Reniul biologic nu a fost încă studiat suficient. Compușii solubili de reniu sunt ușor toxici. Perrenați de potasiu și sodiu și unii compuși de clorură de reniu au fost supuși unor studii toxicologice experimentale. Reniul introdus în organism se găsește în organe după 1-1,5 ore, acumulându-se (ca elementele grupei VII) în glanda tiroidă. Cu toate acestea, reniul este eliminat rapid din organism: după o zi - 9,2%, după 16 zile - 99%. Perrenatul de potasiu nu a avut efect toxic atunci când a fost administrat intraperitoneal la șoareci într-o cantitate de 0,05-0,3 mg. Moartea șobolanilor a fost observată numai cu administrarea intraperitoneală de NaReO4 în cantitate de 900-1000 mg/kg. Clorurile de reniu sunt mai toxice.

Praful metalic de reniu nu provoacă intoxicație, dar atunci când este administrat prin sistemul respirator duce la fibroză ușoară. Semioxidul de reniu Re2O7 este mai toxic. Când concentrația sa în aer este de 20 mg/m3, o singură acțiune determină un proces acut în plămâni.

Aplicații ale reniului

Reniul metalic și aliajele sale au proprietăți fizice unice. proprietăți chimice, care asigură utilizarea lor în zone critice tehnologie modernă. Punctul de topire ridicat al reniului (31800C) și proprietățile mecanice remarcabile la temperaturi ridicate asigură utilizarea acestuia în producția de aliaje rezistente la căldură. iar presiunea scăzută a vaporilor la aceste temperaturi și rezistivitatea ridicată (2,1 10-5 ohm cm) fac posibil ca acesta să fie utilizat pe scară largă în tehnologia electronică. Aliajele de reniu cu elemente de platină și tungsten sunt utilizate pentru fabricarea termocuplurilor care funcționează la temperaturi peste 20000C, datorită forței termoelectromotoare ridicate la aceste temperaturi. Rezistenta la coroziune a reniului in raport cu mediile agresive (acid clorhidric gazos, solutiile acestuia etc.) ii permite sa fie folosit ca acoperiri pentru protejarea unui numar de metale.

Aliajele de reniu cu wolfram și molibden sunt utilizate în special pe scară largă. De exemplu, în SUA în 1966, până la 75-80% din tot renul a fost folosit pentru producerea de aliaje rezistente la căldură de reniu cu molibden și wolfram. Principalele domenii de aplicare ale acestor aliaje sunt electronica (piese de tuburi vid, piese de convertoare de energie termoionică, filamente etc.), inginerie electrică (termocupluri pentru măsurarea temperaturilor ridicate, contacte electrice etc.), inginerie aerospațială (piese de termocuplu). motoare, duze de rachetă, piese duze de rachetă, tehnologie nucleară (termocupluri, echipamente de protecție împotriva radiațiilor, părți structurale ale reactoarelor etc.) Reniul este utilizat și în tehnologia de sudare și în industria chimică ca catalizator.

Pe lângă domeniile de aplicare enumerate, reniul poate fi utilizat în chimia analitică (ca reactiv pentru potasiu, pentru cristalizarea fracționată a compușilor elementelor pământurilor rare.

Prețurile mari la reniu limitează posibilitatea utilizării sale industriale. Prin urmare, utilizarea reniului este limitată la fabricarea de produse în care cantități mici de metal oferă caracteristici de înaltă performanță.

Există un număr mare de metale diferite pe planetă, care diferă în raritate și dificultate de extracție. Experții în acest domeniu le împart în două grupe: naturale și obținute artificial în laborator. Costul unor reprezentanți ai celui de-al doilea grup este foarte diferit de costul metalelor naturale prezente pe piața mondială din cauza procesului lung și intensiv de muncă al producției lor.
Acest clasament prezintă cele mai scumpe 13 metale din lume.

locul 13: Indiu– un metal valoros alb-argintiu din grupa metalelor ușoare cu o strălucire puternică. A fost descoperit în 1863 în Germania, în laboratorul de chimie al oamenilor de știință Ferdinand Reich și Theodor Richter, care au studiat mineralele de zinc extrase în munții Saxonia. Este moale, fuzibil și maleabil și poate fi tăiat cu ușurință cu un cuțit obișnuit. Indiul nu formează zăcăminte independente și este inclus în minereurile de zinc, plumb, cupru și staniu. Câteva sute de tone din acest metal sunt produse anual. Datorită proprietăților sale unice, a găsit o aplicație largă în microelectronică, tehnologia semiconductoarelor și ingineria mecanică. Este folosit pentru a face oglinzi, fotocelule, cimenturi dentare, ca etanșant și chiar în tehnologia spațială. Prețul pentru 1 gram de indiu metal este de 0,5-0,7 dolari.

locul 12: Argint- cunoscut din cele mai vechi timpuri si unul dintre cele mai populare metale pretioase, gasit atat in stare nativa cat si sub forma de compusi. Folosit pentru a acoperi oglinzi, a face bijuterii și monede. Este utilizat în mod activ în electronică, stomatologie, fotografie și are o conductivitate electrică și termică excelentă. Cele mai mari rezerve ale acestui metal sunt concentrate în Polonia, China, Mexic, Chile, Australia, SUA și Canada. Costul unui gram de argint este de 0,55-1,00.

locul 11: Ruteniu– un metal argintiu strălucitor, caracterizat prin refractaritate, duritate și fragilitate în același timp, cel mai rar din grupa platinei. A fost descoperit în 1844 de profesorul Karl Klaus, care era angajat în cercetare la Universitatea din Kazan. Caracteristicile ruteniului îl fac un material căutat în industria de bijuterii, chimică și electronică. Este folosit pentru fabricarea de sticlă de laborator, contacte, electrozi și fire. În Japonia și Europa de Vest o cantitate mare de ruteniu intră în producție circuite imprimateși rezistențe, precum și pentru producerea de clor și diferite alcaline. Acest metal este adesea folosit ca catalizator pentru mulți reactii chimice. Producția sa este concentrată în întregime în Africa de Sud. Costul unui gram de ruteniu este de 1,5-2 dolari.

locul 10: Scandiul– un metal ușor și de înaltă rezistență, de culoare argintie, cu o tentă galbenă. Elementul a fost descoperit pentru prima dată în 1879 de chimistul suedez Lars Nilsson, care l-a numit după Scandinavia. Scandium este utilizat activ în lumea tehnologiilor înalte și inovatoare. Este folosit în construcția de roboți, rachete, avioane, sateliți și tehnologie laser. De asemenea, aliajele acestui metal sunt folosite în domeniul sportului - pentru fabricarea de echipamente de înaltă calitate, cum ar fi crose de golf și rame de înaltă rezistență pt. Cele mai mari zăcăminte de minerale bogate în scandiu sunt situate în Norvegia și Madagascar. Costul unui gram din acest metal este de 3-4 dolari SUA.

locul 9: reniu– un metal alb-argintiu care este unul dintre cele mai căutate, greu de găsit și rare elemente din lume. Este foarte dens și are al treilea cel mai înalt punct de topire dintre toate rudele sale. Descoperit în 1925, metalul este folosit în industria electronică și chimică. Densitatea sa mare face posibilă fabricarea palelor de turbine, duze de motor cu reacție etc. Prețul pe gram de reniu variază de la 2,4 până la 5 unități convenționale pe gram.

locul 8: Osmiu– un metal albăstrui-argintiu caracterizat prin densitate mare și fragilitate. Nu există în formă pură în adâncuri, se găsește doar în combinație cu un alt metal din grupa platinei - iridiu. A fost descoperit în 1803 de doi chimiști britanici, Smithson Tennant și William Wollaston. Metalul și-a primit numele de la cuvântul grecesc osme, care înseamnă „miros”. Osmiul este într-adevăr caracterizat printr-un aspect destul de ascuțit și miros urât, care amintește de un amestec de usturoi și înălbitor. Minat acest metalîn Urali, Siberia, Africa de Sud, Canada, SUA și Columbia. Este utilizat în principal în industria chimică ca catalizator și în farmacologie. Prețul unui gram de osmiu pe piața mondială este de 12-15 dolari.

locul 7: Iridiu- un metal greu, dur si in acelasi timp fragil de culoare alb-argintie. Lumea a aflat pentru prima dată despre ea în 1803 datorită chimistului britanic S. Tennant, care a descoperit și elementul menționat mai sus. Iridiul nu este aproape niciodată folosit singur și este cel mai adesea folosit pentru a crea aliaje. Are un punct de topire ridicat, este dens și acționează ca cel mai rezistent metal la coroziune. Bijutierii o adaugă la platină pentru că o îngreunează de trei ori, iar bijuteriile din acest aliaj practic nu se uzează și arată foarte frumos. Este, de asemenea, solicitat în fabricație instrumente chirurgicale, contacte electrice, cantare de laborator de precizie. Este folosit pentru a face sfaturi pentru stilouri scumpe. Iridiul este utilizat în inginerie aerospațială, biomedicină, stomatologie și industria chimică. Pe parcursul anului, metalurgia mondială consumă aproximativ o tonă din acest metal. Principalul zăcământ de iridiu este situat în Africa de Sud. Costul său este de 16-18 dolari pe 1 gram.

locul 6: Paladiu este un metal ușor, flexibil, alb-argintiu, din grupul platinei. Este foarte ductil, fuzibil, lustruiește bine, nu patează și este destul de rezistent la coroziune. A fost descoperit în 1803 de chimistul britanic William Wollaston, care a separat metalul necunoscut de minereul de platină care provenea din America de Sud. Astăzi, paladiul devine din ce în ce mai popular printre bijutieri deoarece pret mic, accesibilitatea si lejeritatea permit designerilor sa creeze din acesta cele mai indraznete creatii de bijuterii, apartinand diverselor categorii de preturi si stiluri. Metalul de platină este utilizat pe scară largă în dispozitivele de curățare și pentru acoperirile anticorozive. Cea mai mare cantitate Acest element vine pe piețele mondiale din Rusia, dar există și depozite mari în Africa de Sud. Costul paladiului este de 25-30 USD. pentru un gram.

locul 5: Rodiu– un metal nobil dur, de culoare argintie, din grupa platinei, cu proprietăți reflectorizante puternice. Este foarte dur și rezistent la temperaturi ridicate și la oxidare. A fost descoperit în 1803 în Anglia de chimistul William Wollaston în timp ce lucra cu platină nativă. Rodiul este considerat un element rar - aproximativ 30 de tone din acest metal sunt extrase anual. Cele mai mari zăcăminte sunt situate în Rusia, Africa de Sud, Columbia și Canada. Aproximativ 80% din rodiu servește ca catalizator în industria auto și chimică. Este folosit pentru a face oglinzi și faruri pentru mașini, iar în bijuterii este folosit în timpul procesării finale a produselor. Principalul avantaj al rodiului este participarea sa la producția de reactoare nucleare. Costul metalului de platină valoros variază între 30-45 de dolari pe 1 gram.

locul 4: Aur– principalul metal prețios, care în natură se găsește exclusiv în forma sa pură. Este foarte puternic, omogen, rezistent la coroziune și este considerat cel mai maleabil. Datorită durabilității și ductilității sale, aurul a fost cel mai popular metal prețios de mulți ani. Folosit pe scară largă în bijuterii, electronice, stomatologie. Cele mai mari țări miniere de aur sunt SUA, China, Africa de Sud și Australia. Costul unui gram de aur pe piața mondială este de 35-45 USD.

locul 3: Platină– un metal nobil de culoare alb-argintiu cu o strălucire deosebită, întâlnit în natură doar ca aliaj natural cu alte metale: nobil și de bază. A câștigat o mare popularitate datorită plasticității sale inerente, densității și aspectului excelent. Acest metal este obținut prin procese chimice complexe. Pe langa productie bijuteriiși monede, platina este utilizată pe scară largă în industria medicală și electronică, aeronautică și producția de arme. Cele mai mari țări producătoare de platină sunt Africa de Sud, Rusia, SUA, Zimbabwe, Canada. Prețul unui gram din acest metal variază între 40-50 de dolari.

locul 2: Osmiu-187 este un izotop rar, al cărui proces de extracție este deosebit de complex și durează aproximativ nouă luni. Este o pulbere neagră fin cristalină cu tentă violet, care poartă titlul de cea mai densă substanță de pe planetă. În același timp, izotopul Osmiu-187 este foarte fragil, poate fi zdrobit în particule mici într-un mortar obișnuit. Are o semnificație importantă în cercetarea științifică; este folosit ca catalizator pentru reacții chimice, pentru fabricare instrumente de măsură de înaltă precizie și în industria medicală. Kazahstanul este primul și singurul stat care vinde Osmium-187 pe piața mondială. Valoarea de piață a metalului unic este de 10 mii USD. pentru 1 gram, iar în Cartea Recordurilor Guinness este evaluat la 200 de mii de dolari SUA.

locul 1: California-252– unul dintre izotopii californiului, cel mai scump metal din lume, al cărui cost ajunge la 10 milioane de dolari SUA per 1 gram. Prețul său fabulos este pe deplin justificat - numai 20-40 de micrograme din acest element sunt produse anual, iar oferta totală mondială nu este mai mare de 8 grame. Californiul-252 este creat în condiții de laborator folosind două reactoare nucleare situate în SUA și Rusia. Acest metal a fost obținut pentru prima dată la Universitatea din California din Berkeley în 1950. Unicitatea californiului constă nu numai în costul său, ci și în proprietățile sale speciale - energia generată de un gram de izotop este egală cu energia unui reactor nuclear mediu. Utilizarea celui mai scump metal din lume se extinde și în domeniul medicinei și al cercetării științifice în fizica nucleară. California-252 este o sursă puternică de neutroni, ceea ce îi permite să fie utilizat pentru a trata tumorile maligne acolo unde alte terapii cu radiații sunt ineficiente. Metalul unic face posibilă iluminarea părților reactoarelor, părților aeronavei și detectarea daunelor care sunt de obicei ascunse cu grijă de razele X. Cu ajutorul lui, este posibil să găsiți rezerve de aur, argint și zăcăminte de petrol în măruntaiele pământului.

În fotografie - californiu lângă un cui

Reniul este un element chimic cu număr atomic 75 în Tabelul Periodic elemente chimice D.I. Mendeleev, notat cu simbolul Re (lat. Reniu).

Numărul atomic - 75

Masa atomică - 186,21

Densitate, kg/m³ - 21000

Punct de topire, °C - 3180

Capacitate termică, kJ/(kg °C) - 0,138

Electronegativitatea - 1,9

Raza covalentă, Å - 1,28

prima ionizare potențial, eV - 7,87

Istoria descoperirii reniului

Istoria elementului nr. 75, ca și istoria multor alte elemente, începe în 1869, anul în care a fost descoperită legea periodică.

Mendeleev a numit elementele lipsă din grupa VII „ekamanganez” și „dimanganez” (din sanscrită „eka” - unu și „dvi” - doi). Adevărat, spre deosebire de ekaboron (scandiu), ekaaluminiu (galiu) și ekasilicon (germaniu), aceste elemente nu au fost descrise în detaliu. Cu toate acestea, în curând au apărut destul de multe rapoarte, ai căror autori susțineau că au descoperit dimanganul. Astfel, în 1877, omul de știință rus S. Kern a raportat descoperirea elementului davia, care ar putea lua locul dimanganului în tabelul periodic. Mesajul lui Kern nu a fost luat în serios pentru că experimentele sale nu au putut fi repetate. Cu toate acestea, reacția calitativă la acest element descoperit de Kern (prin complexul tiocianat) rămâne baza metoda analitica definiții ale reniului...

O căutare sistematică a analogilor nedescoperiți ai manganului a început în 1922 de către chimiștii germani Walter Noddack și Ida Tacke, care mai târziu a devenit soția lui Noddack. Ei erau foarte conștienți că găsirea elementului nr. 75 nu ar fi ușor: în natură, elementele cu numere atomice impare sunt întotdeauna mai puțin comune decât vecinii lor din stânga și din dreapta. Și aici chiar și vecinii - elementele nr. 74 și 76, wolfram și osmiul - sunt destul de rari. Abundența osmiului este de aproximativ 10–6%, așa că pentru elementul nr. 75 ne-am aștepta la o valoare și mai mică, aproximativ 10–7%. Deci, apropo, s-a dovedit... Inițial, minereurile de platină, precum și mineralele pământurilor rare - columbitul și gadolinitul, au fost alese pentru căutarea unui nou element. Minereurile de platină au trebuit curând abandonate - erau prea scumpe. Cercetătorii - cuplul Noddak și asistentul lor Berg - și-au concentrat toată atenția asupra mineralelor mai accesibile și au trebuit să facă o muncă cu adevărat titanică. Izolarea preparatelor unui element nou în cantități disponibile pentru examinarea cu raze X a necesitat repetări multiple de operații monotone și îndelungate: dizolvare, evaporare, leșiere, recristalizare. În total, peste 1.600 de mostre au fost prelucrate pe parcursul a trei ani. Abia după aceasta, cinci linii noi aparținând elementului nr. 75 au fost descoperite în spectrul de raze X al uneia dintre fracțiile columbite. Noul element a fost numit reniu - în onoarea Renaniei, locul de naștere al lui Ida Noddack.

La 5 septembrie 1925, la o întâlnire a chimiștilor germani la Nürnberg, Ida Noddack a raportat descoperirea reniului. În anul următor, același grup de oameni de știință a izolat primele 2 mg de reniu din mineralul molibdenit MoS 2 .

La câteva luni după această descoperire, chimistul ceh Drutzen și englezul Loring au raportat că au descoperit elementul nr. 75 în mineralul de mangan piroluzit MnO 2. Astfel, numărul oamenilor de știință care au descoperit reniul a crescut la cinci. Mai târziu, un membru de onoare al Academiei Cehoslovace de Științe, I. Drutse, a scris de mai multe ori că, pe lângă el și Loring, soții Noddak și Berg, onoarea de a descoperi reniul ar trebui să fie împărtășită de încă doi oameni de știință - Heyrovsky și Doleizek.

Conținutul de reniu în scoarța terestră

Reniul este unul dintre cele mai rare elemente din scoarța terestră. Numărul său Clarke este 10 -3 g/t. Proprietățile sale geochimice sunt similare cu vecinii mult mai obișnuiți de pe tabelul periodic - molibden și wolfram. Prin urmare, sub formă de impurități mici, este inclus în mineralele acestor elemente. Principala sursă de reniu sunt minereurile de molibden din unele zăcăminte, de unde este extras ca component asociat.

Reniul apare sub forma mineralului rar dzhezkazganit (CuReS 4), găsit în apropierea orașului kazah Dzhezkazgan. În plus, renul se găsește ca impuritate în columbit, pirite, precum și în mineralele de zircon și pământuri rare.

Dispersia extremă a reniului este evidențiată de faptul că se cunoaște un singur zăcământ de reniu profitabil din punct de vedere economic, situat în Rusia: rezervele sale sunt de aproximativ 10-15 tone. Acest depozit a fost descoperit în 1992 pe vulcanul Kudryavy, Insula Iturup, Insulele Kurile de Sud. Depozitul este reprezentat de un câmp de fumarole cu surse permanente de fluide profunde la temperatură înaltă - fumarole. Aceasta înseamnă că depozitul se formează activ până în prezent. Reniul se găsește aici sub forma mineralului renit ReS 2, cu o structură asemănătoare cu molibdenitul.

Proprietățile fizice ale reniului

Reniul este al patrulea element de pe lista elementelor cu cea mai mare densitate în stare solidă.

Reniul cristalizează într-o rețea compactă hexagonală (a = 2,760 Å, c = 4,458 Å). Raza atomică 1,373 Å, raza ionică a lui Re7+ 0,56 Å. Reniul este un metal greu refractar care seamănă cu oțelul. Densitate 21,03 g/cm3; punctul de topire 3180°С, punctul de fierbere 5900°С. Pulberea metalică este neagră sau gri închis în funcție de dispersie. În ceea ce privește o serie de proprietăți fizice, renul este aproape de metalele refractare din grupa VI (molibden, wolfram), precum și de metalele din grupa platinei. Metalul pur este ductil când temperatura camerei, dar datorită modulului mare de elasticitate după prelucrare, duritatea reniului crește foarte mult din cauza călirii prin muncă. Pentru a restabili plasticitatea, este recoaptă în hidrogen, un gaz inert sau vid. În ceea ce privește punctul de topire, reniul ocupă locul al doilea în rândul metalelor, pe locul doi după wolfram, iar din punct de vedere al densității - al patrulea (după osmiu, iridiu și platină). Căldura specifică 153 J/(kg K), sau 0,03653 cal/(g grade) (0-1200 °C). Coeficientul termic de dilatare liniară este de 6,7·10-6 (20-500 °C). Rezistivitate electrică volumetrică specifică 19,3·10-6 ohm·cm (20 °C). Temperatura de tranziție la starea de supraconductivitate este de 1,699 K; functia de lucru 4,80 eV, paramagnetica.

În ceea ce privește refractaritatea, renul este al doilea după wolfram. Spre deosebire de wolfram, renul este plastic în stare turnată și recristalizată și se deformează la rece. Modulul de elasticitate al reniului este de 470 GN/m2 sau 47.000 kgf/mm2 (mai mare decât cel al altor metale, cu excepția Os și Ir). Acest lucru are ca rezultat o rezistență ridicată la deformare și o întărire rapidă în timpul tratamentului sub presiune. Reniul are o rezistență ridicată pe termen lung la temperaturi de 1000-2000 °C.

Reniul poate rezista la încălzirea și răcirea repetate fără pierderi de rezistență. Rezistența sa la temperaturi de până la 1200 °C este mai mare decât cea a wolframului și o depășește semnificativ pe cea a molibdenului. Rezistivitatea electrică a reniului este de patru ori mai mare decât cea a tungstenului și a molibdenului.

Proprietățile chimice ale reniului

Reniul compact este stabil în aer la temperaturi obișnuite. La temperaturi peste 300°C, oxidarea metalului se observă intens la temperaturi peste 600°C. Reniul este mai rezistent la oxidare decât wolfram și nu reacționează direct cu azotul și hidrogenul; pulberea de reniu absoarbe doar hidrogenul. Când este încălzit, reniul reacţionează cu fluor, clor şi brom. Reniul este aproape insolubil în acizi clorhidric și fluorhidric și reacționează doar slab cu acidul sulfuric chiar și atunci când este încălzit, dar se dizolvă ușor în acid azotic. Cu mercur, reniul formează un amalgam.

Reniul reacționează cu soluții apoase de peroxid de hidrogen pentru a forma acid reniu.

Atomul Re are șapte electroni exteriori; configurația nivelurilor de energie mai înalte 5d56s2. Reniul este stabil în aer la temperaturi obișnuite. Oxidarea metalului cu formarea de oxizi (ReO3, Re2O7) se observă începând de la 300 °C și continuă intens peste 600 °C. Reniul nu reacționează cu hidrogenul până la punctul de topire. Nu interacționează deloc cu azotul. Reniul, spre deosebire de alte metale refractare, nu formează carburi. Fluorul și clorul reacționează cu reniul când sunt încălzite pentru a forma ReF6 și ReCl5, metalul nu interacționează direct cu bromul și iodul. Vaporii de sulf la 700-800 °C produc sulfură ReS2 cu reniu.

Reniul nu se corodează în acizii clorhidric și fluorhidric de orice concentrație la rece și când este încălzit la 100 °C. Metalul se dizolvă în acid azotic, acid sulfuric concentrat fierbinte și peroxid de hidrogen pentru a forma acid reniu. În soluțiile alcaline, atunci când este încălzit, reniul se corodează încet;

Toate stările de valență de la +7 la -1 sunt cunoscute pentru reniu, care determină numărul mare și varietatea compușilor săi. Compușii reniului heptavalent sunt cei mai stabili. Anhidrida de reniu ReO7 este o substanță galben deschis, foarte solubilă în apă. Acid renic HReO4 - incolor, puternic; un agent oxidant relativ slab (spre deosebire de mangan HMnO4). Când HReO4 interacționează cu alcalii, oxizii metalici sau carbonați, se formează sărurile acestuia - perrenați. Compușii altor stări de oxidare ale reniului sunt oxidul roșu portocaliu (VI) ReO3, oxidul maro închis (IV) ReO2, clorurile și oxiclorurile foarte volatile ReCl5, ReOCl4, ReO3Cl și altele.

Tehnologia de producere a reniului

Reniul se obține prin prelucrarea materiilor prime cu un conținut foarte scăzut de componentă țintă (în principal materii prime de cupru și sulfură de molibden).

Prelucrarea materiilor prime de cupru și molibden cu conținut de sulfură de reniu se bazează pe procese pirometalurgice (topire, transformare, prăjire oxidativă). La temperaturi ridicate, renul se sublimează sub formă de oxid superior Re 2 O 7, care este apoi reținut în sistemele de colectare a prafului și gazelor.

În cazul sublimării incomplete a reniului în timpul arderii concentratelor de molibdenită, o parte din acesta rămâne în cenușă și apoi trece în soluții de amoniac sau sodă de leșiere a cenușii. Astfel, sursele de producere a reniului în timpul prelucrării concentratelor de molibdenită pot fi soluțiile de acid sulfuric ale sistemelor umede de colectare a prafului și lichidele mamă după prelucrarea hidrometalurgică a cenuşilor.

La topirea concentratelor de cupru, 56-60% din reniu este transportat cu gaze. Reniul nesublimat este complet transformat în mat. La transformarea acestuia din urmă, reniul conținut în acesta este îndepărtat cu gaze. Dacă pentru producerea acidului sulfuric se utilizează gaze de cuptor și de convertizor, atunci renul este concentrat în acidul sulfuric circulant de spălare a precipitatoarelor electrostatice sub formă de acid reniu. Astfel, acidul sulfuric de spălare servește ca sursă principală de producție de reniu în timpul prelucrării concentratelor de cupru.

Principalele metode pentru izolarea și purificarea reniului din soluții sunt extracția și sorbția.

Producția mondială de reniu

Producția mondială de reniu în 2006 s-a ridicat la aproximativ 40 de tone.

Reniul este un metal scump: un kilogram de reniu costă aproximativ 1000 de dolari. Reniul de înaltă puritate este și mai scump.

Surse de materii prime și rezerve de reniu

În ceea ce privește rezervele de reniu, Statele Unite sunt pe primul loc în lume, Kazahstanul este pe locul doi.

Rezervele totale mondiale de reniu sunt de aproximativ 13.000 de tone, inclusiv 3.500 de tone de materii prime de molibden și 9.500 de tone de cupru. Cu un nivel prospectiv al consumului de reniu de 40-50 de tone pe an, omenirea poate avea suficient din acest metal pentru încă 250-300 de ani. Cifra dată este o estimare fără a lua în considerare gradul de reutilizare a metalului. În 2002, exporturile de reniu din Chile s-au ridicat la 20,57 tone, sau 58% din producția mondială de reniu. Reniul este produs în Chile de către compania Molybdenos y Metales SA. Reniul se obține sub formă de brichete, granule sau pulbere. Al doilea cel mai mare volum de producție de reniu din lume este Uzina de minerit și metalurgie Zhezkazgan din Kazahstan: produce 8,5 tone de reniu pe an. În Uzbekistan, la o mină de uraniu din regiunea Navoi se produc 500-1000 kg pe an
Rhenia. ÎN
În SUA, renul este produs de Phelps Dodge ca produs secundar al îmbogățirii minereului de cupru-molibden din zăcământul Sierrita. Aici se produc anual aproximativ 4 tone de reniu.

Rezervele de reniu sub formă de reniu de pe insula Iturup sunt estimate la 10-15 tone, sub formă de gaze vulcanice - până la 20 de tone pe an.

Practic, cele mai importante materii prime pentru producerea reniului primar la scară industrială sunt concentratele de molibden și sulfură de cupru. ÎN echilibru general Acestea reprezintă peste 80% din producția de reniu din lume. Restul provine în principal din materii prime secundare.

Exploatarea reniului în Rusia

În 1992, norocul a zâmbit geologilor - au găsit reniu pe teritoriul Rusiei și nu sub formă de impurități în alte minerale, ci o acumulare unică și unica cunoscută a reniului mineral în lume!

Reniul sub formă de mineral a fost descoperit de oamenii de știință aproape întâmplător. Pe Sakhalin, în orașul Yuzhno-Sahalinsk, există un Institut de Vulcanologie și Geodinamică Academia Rusă stiintele naturii. Directorul său, Genrikh Semenovich Steinberg, organizează de mulți ani expediții geologice științifice cu participarea oamenilor de știință din Novosibirsk, Moscova, Irkutsk și alte orașe. Și în timpul unei astfel de expediții în 1992, angajații Institutului de Mineralogie Experimentală (situat în orașul Cernogolovka, lângă Moscova) și ai Institutului de Geologie a Depozitelor de Minereu (Moscova) au efectuat supravegherea vulcanilor de pe creasta Yuzhno-Kuril și în vârful vulcanului Kudryavy de pe insula Iturup, în locurile unde vulcanul vulcanic iese gaz, a fost găsit un nou mineral - reniu. În exterior, semăna cu molibdenitul obișnuit, dar s-a dovedit a fi sulfură de reniu. Conținutul de reniu în el ajunge la 80%. A fost aproape un miracol - o cerere pentru posibilitatea utilizării industriale a reniului pentru a produce reniu.

Vulcanul Kudryavy, înalt de 986 de metri, este un vulcan de așa-numitul tip hawaian. Spre deosebire de vulcanii gazosi care explodează, mocnește în liniște. Și într-o noapte întunecată, privind în crater, poți vedea lavă fierbinte și roșu aprins în adâncuri. Uneori, lava iese la suprafață și se răspândește de-a lungul versanților. Adevărat, Curly s-a comportat calm în ultima sută de ani - se pare că este bine curățat cu gaze, astfel încât lava nu stropește. Suprafața craterului vulcanului Kudryavy măsoară 200x400 de metri. Pe craterul Kudryavy există șase câmpuri de fumarole - zone care măsoară 30x40 de metri cu un număr mare de ieșiri de gaz. Există întotdeauna un fum gălbui deasupra lor.

Oamenii de știință s-au întrebat de unde ar putea proveni sulfura de reniu din vârful vulcanului și au ajuns la concluzia că se cristalizează sub formă de ace direct din gazul vulcanic. Din cele șase câmpuri de fumarole existente, patru sunt la temperatură ridicată. Gazele vulcanice din ele au temperaturi cuprinse între 500 și 940 de grade Celsius. Și numai în astfel de câmpuri „fierbinți” se formează noul mineral reniu. Acolo unde este mai frig, este mult mai puțin reniu, iar la temperaturi sub 200 de grade practic lipsește. Aceasta este unicitatea vulcanului Kudryavy: la urma urmei, gazele vulcanice care ies la suprafață pe câmpurile de fumarole ale altor vulcani sunt mult mai puțin fierbinți.

Excepție este singurul vulcan, Kilauea, care se află în Hawaii. Gazele sale au, de asemenea, o temperatură ridicată, dar, totuși, conținutul de reniu din ele este de două ori mai mic decât în emisiile de gaze ale vulcanului Kudryavy. Și este aproape imposibil să captezi gaze pe Kilauea - vulcanul hawaian erupe constant fluxuri de lavă fierbinte.

Steinberg și colaboratorii săi au calculat câtă sulfură de ren s-a acumulat pe vulcan pe parcursul a o sută de ani de „funcționare” într-un mod staționar. S-a dovedit că nu a fost atât de mult - 10-15 tone. Acest lucru ar fi suficient pentru Rusia pentru un an și jumătate.

Oamenii de știință ruși au decis să testeze conținutul acestui metal în gazele vulcanice. Folosind instrumente special concepute, s-a constatat că reniul conținea aproximativ un gram pe tonă. Și într-o singură zi, vulcanul eliberează aproximativ 50 de mii de tone de gaze în atmosferă. Este vorba de 20 de tone de reniu anual. Și peste o sută de ani, peste 2.000 de tone de reniu au zburat prin canalizare și s-au împrăștiat pe întreaga planetă.

Oamenii de știință au descoperit, de asemenea, că gazele vulcanice conțin nu numai reniu, ci și cel puțin o duzină de elemente rare însoțitoare: germaniu, bismut, indiu, molibden, aur, argint și alte metale.

Aplicații ale reniului

Cele mai importante proprietăți ale reniului care determină utilizarea acestuia sunt: punctul de topire foarte ridicat, rezistența la reactivi chimici, activitatea catalitică (în aceasta este aproape de platinoizi).

La începutul anilor 1970, a fost produs un catalizator pe bază de ren care a facilitat producerea de hidrocarburi aromatice. Astăzi, un aliaj de nichel-reniu numit „monocristalin” este folosit la fabricarea pieselor de turbine cu gaz, deoarece este foarte rezistent la temperaturi ridicate și la temperaturi extreme. Aliajul poate rezista la temperaturi de până la 1200 C, astfel încât o temperatură ridicată stabilă poate fi menținută în turbină, arderea completă a combustibilului, astfel încât substanțele mai puțin toxice să fie eliberate cu gazele de eșapament.

Aproximativ 75% din tot renul consumat în anii 80 a mers în industria petrolului pentru producția de catalizator de reniu-platină. Se estimează că aproximativ 5 mii de tone de platină (conținând 15 tone de reniu) sunt utilizate în prezent în acest scop. Deoarece platina și renul sunt foarte scumpe, acești catalizatori sunt în mod regulat, după 3-5 ani, supuși recuperării pentru utilizare secundară. În acest caz, pierderile de metal nu depășesc 10%. Principalul furnizor al catalizatorului este W.C.Heraeus GmbH & Co. KG". În prezent, nici o singură turbină cu gaz nu este realizată fără utilizarea unui aliaj rezistent la căldură care conține reniu. 66% din producția totală de reniu, sau 27 de tone/an, este acum cheltuită în acest scop.

Este folosit în electronică și inginerie electrică (termocupluri, anticatozi, semiconductori, tuburi electronice etc.). Japonia folosește reniu în special în această industrie (65-75% din consumul său).

Cererea mondială de metale rare se schimbă de obicei brusc. Interesul pentru ele nu este constant, ci pulsatoriu. Depinde de introducerea în producție de noi aliaje high-tech cu diverși aditivi. Astăzi, este necesar să adăugați niște metale rar la astfel de aliaje, dar mâine, poate, va fi găsit un înlocuitor pentru acesta, iar nevoia acestuia va dispărea aproape complet. În ceea ce privește reniul, acum zece ani era rar folosit. În perioada 1925-1967, industria mondială a consumat doar 4,5 tone de reniu. Și astăzi doar cererea Statelor Unite este de aproximativ 30 de tone pe an. Statele Unite reprezintă peste 50% din consumul global de reniu, iar în ultimii cinci ani, cererea pentru acest metal rar a crescut de 3,6 ori.

Reniul este utilizat la fabricarea:

catalizatori de platină-reniu utilizați pentru sinteza componentelor benzinei cu octan mare utilizate pentru a produce benzină comercială care nu necesită adăugarea de plumb tetraetil.
termocupluri tungsten-reniu, care permit măsurarea temperaturilor de până la 2200 °C
aliaje cu wolfram și molibden. Adăugarea de reniu crește simultan rezistența și ductilitatea acestor metale.
filamente în spectrometrele de masă și manometrele ionice.
motoare cu reacție. În special, aliajele monocristaline care conțin reniu, care au o rezistență crescută la căldură, sunt utilizate pentru fabricarea palelor motoarelor cu turbine cu gaz.

În plus, contactele electrice cu autocurățare sunt fabricate din reniu. Când un circuit este închis sau întrerupt, apare întotdeauna o descărcare electrică, în urma căreia metalul de contact se oxidează. Reniul este oxidat în același mod, dar oxidul său Re 2 O 7 este volatil la relativ temperaturi scăzute(punctul de fierbere este de numai 362,4 °C) și prin urmare în timpul descărcărilor se evaporă de pe suprafața de contact. Prin urmare, contactele cu reniu durează foarte mult timp.

Rolul biologic al reniului

Este puțin probabil ca renul să fie implicat în procesele biochimice. În general, se cunosc foarte puține lucruri despre efectele reniului asupra organismelor vii, toxicitatea acestuia nu a fost studiată, așa că ar trebui să fiți atenți când lucrați cu compușii săi.

Reniul a găsit o largă aplicație în industrie și metalurgie. Se știe că în 1968, aproape 2/3 din elementul extras a fost folosit pentru a produce aliaje de înaltă calitate. Cele mai populare sunt aliajele cu adaos de molibden și wolfram.

Astăzi, consumul de reniu a crescut de câteva ori. Practic, aliajele de wolfram și reniu sunt utilizate în mod activ, unde acestea din urmă pot varia de la 5 la 27%. Se mai folosesc aliaje cu molibden, fie separat cu reniu, fie în combinație cu wolfram. Ambele au sudabilitate, rezistență și ductilitate excelente.

Domenii de aplicare Re:

în aviație, construcții de nave și aeronave;
în scopurile industriei electrice și radio;
ca material pentru fabricarea structurilor metalice.

Reniul și-a găsit aplicație și în producția de filamente, încălzitoare catodice, grile, piese de schimb pentru un tub catodic, lampă generatoare și receptor.

Alte aplicații

Elementul este deosebit de popular în industria de fabricare a instrumentelor. Aliajele de reniu sunt folosite pentru producerea miezurilor (suporturi cu cadru rotativ). În acest caz, elementul ajută miezul să dobândească proprietățile de nemagneticitate, duritate și rezistență la coroziune.

Aliajul optim în acest scop este un aliaj pe bază de cobalt și 7% Re. Mai mult, este potrivit chiar și pentru fabricarea unui element elastic al unui dispozitiv giroscopic și a cântarilor de torsiune.

Metalul este, de asemenea, folosit pentru a face suspensii în instrumentele geodezice. Este aliajul de reniu care face posibilă producerea de sârmă subțire sau panglică sub formă de suspensie.

Dacă trebuie să măsurați temperatura într-un termocuplu, nu vă puteți lipsi nici de reniu. Ajută la măsurarea temperaturilor de până la 2600 °C. Prin urmare, elementul a început să fie utilizat în tehnologia nucleară. Aici a ocupat locul de mândrie printre materialele structurale. De exemplu, este folosit pentru a face un tub fără sudură pentru elementele de combustibil. Astfel de elemente pot funcționa chiar și la temperaturi foarte ridicate de până la 3000 °C.

Elementul a câștigat succes și în industria de rafinare a petrolului. Cu ajutorul acestuia, a devenit posibilă stabilirea producției de noi catalizatori. De exemplu, așa a apărut catalizatorul reniu-platină. Meritul său constă în creșterea volumului de producție de benzină, care conține un număr octanic ridicat. Un astfel de catalizator este mult mai ieftin decât unul de platină. În plus, crește debitul instalației cu până la 45% și durează de 2 ori mai mult.

La SpetsMetalMaster veți găsi reniu ieftin și reniu laminat!

Pentru tine realizam orice produse cu adaos de un element la cererea clientului!
Calitatea și livrarea de încredere sunt efectuate în conformitate cu GOST și TU! Plasați comanda!