錸的來龍去脈
◎? 賈雷 李俊東
錸是一種地殼中極其少見的稀散元素，在自然界中無法以獨(dú)立礦床存在,，而是以雜質(zhì)狀態(tài)分散存在于其它元素的礦物中,。錸是元素周期表中第75號(hào)元素（Rhenium）,，屬于第六周期錳族，有+1到+7多種價(jià)態(tài),，以+4價(jià)化合物最穩(wěn)定,。
錸具有銀白色外觀，高純質(zhì)地柔軟,，相對(duì)原子質(zhì)量為186.207,，密度為21.04克/立方厘米，熔點(diǎn)為3186攝氏度,，沸點(diǎn)為5596攝氏度,，其熔點(diǎn)在所有元素中排第三，沸點(diǎn)居首位,，密度則排在第四位,。錸具有優(yōu)異的耐腐蝕性，能夠在空氣中穩(wěn)定存在,，在高溫下與硫蒸汽化合成二硫化錸,，與氟、氯,、溴形成鹵化物,，錸不溶于鹽酸，但溶于硝酸和熱的濃硫酸,。
錸從何處來
1871年,，俄國化學(xué)家德米特里·門捷列夫在發(fā)布元素周期表時(shí)就曾預(yù)測(cè)，在自然界中存在一個(gè)尚未發(fā)現(xiàn)原子量為190的“類錳”元素,。1914年,，英國物理學(xué)家亨利·莫塞萊推算了有關(guān)該元素的一些數(shù)據(jù)。1925年,，德國化學(xué)家沃爾特·諾達(dá)克,、伊達(dá)·諾達(dá)克、奧托·伯格用X射線在鉑礦和鈮鐵礦中探測(cè)到了這種元素,，并根據(jù)萊茵河的名字Rhein將該元素命名為Rhenium,。后來,，他們也在硅鈹釔礦和輝鉬礦內(nèi)發(fā)現(xiàn)了錸,。1928年，他們?cè)?60千克輝鉬礦中提取出了1克錸元素,。
1908年,，日本化學(xué)家小川正孝宣布發(fā)現(xiàn)了第43號(hào)元素，并根據(jù)“日本”（Nippon）一詞將其命名為Nipponium （Np）,。但是2004年,，日本有學(xué)者用X-射線重新檢驗(yàn)了小川正孝家族保留下來的方釷石樣品,，結(jié)果表明該樣品中所含的并不是43號(hào)元素，而是75號(hào)元素“錸”,，因此小川正孝可能是發(fā)現(xiàn)錸的第一人,。
我國在20世紀(jì)60年代開始從鉬精礦焙燒煙塵中提取錸。
99.99%錸戒指
錸的應(yīng)用
錸被譽(yù)為工業(yè)的心臟,，這主要得益于它在多個(gè)高端工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,。
首先，在石化工業(yè)中,，錸作為一種催化劑,，能夠提高汽油、芳烴和氫氣等的產(chǎn)率,；能夠促進(jìn)化學(xué)反應(yīng),，使得烴基分離，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,。此外,，錸還能用于高聚合物的分解，如將廢舊塑料轉(zhuǎn)化為燃油,，這對(duì)于資源循環(huán)利用具有重要意義,。
其次，錸因其耐高溫的特性,，在高溫合金領(lǐng)域占據(jù)重要地位,。在鎳基高溫合金中添加金屬錸可提高合金的蠕變性能，這對(duì)于單晶高溫合金耐溫能力的提高至關(guān)重要,，錸-鎳基高溫合金具有較高的高溫強(qiáng)度,、塑性，良好的抗氧化,、抗熱腐蝕性能,，良好的熱疲勞性能和組織穩(wěn)定性等綜合性能，被廣泛地應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備中的熱端部件上,。錸是最有效改善鉬基合金性能的元素,，它的加入顯著改善鉬的低溫脆性，進(jìn)而提高其加工性能,，增加強(qiáng)度的同時(shí)仍保持良好的塑性,，廣泛應(yīng)用于空間核反應(yīng)堆的熱離子交換器。
未來,，錸大有可為,，前途無量。錸資源匱乏,，價(jià)格昂貴,，長(zhǎng)期以來的研究較少,，因其在物理和化學(xué)特性上的獨(dú)特性，使其在眾多高科技領(lǐng)域中占據(jù)不可替代的位置,，在航天航空,、軍工、衛(wèi)星,、電子,、醫(yī)療、新能源領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,。同時(shí),，錸產(chǎn)品也逐漸走入公眾視野，比如99.99%錸戒指,、錸錠,、錸坩堝等。
未“錸”可期
近年來,，全球錸的回收產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展,，美國和德國是錸資源回收的主要國家。2020年,，全球大約回收20噸～25噸的錸,，其中美國占1/3。
錸的回收利用技術(shù)難度非常大,，成本也高,，針對(duì)不同形式的錸廢料，有著不同的回收處理方法,。目前,，從高溫合金廢料中回收錸的工藝主要有氧化升華法、電化學(xué)處理法,、高溫堿熔法,、電解溶解法等方法，幾種方法各有利弊,，國內(nèi)金屬所采用“電化學(xué)溶解法”,，多步分離提取高溫合金廢料中的錸，探索了高溫合金廢料電化學(xué)溶解,、沉淀分離,、萃取分離、離子交換分離,、金屬化合物重結(jié)晶提純,、金屬化合物氣體還原等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題,，初步實(shí)現(xiàn)了從高溫合金廢料中分離回收錸元素的目標(biāo),。
面對(duì)快速增長(zhǎng)的應(yīng)用需求和有限的探明儲(chǔ)量,，技術(shù)創(chuàng)新是破解資源綜合利用的首要方式，不斷完善錸開發(fā),、應(yīng)用以及回收再利用技術(shù),，實(shí)現(xiàn)錸資源的閉環(huán)再生，節(jié)約利用,。在參考?xì)W美錸資源利用先進(jìn)模式的基礎(chǔ)上,，加大錸資源的回收利用技術(shù)研發(fā)，提升錸資源保障能力,，相信在不久的將來,，錸的應(yīng)用將會(huì)為人類生活科技化和生命健康貢獻(xiàn)更大的力量。
?。ㄗ髡邌挝唬褐袊刭|(zhì)調(diào)查局呼和浩特自然資源綜合調(diào)查中心）
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