Рис.61. Зависимость коэффициента распределения рения О от концентрации серной кислоты. Исходная концентрация рения 100 мг/л; растворитель - керосин: 1 - изоамиловый спирт, 50 %-ный раствор; 2 - диоктиламин; 0,75 %-ный раствор; 3 - трибутилфосфат, 50 %-ный раствор; 4 -соль триоктиламина, 0,75 %-ный раствор
4. ПРОИЗВОДСТВО ПОРОШКООБРАЗНОГО И КОМПАКТНОГО РЕНИЯ
Восстановление перрената аммония
Перренат аммония, служащий исходным материалом для производства металла, характеризуется следующим допустимым содержанием примесей, % (не более): Аl, Fе, Сu, Мо 5-10-4; Са, Si, Р, Nа 1-10-3; Мg, Ni, S 2-10-4; К 5-10-3;Мn 1-10-4; Сu 5-10-5.
Для получения рениевого порошка перренат аммония восстанавливают водородом:
NH4ReO4+ 2Н2 = Re+ ½ N2 + 4H2O
Перренат аммония перед восстановлением измельчают в покрытых резиной мельничных барабанах с измельчающими телами из обломков рениевых штабиков. Измельченный перренат аммония восстанавливают водородом в трубчатых печах с непрерывной продвижкой лодочек из молибдена. Соль засыпается тонким слоем (6-8 мм). Восстановление ведут в две стадии: при 350-370 °С (до образования RеО2), затем при 950-970 С. Время пребывания лодочек в горячей зоне печи 1-2 ч.
Получение компактного рения
Компактный рений получают преимущественно методом порошковой металлургии. Порошки рения имеют средний размер 1-3 мкм (основная величина зерен меньше 2-мкм), их насыпная масса 1,5-1,9 г/см3. Порошки прессуют в стальных пресс-формах под давлением 500-600 МПа в прямоугольные штабики (12x12x100 мм), плотность которых около 9,5 г/см3 (~ 45 % от теоретической плотности). С целью некоторого упрочнения и удаления летучих примесей штабики предварительно спекают при 1200 С в вакуумной печи (давление 0,065-0,13 Па) или в водороде в течение 1 ч. Высокотемпературное спекание ведут в водороде в аппаратах, применяемых для спекания ("сварки") вольфрамовых штабиков. Максимальная температура спекания 2800-2850 °С. Степень усадки при спекании зависит от содержания летучих (в условиях спекания) примесей. К ним прежде всего относятся щелочные металлы.
Вредная примесь - медь испаряется в условиях спекания. Спеченные штабики, плотность которых должна быть не ниже 19,0 г/см3 (~ 90 % теоретической плотности), затем уплотняют ковкой или прокаткой на холоду с промежуточными отжигами. Горячую обработку рения не применяют из-за его красноломкости, которая обусловлена образованием легкоплавкого оксида Rе2О7 по границам зерен.
Сложность механической обработки рения состоит в том, что он отличается высоким сопротивлением деформации. Даже при малой степени деформации (5-10 %) его твердость по Виккерсу возрастает от 2500-3000 до 8000 МПа. Поэтому после холодной деформации ведут отжиг при 1700-1800 С в течение 30-60 мин и далее продолжают механическую обработку на холоду.
Рений относительно легко поддается прокатке. Возможно получение фольги толщиной до 25 мкм. Протяжка металла трудней. Проволоку протягивают до диаметра 75 мкм.
Кроме способа порошковой металлургии для получения компактного рения применяют вакуумную плавку в дуговых и электронно-лучевых печах. Обычно на плавку поступают спеченные штабики.
Do'stlaringiz bilan baham: |