Мазмұны

5.7 Ренийді ерітінділерден бөліп алу технологиясы және аммоний перренатын алу

Сулы ерітінділерден рений ұнтақтарын электролиттік өндіруге арналған қондырғының схемасы 2.12-суретте көрсетілген. Ерітіндідегі рений концентрациясы төмендеген сайын электролит құрамындағы перренат мөлшерін қажетті деңгейіне жеткізу үшін аралық түзету контейнеріне ағып кетеді. Рениймен байытылған электролит жоғарғы қоректендіргішке өткізіледі, онда рений құрамы бойынша бақылаудан өтеді. Содан кейін ол төменгі қоректендіргішке жіберіледі. Төменгі қоректендіргіштен электролит электролиз ваннасына үздіксіз беріліп отырады.
Ерітіндіден ренийдің жалпы бөлініп алынуы-86%, ток шығымы - ~30%. Алынған рений ұнтақтары аммоний перренатын сутегімен тотықсыздандырып алған ұнтақтарымен салыстырғанда мөлшері (> 60 мкм) үлкен болады. Егер электролитке аммоний немесе калий фторидтерін 5-50 г/л концентрациясына дейін қосса, ренийдің электрохимиялық бөлінуімен ток шығымдылығын 40 % - ға дейін арттыруға болады.
Тіпті калий перренатының ерітінділерінен алынған металдық ренийдің сапасы мен қоспалардың (соның ішінде калийдің) құрамы бойынша аммоний перренатын сутегімен тотықсыздандыру нәтижесінде алынған металдық ренийдің сапасынан кем түспейді. Алайда, ұнтақтың үлкен кристалды құрылымы оны әрі қарай металдық керамика әдістерімен тұтас металға айналдыру мүмкіндігін шектейді.
Ерітінділерден ренийдің тікелей электрохимиялық бөліп алу әдісі зауыттық тәжірибеде аз қолданылады. Бұл әдісті қолдану ауқымын кеңейту әлемдік нарықтағы рений ұнтақтарына конъюнктура өзгерген кезде мүмкін болады.

Белсендірілген көмірге сорбциялау. Күкірт қышқылы ерітінділерінен рений қышқылы активтендірілген көмірде қышқылдықтың кең интервалында (рН=2-3-тен қышқылдың 30-40% концентрациясына дейін) сіңіріледі. Көмірдің сыйымдылығы төмен – 2-4% (ренийдің концентрациясы 0,03-0,06 г/л). Рений қышқылымен бірге молибдат иондары сіңіріледі. Бұл ерітінділерді молибденнен рений концентрациясына сәйкес концентрацияға дейін алдын-ала тазартуды қажет етеді. Осы мақсатта кальций молибдаты тұндырылады немесе молибден аз негізді шайырмен, мысалы, АН-1 типті күкірт қышқылы түрінде рН=2-3-те селективті тұндырылады. Бұл жағдайда ReO4 иондары шайырға сіңірілмейді.
Көмір бетінен десорбцияны таңдамалы түрде жүргізуге болады: алдымен молибденді 1% салқын сода ерітіндісімен, содан кейін ренийді 90℃-қа дейін қыздырылу арқылы 1-3% сода ерітіндісімен бөліп алады. Көмірмен сорбциялау әдетте ренийге кедей ерітінділерден (0,01-0,05 г/л рений) алу үшін қолданылады. Бұл жағдайда десорбциядан кейін алынған ерітінділерде 0,2-1 г/л рений болады. Рениймен байытылған ерітінділерді алу үшін көмірмен сорбциялауды қайталайды немесе тиімді ион алмасу әдісін қолданады. Сорбент ретінде көмірдің артықшылығы – ренийге қатысты жоғары селективтілігі; кемшілігі – төмен сыйымдылық және белсенділіктің 4-6 циклді сорбция– десорбциядан кейін жоғалуы.
Ион алмастырғыш шайырлардағы сорбция. Ион алмасу сорбциясы ренийді ерітінділерден іріктеп алу және оны байыту үшін әртүрлі нұсқаларда қолданылады. Күшті негізді шайырлардың рений бойынша сыйымдылығы ең жоғары көрсеткішке функционалды тобы –N+(CH3)3 болатын АВ-17, АВ-27, АМ және т.б. шайырлар рН = 6-8 кезінде олардың рений бойынша сыйымдылығы 50-60% жетеді. ReO4- аниондарының жоғары негізді шайырларға тартымдылығы соншалық, рений шайырдан тіпті натрий гидроксиді ерітінділерімен де элюцияланбайды (шайылып шықпайды). Элюцияны жоғары концентрациялы қышқылдармен: 7 н. НСІ, 4-5 н. HNO3 немесе 1 н. HCIO4 жүргізуді қажет етеді.
Егер күшті негізді шайырда рений мен молибден бірге сіңірілсе, алдымен молибдат иондарын сілті ерітіндісімен, содан кейін қышқылмен ренийді элюциялауға болады. Қышқылдардың орнына рений элюенті ретінде аммоний роданиді ерітіндісін қолдануға болады, себебі SCN- иондары ионитке жоғары тартымдылыққа ие.
Әлсіз негізді аниониттердің (АН-2Ф, АН-21, АН-82 маркалары және т.б.) рений бойынша сыйымдылығы күшті негізді иониттерге қарағанда әлдеқайда төмен, бірақ аммиак ерітінділерімен элюациялау оңай жүзеге асырылады