Какое соединение не уступает по прочности алмазу, за каким российским минералом охотятся коллекционеры всего мира и в каком вулкане формируется богатейшее месторождение технологических элементов.
Рассказываем про рений: свойства, применение, добыча, вторичная переработка и цена.
Свойства
Составляя свою таблицу, Дмитрий Иванович Менделеев оставил множество пустых клеток, которые должны были заполняться элементами по мере их получения. В том числе и ячейку №75.
Она была закрыта в 1925 году немецкими учёными. Новый элемент нарекли «рений» (Re) в честь реки Рейн. Таким образом, металл пополнил лагерь «географических» названий периодической системы.
Отличительными свойствами рения являются исключительно высокие температура плавления (3180°C, среди металлов уступает только вольфраму) и плотность (уступает только иридию, осмию и платине). Металл твёрд, нетоксичен, ковок, пластичен и устойчив к коррозии.
Сплавы рения с вольфрамом и молибденом являются сверхпроводниками.
Применение
Твёрдость и тугоплавкость предопределяют главное направление использования рения в суперсплавах, применяемых в реактивных двигателях (в том числе военных истребителей и ракет), а также другом оборудовании аэрокосмической отрасли.
На производство авиационных и ракетных двигателей расходуется более 80% произведённого рения.
Вторым ключевым применением (15% конечного использования металла) являются платино-рениевые катализаторы, востребованные в процессе получения высокооктанового неэтилированного бензина.
Кроме того, сплавы на основе рения применяются в самоочищающихся электрических контактах, тиглях, электромагнитах, масс-спектрографах, датчиках нагревания, электронных лампах, термопарах, полупроводниках, термисторах, иономерах, вакуумных трубках и других областях. Везде, где требуются термостойкие и ковкие компоненты.
Одним из примеров такого соединения является диборид рения - сверхтвёрдый материал, близкий к алмазу, но более простой в производстве. Правда, экономическая эффективность его получения сильно зависит от цены на рений (о ней ниже).
Изотопы рений-186 и рений-188 используются для лечения рака печени и рака поджелудочной железы. Правда, пока медицина делает первые шаги в этом направлении.
Производство
Металл достаточно редок. По распространённости среди элементов в земной коре находится в восьмом десятке. В чистом виде не встречается.
Согласно U.S. Geological Survey, общее мировое первичное производство в 2022 году составило 58 тонн. Рений получают главным образом в качестве побочного продукта из дымоходов при обжиге молибденовых концентратов.
Крупнейшими странами-производителями рения выступают: Чили (29 тонн, 50%), Польша (9,5 тонн, 16%) и США (9 тонн, 15%).
Чили, США и Россия являются крупнейшими держателями резервов Re.
Вторичная переработка отработанных катализаторов и жаропрочных сплавов осуществляется во многих странах, в том числе в США, Германии, Японии, Канаде, Эстонии, Франции, Польше и России.
Всего вторичная переработка даёт миру дополнительно 25 тонн металла в год. Она же является основным источником получения рения в России.
Цена
В 2022 году средняя цена рения (чистота 99,99%) составила $1100 за 1 кг. Это на 13% выше, чем в 2021 году (до этого цена снижалась три года подряд).
В 2023 году цена ещё поднялась и уже на некоторых биржах превысила $1600 за 1 кг (по состоянию на май 2023 г.).
Самой распространённой коммерческой формой Re является порошок.
Достаточно низкие объёмы добычи рения заставляют ведущие страны вкладывать в исследования по замещению металла в критических областях. Если аэрокосмическая отрасль в будущем найдёт адекватную замену и откажется от его использования, не факт, что другие технологические кластеры смогут переработать эти объёмы, и цена в этом случае заметно снизится.
Вулкан
До 1992 года рений обнаруживали главным образом в месторождениях молибдена и меди. Совершенно новый минерал дисульфида рения был найден в России на острове Итуруп, в вулкане Кудрявый.
Его назвали рениит (или курилит) и он уже стал вожделенным объектом для коллекционеров минералов всего мира.
Вулкан Кудрявый – редчайший случай формирующегося возобновляемого месторождения.
Рений и другие элементы выбрасываются из глубин через щели в земле в виде столбов горячего газа (они называются фумаролами). Площадь, на которой они расположены, именуется фумарольным полем.
Всего таким образом выносится порядка 10 тонн рения в год, а кроме него ещё индий, германий и другие важные технологические элементы.
С учётом отсутствия собственного первичного производства в России организация добычи рения и других ископаемых в Кудрявом является важнейшей национальной задачей.
Правда, остров Итуруп является объектом притязаний со стороны Японии ещё со Второй мировой войны, но до настоящего времени СССР и России удавалось жёстко пресекать все поползновения юго-восточного соседа.
Возможно, Вам также будет интересно:
Если узнали что-то новое, просьба оставить лайк. Подпишитесь на канал, и мы обещаем ещё много интересного.