Получение металлического рения

Восстановление перрената аммония водородом. При восстановлении перрената калия:

2KReO₄ + 7H₂ = 2KOH + 2Re + 6H₂O (14)

чистый металл получить очень сложно, т.к. невозможно его полностью отмыть от калия.

Более чистый металл получается восстановлением NH₄ReO₄:

2NH₄ReO₄ + 7H₂ = 2Re + 2HN₃ + 8H₂O (15)

Для более полного использования аппарата ведут двухступенчатое восстановление при 300 – 500 ⁰С, затем при 1000 ⁰. Полученный металлический порошок методом порошковой металлургии перерабатывают в компактный металл: прессуют штабики, и спекают вначале при 1100 – 1200 ⁰С в вакууме или в атмосфере Н₂. При этом происходит упрочнение штабика и частичное удаление летучих примесей, а затем при 2400 – 2700 ⁰С в атмосфере Н₂. Для этой цели служат установки, аналогичные применяемым для спекания W и Мо. Финишная очистка Re осуществляется зонной плавкой.

Электролиз. В отличие от Мо, W и других тугоплавких металлов, Re может быть выделен электролизом из водных растворов. Преимуществом метода является возможность избежать длительных стадий упарки и кристаллизации NH₄ReO₄. Электролиз ведут из подкисленных серной (35 – 100 г/л) или хлорной кислотами растворов. В качестве катода используют Та или нержавеющую сталь, в качестве анода – Pt. Однако порошок рения получается очень грубый. Его можно использовать только для получения сплавов.

Термическая диссоциация соединений. Рений может быть получен термической диссоциацией карбонила Re₂(СО)₁₀ или оксохлорида ReОCl₄. Карбонил рения получают действием СО на KReO₄ или NH₄ReO₄ при 250 – 270 ⁰С и давлении 300 – 350 атм. Очищают его обработкой 10 % раствором NаОН, перегонкой с водяным паром и возгонкой в вакууме. Карбонил разлагают при температуре более 250 ⁰С либо на нагретой поверхности с получением рениевого покрытия, либо в объеме с получением порошка. В карбонильном Re содержится ~ 0,1 % С.

ReОCl₄ разлагают в вакууме или в атмосфере Ar при 1000 – 1200 ⁰С на нагретой поверхности (W или Мо проволока, лента):

6ReOCl₄ = 4Re + 2ReO₃Cl + 11Cl₂ (16)

при этом получается плотное Re покрытие.

Литература

1 Редкие элементы. Химия и технология. /Под ред. С.С. Коровина. Т.3, М.: МИСИС, 2003.

2 А.А. Палант, И.Д. Трошкина, А.М. Чекмарев. Металлургия рения. – М.: Наука, 2007.