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商品描述：

商品屬性

錸

中文名稱：錸

英文名稱：Rhenium

中文別名：錸粉；錸條

分子式: Re

分子量: 186

CAS號： 7440-15-5

質(zhì)檢信息

質(zhì)檢項目指標值

含量 ≥98%

PSA： 0.01000

LOGP： 0.00050

化學(xué)特性

錸是一種化學(xué)元素，化學(xué)符號Re，原子序數(shù)為75，為灰色粉末,密度21,04 g/cm3沸點5596 °C(lit.)熔點3180 °C(lit.)質(zhì)軟,1000℃以下在空氣中穩(wěn)定。有良好延展性，電阻大，可吸收氫。327℃時被氧化生成Re2O7，高溫時能與氟，氯、溴、硫反應(yīng)。不溶于水、鹽酸、稀硫酸，溶于硝酸和過氧化氫溶液生成高錸酸HReO4。易燃。錸單質(zhì)晶格類型為六角密集；熔點3440℃，屬高熔點金屬；錸的熔點僅次于碳和鎢，密度、沸點居所有單質(zhì)之首，電阻率比鎢大3倍。錸的硬度大、機械強度高、具有良好的可塑性，在常溫下易拉絲軋片，但不能經(jīng)受熱加工。密度幾乎是鉛的2倍；外表與鉑相同，呈銀灰色；純錸質(zhì)軟，有良好的機械性能。粉狀錸在室溫空氣中穩(wěn)定，加熱易燃燒，在高于873K溫度時會激烈氧化成Re2O7。塊狀錸在室溫下也穩(wěn)定，熱至1273K溫度時氧化生成揮發(fā)性的Re2O7。錸與氫、氮、碳不反應(yīng)，但錸粉能吸收氫氣。錸與硫蒸氣反應(yīng)生成ReS2，其反應(yīng)速度隨溫度升高而加速。在無氧氣氛中，加熱的錸能與氟、氯、溴反應(yīng)生成相應(yīng)的鹵化物ReF6、ReF7、ReCl3、ReCl5和ReBr3。錸的特性與同一副族元素的特性相似，特別類似于錳。錸的化合價可由+1變化到+7，常見的價態(tài)為+7和+4。因此，錸及其化合物具有優(yōu)異的催化活性。錸不溶于水、鹽酸、氫氟酸或稀硫酸，但易溶于硝酸、熱濃硫酸或雙氧水中，生成高錸酸。錸與過氧化鈉或氫氧化鉀和硝酸鉀混合物共熔生成高錸酸鹽。錸的氧化物，特別是Re2O7，可溶于水和酒精中，其水溶液呈酸性反應(yīng)，電動勢為+0.6V，介于銅和鉈之間。所以，錸和銅一樣很容易被金屬鐵從其鹽溶液中置換出來。在高溫高壓下，錸粉與一氧化碳反應(yīng)生成羰基化合物Re2(CO)10。

錸的化合物繁多，分為無機錸化合物、錸金屬簇化合物和有機錸化合物。無機錸化合物有氧化物、高錸酸及其鹽、硫化物、鹵化物和碳基化合物。氧化物有ReO4、ReO7、ReO3、Re2O5、ReO2、Re2O3、ReO和Re2O等8種，其中較穩(wěn)定的是Re2O7、ReO3和ReO2。高錸酸HReO4和它的主要鹽為高錸酸鉀、高錸酸鈉、高錸酸鈣和高錸酸銨。錸的硫化物有Re2S7、ReS3、ReS2、Re2S3和ReS，其中較穩(wěn)定的只有Re2S7和ReS2。與提取冶金關(guān)系較大的主要無機錸化合物見圖3。錸可形成含有金屬-金屬鍵的多核配合物。如雙核金屬簇化合物[Cl4-Re-Re-Cl4]2-和三核金屬簇化合物[Re3Cl9]3-。與提取冶金有關(guān)的錸的有機化合物列于表3。

產(chǎn)品用途

錸粉用作脫氫用催化劑,光譜分析,鍍錸,可防止金屬腐蝕。涂陰極燈的鎢絲。與鉑族合金制造熱電偶。錸與鎢、鐵的合金硬度高、耐磨、抗腐蝕性能力強,用于制造精密儀器的零件。電子管和半導(dǎo)體材料。

1、錸的化合物(主要是錸酸銨和錸酸鉀)主要用于石油和化學(xué)工業(yè)代鉑催化劑，降低生產(chǎn)過程的工作壓力和溫度，改善過程參量，延長催化劑壽命(提高2～3倍)。錸用于鎢、鉬合金或其他合金添加劑。如鎢錸合金以棒、板、管、片和絲狀用作航空航天技術(shù)中的高溫結(jié)構(gòu)材料，電子管、顯像管和燈泡熱絲，電接觸材料，高溫熱電偶材料等；鉬錸合金，由于其性能超過純鉬和其他鉬合金，可用作聚變堆的結(jié)構(gòu)材料。

2、錸是一種活性大的催化劑，選擇性好、抗毒能力強(受其他物質(zhì)沾污后仍保持其催化能力)，廣泛用于石化工業(yè)。全世界錸總需求量的70%用于制備石化工業(yè)中的鉑錸重整催化劑。這種催化劑用于生產(chǎn)無鉛高辛烷值汽油，優(yōu)于純鉑催化劑。它較穩(wěn)定，使用周期較長，能用于加工劣質(zhì)石油，還能在低壓下操作。1969年中國開始用鉑錸催化劑于石油煉制，現(xiàn)還在逐步發(fā)展。錸的硫化物、氯化物和氧化物亦可用作催化劑。金屬錸在再結(jié)晶后有較大塑性，退火后延性好，在高溫加熱過程中晶粒增長很慢，在氧化氣氛中有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對某些絕緣材料不起反應(yīng)，其他金屬向錸的擴散性差，因此錸是制造電子管的良好材料。錸及錸合金(特別是錸鎢合金)在電子管中用作加熱燈絲、陽極、陰極、柵極、管封皮及結(jié)構(gòu)材料。與鎢、鉬相比，使用效果好、壽命長。據(jù)報道，用錸代替鎢制造的電子管陰極，使用壽命提高100倍。錸在冶金工業(yè)中用作合金的添加劑。如鉑中加入錸能提高耐磨性而不降低抗蝕性，這種合金用于制造電極、人造絲工業(yè)用的過濾器和鋼筆尖等。錸添加到鎳的超耐熱合金中得耐熱性特別強的合金，可用作軍用飛機渦輪葉片的涂層，其高溫性能與整體合金部件相同，這樣可節(jié)省價格昂貴的錸。含錸的鎢、鉬、鉑等熱電偶可用于超高溫測量。錸還可用于制造火箭燃燒室。

生產(chǎn)方法

從輝鉬礦、銅礦的焙燒爐煙灰中提取。以氫還原高錸酸銨(NH4ReO4)或高錸酸鉀(KReO4)可制得金屬錸。 1.還原高錸酸鉀制備金屬錸。將工業(yè)品高錸酸鉀磨細,在瑪瑙研缽中研細至約60目,并在175℃下干燥1h。將它放在一只銀制的舟中,然后一起放在一只瓷燃燒管或其他耐火材料的燃燒管中。在舟所在位置的上方及附近的區(qū)域上需用鐵片保護起來。用氫氣排出管中的空氣,在通入管中之前,氫氣須先通過堿性間苯二酚溶液和濃硫酸。當空氣完全被排除后,用一個小電爐將燃燒管加熱至約250℃。2h后慢慢地將溫度升高到500℃。維持在此溫度2h后,停止加熱,使燃燒管和裝盛物冷卻。將銀舟取出并將它迅速地放在一燒杯水中。用沸水將還原產(chǎn)物洗滌四或五次。最后將它移入一多孔瓷坩堝或玻璃砂芯漏斗中,并多次地用少量熱水洗滌,隨后用冷水、酒精和乙醚洗滌。在空氣中干燥后的產(chǎn)品中往往會含有少量的堿,并總會含有錸的氧化物。將這個產(chǎn)物移入瓷制或石英制的舟中,放入一支石英燃燒管內(nèi),并在1000℃的溫度下在氫氣中加熱2h,冷卻至室溫后,再用熱水抽取可溶化合物,并再重復(fù)在1000℃的還原操作。2h后,用不含氧的氮氣排除氫氣,并令燃燒管及裝盛物冷卻至室溫。在全部制備過程中,必需注意在燃燒管冷卻后才取出金屬。否則,產(chǎn)物與空氣接觸時可能被氧化。用這個方法制得的金屬錸一般純度為99.0%～99.8%。主要的雜質(zhì)是鉀,可能以氫氧化鉀形式存在。產(chǎn)物是一種密度較大的灰黑色粉末。按所用的高錸酸鉀計算,產(chǎn)率在85%至95%之間。 2.還原高錸酸銨制備金屬錸。將工業(yè)品高錸酸鉀研磨至60篩目并溶解在10%鹽酸中(按重量計算),每克錸約用100cm3的酸。在溶液中快速通入硫化氫氣體直到沉淀的硫化物凝聚起來。將沉淀物收集在一只布氏漏斗上的石棉層上,并用硫化氫溶液充分洗滌,最后用水洗滌。將硫化物和石棉一同移入到一只裝有氨水(按重量計為10%溶液)的燒壞中,每克高錸酸鉀需用25cm3的氨水。將懸浮液加熱至40℃,并加入30%過氧化氫直到黑色的硫化物完全被氧化與溶液變?yōu)闊o色時為止。將石棉濾出,并在熱水浴上將溶液蒸干。將殘渣溶解在水中,加入幾滴硝酸,并將溶液加熱使少量的硅膠凝結(jié),在這時往往會有硅膠出現(xiàn)。過濾后,將溶液調(diào)節(jié)成弱氨堿性并蒸發(fā)至干涸。產(chǎn)物中含有高錸酸銨和硝酸銨,將它在110℃進行干燥,移入石英燃燒舟中,并在石英管中用快速的干氫氣流進行還原。溫度應(yīng)緩慢升高以避免因升華而損失產(chǎn)物。最后的還原過程在約1000℃下進行2h。在氮氣中冷卻后,可以將產(chǎn)物取出。按所用的KReO4計算,產(chǎn)率為80%至90%,這樣制得的錸接近100%純凈。與由高錸酸鉀直接還原而得的灰黑色粉末錸相比,它具有顯著的金屬外貌。

由純錸化合物生產(chǎn)金屬錸粉末的冶金過程。生產(chǎn)錸粉常用的錸化合物有高錸酸銨、高錸酸鉀、七氧化二錸和五氯化錸。生產(chǎn)方法有氫還原法、電解法和鹵化物熱離解法。工業(yè)上常用的是氫還原法中用氫氣還原高錸酸銨的方法。氫還原法將高錸酸銨或高錸酸鉀置于管狀還原爐中通氫還原。還原按下列反應(yīng)進行：KReO4+3/2H2=Re+KOH+3H2O或NH4RO4+3/2H2=Re+NH3+4H2O。還原通常分兩次進行。高錸酸銨第一次還原溫度為573～623K，第二次還原溫度為1073～1223K。高錸酸鉀第一次還原溫度為773～823K，第二次還原溫度為1173～1273K。錸粉的純度取決于原料的純度，當高錸酸銨純度達99.99%以上時，所得錸粉純度可達99.99%，粒度可小于2.5μm。用高錸酸鉀制取的錸粉含大量鉀，即用水、稀鹽酸洗滌后仍含有千分之幾的鉀，純度僅達99%，這種錸粉不宜用作深度加工的原料。故用氫氣還原高錸酸鉀原料的方法已被淘汰。用氫氣還原七氧化二錸原料也可獲純錸Chemicalbook粉，但成本較高。電解法用水溶液電解法從高錸酸銨或高錸酸鉀水溶液制取金屬錸粉的過程。電解是在以鉑片作陽極、鉭片作陰極的電解槽中進行的。電解液一些成分的質(zhì)量濃度(g/L)為：高錸酸銨100，硫酸銨60，硫酸100；或高錸酸鉀50，硫酸銨40，硫酸75，采用1A/cm2的電流密度，343K的電解溫度，使電解液保持循環(huán)和濃度保持穩(wěn)定，定期從陰極鉭片上剝?nèi)″n粉。制得的錸粉用酒精洗滌并干燥后，于1073K溫度的氫氣中處理。產(chǎn)品錸粉的粒度較粗，大多大于4μm，不適宜用作粉末冶金法生產(chǎn)致密錸的原料。采用旋轉(zhuǎn)陰極(見懸浮電解)的電解法可得到較細錸粉。電解法一般用于金屬表面鍍錸。鹵化物熱離解法錸鹵化物熱離解(見碘化物熱離解法)可得到金屬錸。以惰性氣體為載體將沸點603K的ReCl5帶入耐熱玻璃室中，ReCl5在耐熱玻璃室中遇到于真空下加熱到1473～1573K的鎢或鉬絲即發(fā)生熱離解反應(yīng)，金屬錸即沉積在鎢或鉬絲上。反應(yīng)的氣體產(chǎn)物可返回使用。此法主要用于在鎢鉬制品上鍍錸。