它是人類發(fā)現(xiàn)最晚的天然元素,它在地殼中的含量僅十億分之一,它的金屬單質(zhì)是各國戰(zhàn)略儲備的必選之一,它的價格比起黃金鉆石高出不知道多少倍......它是什么元素?猜出來了嗎?好吧,這么說其實小編也猜不出來。那小編再賣弄幾個成語:娓娓道來,別來無恙,姍姍來遲,春去秋來......這幾個成語里都有一個共同的字:來。
沒錯,以上問題的答案就是——錸。不要懷疑,它確實是一種金屬元素。這么一個鮮為人知的金屬,它有哪些厲害之處?在航空制造領(lǐng)域又有什么大展拳腳的地方?下面就跟小編一起來了解一下吧。
錸的發(fā)現(xiàn)歷史
早在1872年,俄國人門捷列夫就根據(jù)元素周期律預(yù)言,在自然界中存在一個尚未發(fā)現(xiàn)的,原子量約為190左右的“類錳”元素。也就是與錳、鍀等類似的一種未知錳族元素。從此,科學(xué)家們就從和錳性質(zhì)相似元素的礦物,如錳礦、鉑礦以及鈮鐵礦(鉭和鈮的礦物)中尋找這個元素,但卻一直無果而終。
直到1925年9月5日,德國地球化學(xué)家諾達克和泰開夫婦,在紐倫堡的德國化學(xué)家聯(lián)合會上,由泰開當(dāng)眾宣布,他們利用X光譜,從大量的礦物和巖石的濃縮產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了這種新元素,并展示了其化合物的樣品,從而最終揭開了這個神秘元素的面紗——這就是錸(Rhenium)。
錸的物化性質(zhì)
錸是一種金屬元素,元素符號Re,其密度21.04g/cm3 ,熔點3180℃,沸點5627℃,晶格類型為密排六方結(jié)構(gòu) ,純錸質(zhì)軟,外表與鉑相同,具有良好的機械性能。
錸可溶于稀硝酸或過氧化氫溶液,不溶于鹽酸和氫氟酸中;錸元素的化合價有3、4、6和7,在高溫下,與硫的蒸氣化合而形成硫化錸ReS2,不與氫、氮作用,但可吸收H2;同時能被氧化成很穩(wěn)定的七氧化二錸(Re2O7)。
錸的開采及提取
錸自從被發(fā)現(xiàn)已經(jīng)快一個世紀(jì),但對大多數(shù)人來說它還是一種很陌生的元素,它不起眼的排列在化學(xué)元素周期表的第75位,可以說是最晚被發(fā)現(xiàn)的天然元素。那為什么錸這么晚才被發(fā)現(xiàn)呢?
原來,錸是一個非常稀少而且分散分布的元素,在地殼中的含量僅十億分之一,比所有的稀土元素含量都要少。目前,全球已探明儲量也只有約2500噸。相比之下,鈦資源的全球探明儲量大約是20億噸。
錸絕大多數(shù)只以稀少分散狀態(tài)伴生在鉬、銅、鉛、鋅、鉑、鈮等其他金屬礦物之中,迄今只發(fā)現(xiàn)及少量的輝錸礦(ReS2)和銅錸硫化礦(CuReS4)兩種獨立的錸礦物,而且儲量甚少。礦床的規(guī)模一般也不大,獨立開采的費用極高造成經(jīng)濟價值極低,因此鮮有獨立開采的錸礦。
工業(yè)化的鎢錸合金生產(chǎn),一般只在開采主金屬礦物時,以副產(chǎn)品的形式捎帶著對錸加以分離回收。從某些銅礦、鉑族礦、鈮礦甚至閃鋅礦的冶煉煙塵和廢渣中時,都可以回收少量錸,這其中最主要的方式,就是對輝鉬礦的綜合開發(fā)。輝鉬精礦中錸的含量一般在十萬分之一到十萬分之三之間,從斑巖銅礦選出的鉬精礦含錸可達1.6‰。
在生產(chǎn)鉬的過程中,小心地收集冶煉鉬的煙道份塵和廢液,并選電極電位高、氧化性強的H2O2作氧化劑,將錸的低價氧化物氧化成Re2O7,而且還能把錸的硫化物氧化成HReO4。這兩種錸的化合物均易溶于水,可從中獲得少量Re2O7,然后加入KCl,最后用氫還原法或水溶液電解法制得錸粉,并用粉末冶金方法加工成材。