Происхождение названия[היום-מחר
Элемент атауы латынының Rhenus атауы өзенінің Рейн Германияда[5].

Қазақстан тарихы[היום-מחר
Болуы рений болды предсказано Д. И. Менделеевым (“тримарганец”) 1871 жылы[5], ұқсас қасиеттерін тобындағы элементтер периодтық жүйесі.

Элемент ашылды, 1925 жылы неміс химиктер Ида мен Вальтер Ноддак зерттей келе, минерал колумбит спектральным талдау[5] зертханасында компания Siemens & Halske. Бұл туралы баяндалды жиналысында неміс химик ” Нюрнберг. Келесі жылы ғалымдар тобы бөлді бірі молибденита алғашқы 2 мг рений. Салыстырмалы таза рений алу мүмкін болды тек 1928 жылы. Алу үшін 1 г рений керек өңдеуге 600 кг норвегиялық молибденита.

Бірінші өнеркәсіптік өндірісі рений ұйымдастырылды Германияда 1930-шы жылдары[6]. Қондырғының қуаты құраған 120 кг, толық удовлетворяло әлемдік қажеттілікті бұл металда. 1943 жылы АҚШ-кейін қайта өңдеу молибден концентраттарын алынды алғашқы 4,5 келі рений.

Рений соңғы болды ашық элементі, белгілі тұрақты изотоп. Барлық элементтер ашылып, кейінірек рений (соның ішінде алынған жасанды), болмаса тұрақты изотоптар.

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]
Әлемдік өндіру рений[היום-מחר
Әлемдік өндіру рений 2006 жылы шамамен 40 тонна. Ең ірі өндірушісі болып табылады чили компаниясы Molymet[7]. Рений өндірісі тұрақты өсіп келеді, 2008 жылы құрады 57 тонна[6].

Шикізат көздері мен қорлары[היום-מחר
Табиғи қорлар рений бірінші орында тұр Чили[8], екінші орында АҚШ, үшінші орында — Ресей (қорлар рений түрінде рениита Итуруп аралында бағаланады 10-15 тонна, түрінде вулканических газдар дейін 20 тонна[9]).

Жалпы әлемдік қоры рений шамамен 13 000 тонна, соның ішінде 3500 тонна молибденовом шикізат және 9500 тонна — мыс. Кезінде перспективалық деңгейде тұтыну рений саны 40-50 тоннаға адамзатқа осы металдың жетуі мүмкін тағы 250-300 жыл. Келтірілген саны сипатқа бағалау сипаты жоқ, дәрежесін есепке алу қайта пайдалану металл.

Практикалық тұрғыдан маңызды шикізат көздері алған бастапқы рений өнеркәсіптік ауқымда болып табылады молибденовые және мыс сульфидті концентраттар. Мазмұны рений, оларға дейін баруға 0,002—0,005 % массасы бойынша[5]. Жалпы балансында өндіріс рений әлемде оларға келеді 80 %. Қалғаны негізінен келеді қайталама шикізат[10].

Геохимия рений[היום-מחר
Рений — бірі сирек элементтер жер қыртысы. Оның мазмұны жер қыртысының бағаланады 7·10-8 массасы бойынша[3]. Бойынша геохимическим қасиеттері, ол ұқсас өздерінің әлдеқайда кең таралған көршілермен периодтық жүйеде — мемлекеттік органдарында мемлекеттік тіркелуге жатады және вольфрамом. Сондықтан түріндегі шағын қоспалардың ол минералдар осы элементтердің. Негізгі көзі рений қызмет етеді молибденовые кендері кейбір кен орындарын, оның извлекают ретінде ілеспе компонент.

Рений кездеседі түрінде сирек минерал джезказганита (CuReS4), табылған жақын қазақстандық Жезқазған қаласының (каз. Жезқазған). Сонымен қатар, рений қоспа ретінде кіреді, колумбит, колчедан[11], сондай-ақ циркон мен минералдар жер бетінде сирек кездесетін элементтер[3].

Туралы төтенше рассеянности рений факт, бұл әлемде белгілі бір экономикалық жағынан тиімді кен орны рений. Ол Ресей: қорлар онда шамамен 10-15 тонна. Бұл кен орны ашылды, 1992 жылы вулкане Кудрявый, Итуруп аралы, Курил аралдары[12]. Рений осы жерде нысанында минералдың рениит ReS2, құрылымымен ұқсас молибдениту. Кен орны[13] кальдере шыңында болды ұсынылған фумарольным өрісі өлшемдері ~50×20 м тұрақты әрекет ететін көздері бар жоғары температуралы флюидтердің тереңдік — фумаролами. Бұл кен орны белсенді қалыптасады, қазіргі күні: әртүрлі бағалаулар бойынша, газдармен атмосфераға кетеді 10 дейін 37 тонна рений.

Тағы бір минерал, құрамында рений, — таркианит (Cu,Fe)(Re,Mo)4S8 (53,61 % Re) — табылды концентраттағы кен орнынан Хитура Финляндияда[14].

Физикалық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Рений — жылтыр күмісті-ақ түсті металл. Ұнтақ металл — қара немесе қара-сұр түсті байланысты дисперсности. Бұл неғұрлым тығыз және қатты металл (тығыздығы — 21,02 г/см3). Балқу температурасы — 3459 K (3186 °C)[2]. Қызу кезінде 5869 K (5596 °C)[2]. Парамагнитен[5].

Кристалл торы гексагональная (а = 0,2760 нм, с = 0,4458 нм)[3] (а = 0,2761 нм, с = 0,4456 нм)[15].

Бірқатар физикалық қасиеттерінің рений жақындап баяу балқитын металдар VI топ (молибден, вольфрам), сондай-ақ металдар платина тобының. Бойынша температура балқу рений арасында екінші орынға ие металдар ғана жол беріп, вольфраму, ал тығыздығы бойынша төртінші (кейін осмий, иридия және платина). Қайнау температурасы бірінші орында арасында химиялық элементтердің (5869 К салыстырғанда 5828 К у вольфрам)[2]. Таза созылғыш металл бөлме температурасында, бірақ салдарынан жоғары серпімділік модулін өңдеуден кейін қаттылығы рений қатты өсуде-наклепа. Қалпына келтіру үшін икемділік оның отжигают сутегідегі, инертном газбен немесе вакуумда. Рений шыдайды көп мәртелік нагревы және салқындату жоғалтпай беріктігі. Оның беріктігі температура 1200°C қарағанда жоғары вольфрам, және айтарлықтай асып түседі беріктігі молибден. Меншікті электросопротивление рений төрт есе артық вольфрам және молибден[10].

Химиялық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Шағын рений төзімді ауада қарапайым температурада. Жоғары температураларда 300 °C байқалады тотығу металл қарқынды тотығу жүреді жоғары температурада 600 °C. Рений аса төзімді тотығуға қарағанда, вольфрам, жауап бермейді тікелей азотпен, сутегімен; ұнтақ ренийді ғана адсорбирует сутегі. Қыздыру кезінде рений әрекеттеседі фтор, хлор және бромом. Рений дерлік ериді тұз және балқытқыш қышқылдар мен тек әлсіз жауап береді күкірт қышқылымен, тіпті қызған кезде, бірақ оңай азот қышқылында. Сынаппен рений құрады амальгаму[16].

Рений өзара іс-қимыл жасайды су ерітіндісімен сутегі пероксидінің білімі бар рениевой қышқылы. Рений — жалғыз баяу балқитын металдардан жасалған жоқ карбидтерін түзеді.

Құны[היום-מחר
Төмен қол жетімділігі және жоғары сұраныс рений ең қымбат бірі болып табылады металдар. Баға оған тәуелді таза металды, 1 келі рений тұр 1000-ден 10 000 доллар[17][18].

Алу[היום-מחר
Рений алу технологиясы[היום-מחר
Рений алады шикізатты қайта өңдеу кезінде өте төмен мазмұнымен мақсатты компонентін (бұл, негізінен, мыс және молибденовое сульфидное шикізат).

Өңдеу сульфидті ренийсодержащего, мыс және молибден шикізатын негізделген пирометаллургиялық процестерде (балқыту, конвертерлеу, окислительный күйдіру). Жоғары температура жағдайында рений возгоняется түрінде жоғары оксид Re2O7, содан кейін кешіктірілсе жүйелерінде пылегазоулавливания.

Жағдайда толық емес возгонки рений күйдіру кезінде молибденитовых концентраттарды оның бір бөлігі қалады огарке, содан кейін ауысады аммиакты немесе содовые шаймалау ерітінділері шоқтарды (NH4ReO4), кейінірек сутегімен қалпына келтіреді:

{\displaystyle {\mathsf {2NH_{4}ReO_{4}+7H_{2}\rightarrow 2NH_{3}+2Re+8H_{2}O}}} {\mathsf {2NH_{4}ReO_{4}+7H_{2}\rightarrow 2NH_{3}+2Re+8H_{2}O}}
Алынған ұнтақ рений ұнтақ металлургия әдістерімен меншікке үлесі болса да металл құймалары.

Осылайша, көзі алу рений өңдеу кезінде молибденитовых концентраттарды бола алады сернокислотные ерітінділер сулы жүйелердің шаңтұту және аналық ерітінділер кейін гидрометаллургиялық қайта өңдеу шоқтарды.

Балқыту кезінде мыс концентраттарын газдармен уносится 56-60 % рений. Невозогнавшийся рений толығымен ауысады штейн. Кезінде айырбастау соңғы мазмұндалатын, онда рений газдармен шығарылады. Егер пеш және конверторные газдар үшін пайдаланады күкірт қышқылын өндіру, онда рений шоғырланады да жуу циркуляциялық күкірт қышқылында электр сүзгілерін түрінде рениевой қышқылы. Осылайша, жуылған күкірт қышқылы ретінде қызмет етеді негізгі алу көзі рений өңдеу кезінде мыс концентраттарын.

Негізгі әдістері бөлу ерітінділерін тазалау және рений — экстракциялық және сорбциялық[10].

Кейін возгонки және тазалау ерітінді қорытынды шығу кенді құрайды 65-85 %. Байланысты осындай төмен үлесін бөлу қымбат металды іздестіру жұмыстары жүргізілуде баламалы тәсілдерін табу кеннен (бұл қолданылады барлық шашыранды металдар). Осы заманғы әдістерінің бірі болып табылады алу нанофракций су емес, қышқыл немесе сілтілік ерітінді. Осылайша төмендейді анықтау шегі бірқатар химиялық элементтердің 2-3 тәртібін, яғни болады тіркеуге айтарлықтай аз концентрациясы[19].

Қолдану[היום-מחר
Маңызды қасиеттері, рений, анықтайтын, оны қолдану — бұл өте жоғары балқу температурасы, төзімділігі, химиялық реагенті, каталитикалық белсенділігі (бұл ол жақын платиноидам). Дегенмен, рений, болып табылады қымбат және сирек металмен, сондықтан, оның пайдалану шектелген, сол жағдайлары, олар береді айрықша артықшылықтарын пайдалану алдында басқа да металдар.

Ашылғанға дейін платинорениевых катализаторлар риформинг қолданудың негізгі саласы рений болды ыстыққа төзімді қорытпалар[20]. Рений қорытпалары, жалпы сомасын есептеп шығару, вольфрамом және басқа металдармен пайдаланылады құру кезінде бөлшектерді зымыран және дыбыстан авиация. Қорытпалар никель және рений дайындау үшін пайдаланылады жану камераларын, қалақтарының, турбиналардың және пайдаланылған қақпақтар реактивті қозғалтқыштардың. Бұл қорытпалар құрамында 6% – ға дейін рений, бұл салу реактивті қозғалтқыштардың ірі тұтынушы рений. Атап айтқанда, монокристаллические никель ренийсодержащие қорытпалар ие жоғары ыстыққа, дайындау үшін пайдаланылады, жауырын газ-турбиналық қозғалтқыштарды[21].