| CAS 登记号 | 7440-15-5 |
| 分子式 | Re |
| 分子量 (MW) | 186.207 g/mol |
| EINECS 编号 | 231-124-5 |
| 中文别名 | 铼碳;铼;鳞;铼棒;铼箔;铼丝;柱体铼;氧化铝负载铼 |
| 规范 SMILES | [Re] |
| InChIKey | WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N |
| 主要用途与行业 |
金属铼 元素符号Re,原子序数75,原子量186.31,在元素周期表中属ⅦA族,呈灰白色,是一种难熔金属材料,也是一种典型的稀散金属,,在自...
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金属铼 元素符号Re,原子序数75,原子量186.31,在元素周期表中属ⅦA族,呈灰白色,是一种难熔金属材料,也是一种典型的稀散金属,,在自然界中不形成自己独立的矿物,而以硫化物形式作为杂质成分分布于辉钼矿、辉铜矿等矿物中,在地壳中的含量约为10-7%。
图1为金属铼粉末。发现历史 早在1872年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)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“次类锰”的元素。直至1925年,德国诺达克(W.Noddack)和塔克(I.Tacke)夫妇及贝格(O.Berg)分离挪威产铌铁矿获得七氧化二铼Re2O7,并且由铂精矿X射线谱分析而发现了铼元素,为纪念莱因河(Rhein)命名新元素为rhenium。
以后,诺达克又发现铼主要存在于辉钼矿,并从中提取了金属铼。铼在矿石中含量低,价格昂贵,长期以来对它研究较少。1950年后,金属铼才从实验室的珍品变成重要的新兴金属材料,在现代技术中开始应用,生产日益发展。中国在1959年开始从钼精矿焙烧烟气淋洗液和烟尘中提取铼,现已能生产国内所需的各种铼产品。
物理性质 铼单质晶格类型为六角密集;熔点3440℃,属高熔点金属;铼的熔点仅次于碳和钨,密度、沸点居所有单质之首,电阻率比钨大3倍。铼的硬度大、机械强度高、具有良好的可塑性,在常温下易拉丝轧片,但不能经受热加工。密度几乎是铅的2倍;外表与铂相同,呈银灰色;纯铼质软,有良好的机械性能。
图2为铼的主要物理性质。化学性质 粉状铼在室温空气中稳定,加热易燃烧,在高于873K温度时会激烈氧化成Re2O7。块状铼在室温下也稳定,热至1273K温度时氧化生成挥发性的Re2O7。铼与氢、氮、碳不反应,但铼粉能吸收氢气。铼与硫蒸气反应生成ReS2,其反应速度随温度升高而加速。
在无氧气氛中,加热的铼能与氟、氯、溴反应生成相应的卤化物ReF6、ReF7、ReCl3、ReCl5和ReBr3。铼的特性与同一副族元素的特性相似,特别类似于锰。铼的化合价可由+1变化到+7,常见的价态为+7和+4。因此,铼及其化合物具有优异的催化活性。
铼不溶于水、盐酸、氢氟酸或稀硫酸,但易溶于硝酸、热浓硫酸或双氧水中,生成高铼酸。铼与过氧化钠或氢氧化钾和硝酸钾混合物共熔生成高铼酸盐。铼的氧化物,特别是Re2O7,可溶于水和酒精中,其水溶液呈酸性反应,电动势为+0.6V,介于铜和铊之间。所以,铼和铜一样很容易被金属铁从其盐溶液中置换出来。
在高温高压下,铼粉与一氧化碳反应生成羰基化合物Re2(CO)10。铼化合物 铼的化合物繁多,分为无机铼化合物、铼金属簇化合物和有机铼化合物。无机铼化合物有氧化物、高铼酸及其盐、硫化物、卤化物和碳基化合物。氧化物有ReO4、ReO7、ReO3、Re2O5、ReO2、Re2O3、ReO和Re2O等8种,其中较稳定的是Re2O7、ReO3和ReO2。
高铼酸HReO4和它的主要盐为高铼酸钾、高铼酸钠、高铼酸钙和高铼酸铵。铼的硫化物有Re2S7、ReS3、ReS2、Re2S3和ReS,其中较稳定的只有Re2S7和ReS2。与提取冶金关系较大的主要无机铼化合物见图3。铼可形成含有金属-金属键的多核配合物。
如双核金属簇化合物[Cl4-Re-Re-Cl4]2-和三核金属簇化合物 [Re3Cl9]3-。与提取冶金有关的铼的有机化合物列于表3。图3为主要的无机铼化合物。应用领域 1、铼的化合物(主要是铼酸铵和铼酸钾)主要用于石油和化学工业代铂催化剂,降低生产过程的工作压力和温度,改善过程参量,延长催化剂寿命(提高2~3倍)。
铼用于钨、钼合金或其他合金添加剂。如钨铼合金以棒、板、管、片和丝状用作航空航天技术中的高温结构材料,电子管、显像管和灯泡热丝,电接触材料,高温热电偶材料等;钼铼合金,由于其性能超过纯钼和其他钼合金,可用作聚变堆的结构材料。2、铼是一种活性大的催化剂,选择性好、抗毒能力强(受其他物质沾污后仍保持其催化能力),广泛用于石化工业。
全世界铼总需求量的70%用于制备石化工业中的铂铼重整催化剂。这种催化剂用于生产无铅高辛烷值汽油,优于纯铂催化剂。它较稳定,使用周期较长,能用于加工劣质石油,还能在低压下操作。1969年中 国开始用铂铼催化剂于石油炼制,现还在逐步发展。铼的硫化物、氯化物和氧化物亦可用作催化剂。
金属铼在再结晶后有较大塑性,退火后延性好,在高温加热过程中晶粒增长很慢,在 氧化气氛中有良好的化学稳定性,对某些绝缘 材料不起反应,其他金属向铼的扩散性差,因此铼是制造电子管的良好材料。铼及铼合金(特 别是铼钨合金)在电子管中用作加热灯丝、阳 极、阴极、栅极、管封皮及结构材料。
与钨、钼相比,使用效果好、寿命长。据报道,用铼代替钨制造的电子管阴极,使用寿命提高100倍。铼 在冶金工业中用作合金的添加剂。如铂中加入 铼能提高耐磨性而不降低抗蚀性,这种合金用 于制造电极、人造丝工业用的过滤器和钢笔尖等。铼添加到镍的超耐热合金中得耐热性特别强的合金,可用作军用飞机涡轮叶片的涂层,其高温性能与整体合金部件相同,这样可节省价格昂贵的铼。
含铼的钨、钼、铂等热电偶可用于超高温测量。铼还可用于制造火箭燃烧室。本信息由Chemicalbook的晓楠编辑整理。铼原料 铼的地壳丰度为7×10-8%,1986年探明的世界铼储量为10300t,远景储量为13170t。迄今只发现辉铼矿 (ReS2)和铜铼硫化矿物 (CuReS4)两种独立的铼矿物,它们多以微量伴生于钼、铜、铅、锌、铂、铌等矿物中,尤其主要伴生在辉钼矿和斑铜矿中。
因此,具有经济价值的提取铼原料主要来源于钼精矿和铜精矿。一般钼精矿的铼品位不会超过1×10-2%,副产钼精矿的铼品位通常较高,一般为 (2~20) ×10-2%。生产铼的主要原料是钼和铜冶炼过程的副产品。某些铀矿、铂族金属矿、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和含铼废料如铂铼催化剂、含铼废合金,也都是提取铼的原料。
从含铼矿石中回收铼的回收率较低。在现。
