它是人类发现最晚的天然元素,它在地壳中的含量仅十亿分之一,它的金属单质是各国战略储备的必选之一,它的价格比起黄金钻石高出不知道多少倍......它是什么元素?猜出来了吗?好吧,这么说其实小编也猜不出来。那小编再卖弄几个成语:娓娓道来,别来无恙,姗姗来迟,春去秋来......这几个成语里都有一个共同的字:来。
没错,以上问题的答案就是——铼。不要怀疑,它确实是一种金属元素。这么一个鲜为人知的金属,它有哪些厉害之处?在航空制造领域又有什么大展拳脚的地方?下面就跟小编一起来了解一下吧。
铼的发现历史
早在1872年,俄国人门捷列夫就根据元素周期律预言,在自然界中存在一个尚未发现的,原子量约为190左右的“类锰”元素。也就是与锰、鍀等类似的一种未知锰族元素。从此,科学家们就从和锰性质相似元素的矿物,如锰矿、铂矿以及铌铁矿(钽和铌的矿物)中寻找这个元素,但却一直无果而终。
直到1925年9月5日,德国地球化学家诺达克和泰开夫妇,在纽伦堡的德国化学家联合会上,由泰开当众宣布,他们利用X光谱,从大量的矿物和岩石的浓缩产物中发现了这种新元素,并展示了其化合物的样品,从而最终揭开了这个神秘元素的面纱——这就是铼(Rhenium)。
铼的物化性质
铼是一种金属元素,元素符号Re,其密度21.04g/cm3 ,熔点3180℃,沸点5627℃,晶格类型为密排六方结构 ,纯铼质软,外表与铂相同,具有良好的机械性能。
铼可溶于稀硝酸或过氧化氢溶液,不溶于盐酸和氢氟酸中;铼元素的化合价有3、4、6和7,在高温下,与硫的蒸气化合而形成硫化铼ReS2,不与氢、氮作用,但可吸收H2;同时能被氧化成很稳定的七氧化二铼(Re2O7)。
铼的开采及提取
铼自从被发现已经快一个世纪,但对大多数人来说它还是一种很陌生的元素,它不起眼的排列在化学元素周期表的第75位,可以说是最晚被发现的天然元素。那为什么铼这么晚才被发现呢?
原来,铼是一个非常稀少而且分散分布的元素,在地壳中的含量仅十亿分之一,比所有的稀土元素含量都要少。目前,全球已探明储量也只有约2500吨。相比之下,钛资源的全球探明储量大约是20亿吨。
铼绝大多数只以稀少分散状态伴生在钼、铜、铅、锌、铂、铌等其他金属矿物之中,迄今只发现及少量的辉铼矿(ReS2)和铜铼硫化矿(CuReS4)两种独立的铼矿物,而且储量甚少。矿床的规模一般也不大,独立开采的费用极高造成经济价值极低,因此鲜有独立开采的铼矿。
工业化的钨铼合金生产,一般只在开采主金属矿物时,以副产品的形式捎带着对铼加以分离回收。从某些铜矿、铂族矿、铌矿甚至闪锌矿的冶炼烟尘和废渣中时,都可以回收少量铼,这其中最主要的方式,就是对辉钼矿的综合开发。辉钼精矿中铼的含量一般在十万分之一到十万分之三之间,从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达1.6‰。
在生产钼的过程中,小心地收集冶炼钼的烟道份尘和废液,并选电极电位高、氧化性强的H2O2作氧化剂,将铼的低价氧化物氧化成Re2O7,而且还能把铼的硫化物氧化成HReO4。这两种铼的化合物均易溶于水,可从中获得少量Re2O7,然后加入KCl,最后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉,并用粉末冶金方法加工成材。