ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 70
Скачиваний: 2
Канд. техн. наук К- Б. ЛЕБЕДЕВ j 0 ..
о к з етап
J UI4-T с
РЕНИЙ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ЛИТЕРАТУРЫ ПО ЧЕРНОЙ И ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
М о с к в а I 9 6 0
| |
POO, ПУВЛЙИНАЯ |
} |
|
I |
ИдучнО*ТЕХНИЧЕОКАв |
|
|
i |
1адЙЦ|ОТЕ«А СССР |
J |
|
|
Р е ц е н з е н т ы : Проф. |
докт. техн. наук А. Н. ЗЕЛ ИКМАН и |
|
|
Канд. техн. наук В. И. |
БИБИКОВА |
|
|
|
|
АННОТАЦИЯ |
В книге обобщены сведения о свойствах, применении, источниках получения, мето дах производства и аналитической химии
рения.
Книга предназначается для инженернотехнических и научных работников метал лургии редких и рассеянных элементов.
1L
шч
ПРЕДИСЛОВИЕ
В семилетием плане развития народного хозяйства СССР на 1959—1965 гг. особое значение придается расширению произ водства ^редких металлов. Один из наиболее редких металлов — рений, я собходимостьНв~получении которого диктуется его не которыми специфическими свойствами.
Систематическое промышленное производство рения, по су ществу, началось лишь после второй мировой войны. Трудность получения рения состоит в чрезвычайно большой его рассеяннос ти в природе и отсутствии собственных минералов и месторожде ний. Неотложная задача металлургов—расширение сырьевой базы для промышленного производства рения и разработка экономичных технологических схем извлечения рения из раз личного сырья.
Этим вопросам и посвящается в основном настоящая моно графия, в которой обобщены отечественные и зарубежные ма териалы, опубликованные до 1959 г. Однако монография не пре тендует на всеобъемлющее освещение вопросов, касающихся ме таллургии рения.
В настоящее время особое внимание обращено на выявление промышленных источников сырья для получения рения и раз работку технологических схем промышленного производства. Этим объясняется необходимость в монографии по металлургии рения.
Я выражаю глубокую благодарность лроф. докт. техн. наук А. Н. Зеликману и докт. техн. наук В. И. Бибиковой, которые при рецензировании настоящей работы дали ряд ценных замеча ний и рекомендаций, а также канд. техн. наук Л. В. Беляевской, которая при редактировании книги проделала большую работу, выходящую за рамки обязанностей редактора.
Автор
Глава I
ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Предсказанный гениальным русским химиком Д. И. Менделе евым элемент № 75 периодической системы [1, 2, 3], названный в 1872 г. тримарганцем, а в 1905 г. — двимарганцем, официально был признан открытым в природной русской платине В. Ноддак и И. Также (впоследствии Ноддак) [4] в 1925 г. и назван ими ре нием по имени Рейнской области Германии.
Еще задолго до сообщения В. и И. Ноддак имелись работы, претендующие на открытие этого нового элемента. В 1877 .г. поя вилось сообщение русского химика С. Керна [6] об открытии в платиновых остатках нового элемента. Раствор, получавшийся после удаления платины, иридия и родия, был сконцентрирован с хлоридом и нитратом аммония, при этом выделился темно красный осадок, а после его прокаливания получилась серая по ристая масса, которая при сплавлении в кислородном пламени образовала серебристый слиток нового металла. Керн назвал его дэвием (Да) в честь английского химика Дэви. Сначала Керн предполагал, что дэвий должен занять пустое место в менделе евской периодической таблице между молибденом и рутением; в этом случае он должен был иметь атомный вес около 100. Но позднее, когда был предварительно определен его атомный вес, равный около 154 [7], стало очевидно, что дэвий не может быть экамарганцем, а должен занять место двимарганца.
В 1898 г. Мале [8] повторил работу Керна и, в частности, про верил реакции, открытые Керном. Важно отметить, что эти реак ции в ооновном были сходны с реакциями, характерными для рения. Особого внимания заслуживает реакция с роданид-ионом и образования тиосолей.
Определенный интерес представляет работа другого русского химика — Германа [9] о новом металле, найденном им в иль мените и названном ильмением (II). Атомный вес этого металла 104,6. Германом были описаны соли ильменистой и ильмениевой
кислот, белый хлорид и некоторые двойные хлориды.
В 1872 г. он в «Бюллетене Московского императорского об щества» поместил сообщение о выделении тантала, ниобия и иль-
5
мения из колумбита дробной кристаллизацией натриевых солей и двойных калиевофтористых солей. Через пять лет [10], в 1877 г., Герман выдвинул целый ряд доказательств элементарной приро ды ильмения, опровергнув критику некоторых исследователей: металл выделялся в виде черного порошка, легко загорающего ся на воздухе, что согласовывалось с поведением рения.
Сообщения Германа в свое время не вызвали большого инте реса и были забыты.
Было сделано несколько сообщений, претендующих на откры тие элемента с атомным номером 75. Возможными предвест никами двимарганца могли являться: уралий с ат. в. 187 (Гияр, 1869 г.), плюраний и рутений (Осанн, 1928 г).
Как уже указывалось, о достоверном открытии двимарганца впервые заявили Ноддак, Также и Берг в июне 1925 г. [4]. Не сколько месяцев спустя последовали сообщения Друце и Лоринга [11], а также Гейровского и Долейжека [12]. Немецкие ученые обнаружили двимарганец в платиновых рудах, а чешские — в пиролюзите и марганцевых соединениях. Друце [5] неоднократно оспаривал приоритет немцев в открытии элемента № 75 периоди ческой системы Д. И. Меделеева, указывая на то, что в 1925 г. почти одновременно в разных странах (Англии, Чехословакии и Германии) появились статьи об открытии этого элемента.
Многие вопросы распространения двимарганца — рения в природе со времени его открытия служили предметом острой дискуссии между немецкими и английскими учеными. В этой ди скуссий принимали участие и русские ученые [13]: рению был
посвящен |
ряд работ Звягинцева, Корсунского |
и Селякова |
||
[14, |
15, |
16]. |
один из крупнейших в мире геохимиков— русский |
|
|
Позднее |
|||
академик А. Е. Ферсман [17], исходя жз положения |
рения в пе |
риодической системе элементов, на основании своей геохимичес кой теории суммировал все имеющиеся данные об известном и предполагающемся распространении рения в природных месторождениях.
В. и И. Ноддак обнаружили элемент, названный ими рений, в образцах уральской платиновой руды, 80 г которой они получи ли из России. В. и И. Ноддак писали, что из 80 г уральской пла тиновой руды они извлекли около 1 мг рения; но русские химики нашли эти данные совершенно необоснованными, так как, пе реработав несколько килограммов уральской платины, Звягин цев, Черняев, Корсунский и Селяков [14, 15, 16] не обнаружили в ней новых элементов.
Из многих килограммов уральской платиновой руды по мето дике, описанной И. и В. Ноддак [18], было получено несколько килограммов нерастворимого в царской водке остатка, несколько граммов «сублимата», в котором, по указанию Ноддак, кон центрируются новые элементы, а также тринадцать различных образцов продуктов переработки руды, в которых мог бы скон-
6
центрироваться рений. Ни в одном из тринадцати исследованных образцов «концентратов» русские исследователи не обнаружили новых элементов ни химическими, ни спектроскопическими, ни рентгенографическими методами.
На основании своих исследований русские ученые [16] приш ли к выводу, что теоретические предпосылки и опытные данные В. Ноддак и его сотрудников о нахождении повышенного содер жания элемента № 75 в сырой платиновой руде ошибочны.
После проведенных русскими авторами исследований дискус сия по вопросам геохимии рения не законичилась и продолжает ся в настоящее время. Однако вопрос о том, имеется ли рений с повышенным содержанием против своего кларка в природных платиновых рудах, с точки зрения его промышленного извлече ния не представляет интереса, так как найдены другие материа лы, содержащие рений в более значительных количествах (напри мер молибдениты).
Вопрос об установлении приоритета в открытии рения до сих пор еще не решен.
В период открытия рения, в 1925—1928 гг., исследователям приходилось работать с очень малым количеством рения, исчи сляемым десятками миллиграммов. Лишь в 1929 г. был получен [19] первый грамм рения в результате очень сложной химической переработки 660 кг молибденита, который содержал около 0,0002% рения, 58% молибдена и 39,8% серы. Сначала был полу чен концентрат, содержащий около 1% рения, из которого мето дом сублимации в токе кислорода получили возгон семиокиси рения. Возгон растворяли и из раствора, содержащего рениевую кислоту, осаждали сульфид рения, который затем восстанавлива ли до металла в токе водорода при 1000°. Выход рения из молиб денита составлял около 77%.
Первое промышленное производство рения было организова но уже в начале тридцатых годов по методу, разработанному Файтом [20].
В течение нескольких лет после открытия рения было опу бликовано шесть обзорных работ: [21, 22, 23, 24, 25 и 26] *,
За истекшие годы изучение элемента № 75 и его соединений шло настолько быстро, что к настоящему времени насчитывается
более |
500 опубликованных исследований по химии рения, в том |
|
числе более 100 работ на русском языке. |
||
|
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ I |
|
1. Д. И. М е н д е л е е в . |
Основы химии. Изд. 8, СПб. стр. 263—264, 1906. |
|
2. |
Д. И. М е н д е л е е в . |
Ann. d. Chemie, 8 Suppl., 183, 1872. |
3. |
Д. И. М е н д е л е е в . |
Научный архив, т. I, Периодический закон, изд. |
АН СССР, стр. 446, 1953. |
|
* Уже после составления настоящей монографии в СССР была получена работа С. Трибала (издание 1957 г., Париж), посвященная химии рения. Ма териалы указанной работы нами не использованы.
7
4. |
W. N o d d a c k , |
I. |
Та с к е . |
Naturwiss., |
13, |
567, 1925. |
|
|
|||||||||
5. |
И. Др у ц е . Рений. Изд. |
ин. лит., 1951. |
|
1877. |
|
|
|
|
|||||||||
6. |
С. Керн. |
С. R. Acad. Sci., |
Paris, 85, |
72, |
|
|
|
|
|||||||||
7. |
С. Керн. |
Chem. News., |
36, |
114, |
1877. |
1898. |
|
|
|
|
|
|
|||||
8. |
J. W. M a 11 e t. Am. Chem. J., |
20, |
776, |
|
|
|
|
|
|
||||||||
9. |
Ге р ма н . J. prakt. Chem., 38, |
91 |
1846. |
|
|
de Moscou, |
15, |
105, 1877. |
|||||||||
10. |
Г e p м a h . Bulletin |
de |
la |
Societe |
Imperiale |
||||||||||||
11. |
bor i ng- , |
Dr u c e . Chem. |
News, |
131, |
273, |
337, |
1925. |
1925. |
|
||||||||
12. |
H e y r o v s k y , |
Do l e j s e k . |
Nature, London, |
116, |
782, |
|
|||||||||||
13. |
В. Г. T p о н e в. Вклад |
русских ученых в химию двимарганца—ре |
|||||||||||||||
ния. Химия редких элементов, выл. 1, изд. АН СССР, |
1954. |
Я. |
Се л я ко в. |
||||||||||||||
14. |
О. Е. З в я г и н ц е в , |
М. |
И. К о р с у н с к и й , |
Н. |
|||||||||||||
Z. angew. Chem., 40, 256, |
1927. |
|
|
118, 262, 1926. |
|
|
|
|
|
||||||||
15. |
О. Е. З в я г и н ц е в . |
Nature, |
Н. |
Я. С е л я к о в . Изв. |
|||||||||||||
16. |
О. Е. З в я г и н ц е в , |
М.И. Ко р с у и с к и й, |
|||||||||||||||
института платины, 5, 193, 1927. |
|
|
т. IV, Л., |
Госхнмиздат, |
252, |
1939. |
|||||||||||
17. |
А. Е. Ферсман. Геохимия, |
||||||||||||||||
18. |
I. u. W. N o d d a c k . |
Z. |
anorg. Chem.. 215, |
129, |
1933Г |
|
|
||||||||||
19. |
I. u. W. |
N o d d a c k . |
Z. |
anorg. Chem., 183; |
353, |
1929. |
|
|
|||||||||
20. |
F e i t. Z. |
angew. |
Chem., |
43, |
459, |
1930. |
|
|
|
|
|
of |
Mines, 17, |
||||
21. |
P. W. T y l e r . |
Rhenium |
(and |
Masurium), U. S. Bureau |
|||||||||||||
1931. |
W. S ch r o t t e r . |
Das |
Rhenium, Stuttgart, |
59, 1932. |
|
|
|
||||||||||
22. |
|
|
|
||||||||||||||
23. |
О. T. К р о и м а я . |
Рений. M., 86, |
1932. |
|
|
|
86, |
1933. |
|
|
|||||||
24. |
I. u. W. N o d d a c k . |
Das |
Rhenium, Leipzig, |
|
|
||||||||||||
25. Gmelins Handbuch der Anorg. Chem., № 70, Das Rhenium, Berlin, 1941. |
|||||||||||||||||
26. |
I. Q. F. Dr u c e . |
Rhenium, |
Cambridge |
of |
the |
University |
Press, 115, |
||||||||||
1948. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|