Мазмұны

5.7 Ренийді ерітінділерден бөліп алу технологиясы және аммоний перренатын алу

Метал катиондарымен рений қышқылы ұқсас перхлораттар мен перманганаттармен салыстырғанда термиялық тұрақты және суда нашар еритін перренаттар түзеді.
Рений технологиясында аммоний, калий және кальций перренатының практикалық маңызы зор. Аммоний перренаты – металдық рений алу үшін қолданылатын негізгі тауарлық тұз. Бұл қосылыс кен және қайтармалы шикізаттан рений алудың барлық технологиялық схемаларының соңғы өнімі болып табылады. Калий, кальций және мырыш перренаттары кейбір технологиялық схемалардың аралық өнімдері болып табылады. Калий перренаты - бұл ренийдің барлық белгілі бейорганикалық қосылыстарының ішіндегі суда ең аз еритін тұзы. Ерітінділерде калий мен рений иондарын анықтаудың сапалы реакциясы осы қасиетке негізделген.
Аз еритін қосылыстар түрінде тұнбаға бөліп алу. 1950 жылдардың аяғына дейін АҚШ-та ренийді өнеркәсіптік масштабта ерітінділерден тетрафенилфосфоний мен тетрафениларсоний негізіндегі органикалық комплекс түзгіштермен тұндырырып бөліп алды. Қазіргі уақытта зауыттық тәжірибеде шикізатты өңдеуден алынған ерітінділерден ренийді тұндыру үшін негізінен екі әдіс қолданылады: рений сульфидін тұндыру (кедей ерітінділерден) және калий перренаты (бай ерітінділерден) түрінде тұндыру.
Ренийдің сульфидін тұндыруы. Рений (VII) сульфиді суда, сілтілі және қышқыл ерітінділерде іс жүзінде ерімейді. Ол сутегі асқын тотығымен және азот қышқылымен ыдырап, рений қышқылын түзеді. Рений(VII) сульфиді қышқыл ортада келесі реакция арқылы тұнбаға бөліп алады:

Тұндырғыштар ретінде натрий сульфидін, аммоний сульфидін, полисульфидтерді және т. б. қолдануға болады. Ренийдің сульфидті тұндыру процесін жақсартуға үшін ертінідіге 10-40 г/л мөлшерінде гидразин немесе гидроксиламин сияқты тотықсыздандырғыш реагенттерді қосады.
Күкіртсутекті және оның қосылыстарын қолдану экологиялық зиянды болғандықтан, іс жүзінде қышқыл ерітінділерден рений сульфидті тұндыру көбінесе натрий тиосульфатымен келесі режимдерде жүзеге асырылады: ерітіндінің қышқылдығы 1-10 Н, температурасы > 60℃, ұзақтығы 0,5-1,0 сағ. Сульфидті өнімге ренийді бөліп алу 90 % - дан асады. Бастапқы ерітіндідегі ренийдің төмен концентрациясында (5-10 мг/л) оны сульфидті тұнбаға алу төмен 70-80 %.
Ерітінділердегі ілеспе қоспалардың ішінен рениймен бірге молибден, мыс және мышьяк толығымен тұнбаға өтеді. Бұл металдардың тұнбаға өту бейімділігі клесі қатармен жүреді және натрий тиосульфатының шығынына байланысты:

Mo > Re > Cu > As

Ерітіндіде Na2S2O3 концентрациясы 1,0-2,0 г/л болу үшін есебінен натрий гипосульфитінің 20 %-дық ерітіндісі қолданылады. Мұндай реагент шығынында мышьяк пен мыстың тұнбаға өтуі аз. Реганет шығыны артқанда қоспалардың тқнбаға бірлесе өтуі 50-60 %-ға дейін артады. Молибден технологиялық режимдерге қарамастан рениймен бірге сандық түрде тұнбаға түседі.
Өндірісте ренийді натрий тиосульфатымен тұндыру құрамында молибден жоқ кедей ерітінділерден (10-20 мг/л Re) ренийді алдын ала концертрлеу мақсатында жасалынады.
Бастапқы ерітіндінің құрамына және ондағы металдардың концентрациясына байланысты сульфидті тұндыру кезінде құрамында 1-5-тен 30-35 % - ға дейін Re2S7 бар рений концентраты алынады. Мұндай концентрат аммоний перренатын алу мақсатында ары қарай өңделеді. Мысалы концентратты мыс сульфатының қышқыл ерітінділерімен ыдыратып, ренийді ерітіндіге бөліп алуға болады.
Калий перренаты түрінде тұнбаға бөлу. Ренийді (VII) әртүрлі ерітінділерден аз еритін калий перренаты ретінде тұнбалап бөлу - бай ерітінділерді өңдеуде кеңнінен қолданылады. Зауыттық тәжірибеде мұндай тұндыру, әдетте, кальций перренатының ерітінділерінен жүзеге асырылады, олар тұздың тікелей шығымын арттыру үшін рений концентрациясын 15-20 г/л дейін дейін буландырылады (мұндай ерітіндінің тығыздығы 1,08-1,10 г/см3). Дайын болған ерітіндіге концентрленген калий хлориді (мысалы, 25%) ерітіндісін қосып, келесі реакция бойынша калий перренаты тұндырылады:

KReO4-KCl-H2O жүйесі үштік диаграмманың қарапайым эвтоникалық типті (2.11 сурет). Бұл жүйенің ерігіштік изотермалары калий