,043, Се 0,0073, Са 0,0013, Ад 0,073, 7 0,015, 8 17,2, С! 0,92, битум 6,67. В настоящее время промышленным источником получения рения служат также сбросныо воды гидрометаллургической переработки бедных молибдонитовых концентратов. Промышленные воды содержат от 10 — 12 [37] до 40 — 50 л>г Ке/л [299].
13 Все технологические схемы переработки сырья связаны с переводом соединений рения в растворы и с последугощим извлечением рения иэ них. Для перевода в раствор используются водное и щелочное выщелачивание (с добавками окислителей) [1,,140, 255, 547, 854], спекание с известью с последующим водным выщелачиванием, повторный окислнтельный обжиг пылей с возгонкой Ве,О, и с последующим водным выщелачиванием, кислотное, соленое или электрохимическое выщелачивание [572]. Для выделения рения из растворов в настоящее время используются методы осаждения малорастворимых соединений (перрената калия и др.) !288, 305, 1134]; методы цементации [203, 204, 238, 286]; методы ионного обмена и сорбционные методы [37, 136, 296, 298, 315, 368, 415, 462); экстракционные методы [36, 197, 572); электролитическоо осаждение [505 — 507, 777 и др.!.
ПРИМЕНЕНИЕ РЕНИН Металлический рений и его сплавы обладают уникальными физико-химическими свойствами, что обеспечивает нх применение в ваягпейших областях современной техники. Высокая температура плавления рения (3180' С) и замечательные механические свойства при высоких температурах обеспечили его применение в производстве жаропрочных сплавов, а малая упругость паров при этих температурах и высокое удельное сопротивление (2,1. ° 10-~оэг см) дает возможность широкого применения его в электронной технике. Сплавы рення с платиновыми элементами и вольфрамомнспользуютсядляизготовления термопар, работающих при температурах свыше 2000' С, благодаря высокой термоэлектродвижущей силе при этих температурах.
Коррозионная устойчивость рения по отношению к агрессивным средам (газообразный хлористый водород, его растворы и др.) позволяет применять его в качестве покрытий для защиты ряда металлов. Особенно широкое применение нашли сплавы рения с вольфрамом и молибденом [424 — 426]. Так, например, в США в 1966 г. на изготовление жаропрочных сплавов рения с молибденом и вольфрамом использовалось до 75 — 80% всего реиия [403, 1048, 1049]. Основными областями применения этих сплавов являются электроника (детали электронных ламп, детали термононных преобрааователей энергии, нити накала и др.), электротехника (термопары для измерения высоких температур, электроконтакты и т. д.), авиакосмическая техника (детали термоиоиных двигателей, насадки ракет, части ракетных сопел), атомная техника (термопары, средства защиты от радиации, конструкционные детали реакторов и др.).
Торсиоиы, изготовленные из сплава МР-47ВП, превосходят по своим свойствам все имеющиеся материалы как в СССР, так и эа рубежом [209, 426 и др.]. Рений используется также в сварочной технике [164], в химической промышленности в качестве катализатора [288, 423 — 426, 467, 1~34, 1276!. В США предполагается использовать в ближайшее время до 50% рения для изготовления катализаторов. Кроме перечисленных областей применения, рений может быти использован в аналитической химии (в качестве реагента на калки, для фракционной кристаллизации соединений редкоэемельных элементов). По некоторым данным, силициды рения могут быть использованы как полупроводники [341!. Получены сверхпроводящие сплавы рения!714!.
См. также [1141]. Высокие цоны на рений ограничивают возможность его промышленного использования. Цены на рениевые продукты в США за 1965 — 1967 гг. [403] следующие (в долларах эа 1 кг): перренат калия — 870, перренат аммония — 936, порошок металлического рения — 1431, рениевые штабики — 1762. Поэтому примонение рения ограничивается иэготовлепием изделий, где небольшие количества металла обеспечивают высокие эксплуатационные характеристики. Производство рения осуществляется в СССР, США, ФРГ, Англии, Франции и Бельгии. В настоящее время годовое производство рения во всем мире оценивается в несколько тонн, БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОИСТВА. ТОКСИЧНОСТЬ Биологические свойства рения исследованы още недостаточно.
Растворимые соединения рения мало токсичны [161, 288[. Экспериментальному токсикологвческому изучению подвергались перренаты калия и натрия и некоторые хлористые соединения рения. Введенный в организм рений спустя 1 — 1,5 часа обнаруживается в органах, накапливаясь (подобно элементам УП группы) в щитовидной железе. Однако реиий быстро выводится из органиама: через сутки — 9,2%, спустя 16 суток — 99 4. Перренат калия не окаэывал токсического действия при внутрибрюшинном введении мышам в количестве 0,05 — 0,3 мг. Гибель крыс наблюдалась ли!ив при внутрибрюшинном введении гчаВе04 в количестве 900 — 1000 эггlкг.
Кратковременное повывгение артериального давления у собак наблюдалось при внутривенном введении 62 — 86 мг 5[айеОг/кг. Большей токсичностью обладают хлориды реиия. По имеющимся данным, на рабочих местах содержание пыли ККоОг в воздухе достигает 3,5 мг/м'.
Пыль металлического рения не выэывает явлений интоксикации, а при введении черве органы дыхания приводит к слабо текущему фиброэу. Семиокись рения ВегО, более токсична. При концентрации ее в воэдухе 20мг/м'однократное действие вызывает острый процесс в легких; при концентрации 6 мг/ма (при постоянном действии) появляется слабо выраженная интоксикация [502 — 504). 15 Глава 11 ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕНИЯ И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ГЕНИИ И ЕГО СВОЙСТВА Методы получения металлического рения можно разделить в основном на следующие группы: восстановление перрената калик или аммония водородом; восстановление двуокиси рения водородом; термическая диссоциация галогенидов и карбонилов рения„ электролиз водных растворов перренатов.
Восстановление перрената калия водородом проходит при повышенной температуре по следующей реакции: Кде01+ 3'/аНв = Ве+ КОН+ ЗНвО. Предложены различные условия восстановления [1, 854, 873, 1191, 1195). Установлено, что металлические порошки рения, получаемые из перрената калия, всегда содержат примесь калия. Содержание калия выше 0,002 — 0,003% тормозит спекание спрессованных рониевых штабиков и придает рению хрупкость!228, 1120, 1144).
Восстановление водородом перреиата аммония дает значительно более чистый металл, поскольку образующийся по реакции аммиак улетучивается: 2ИН~Ве01+ 7Н~ = 2ИНз + 2де + 8НвО. Описано несколько методов получения перрената аммония [38, 225, 239, 440, 869, 935, 1018, 1225). Получение металлического реиия восстановлением двуокиси рения водородом разработано в США [1144). Исходным материалом служит технический рений, полученный восстановлением перрената калия.
Рений хлорируют при 750' С, полученный ВеС]в днстиллируется и разлагается водой: ЗдеСИ + (8+ х) НвО 2деОв хНвО + Нде04+ 1ЗНСЕ Осадок двуокиси рения восстанавливают водородом. Метод дает хорошие результаты по очистке от примесей щелочных и щелочноземельных металлов. Если в исходном порошке рения содержалось 0,05% К, то после восстановления ВеО, калия обнаруживается 0,002в4 [186). Другим способом очистки от примесей рения, полученного из перрената калия, является вакуумный нагрев при 2300 — 2500' С [39, 417), а также очистка через ректификацию семиокиси [352]. О восстановлении КВеОв и ХН,ВеОв см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
