Перренаты Ca(ReO4)2 — перренат кальция
Перренат кальция Ca(ReO4)2 — неорганическое соединение, кристаллический порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде и полярных органических растворителях. В промышленной практике используется как промежуточный продукт при переработке ренийсодержащего сырья и как исходный реагент для получения металлического рения высокой чистоты. Технический продукт выпускается с массовой долей основного вещества не менее 99,0 %, содержание примесей калия, натрия и аммония нормируется на уровне 0,01–0,05 %.
Технология получения и свойства
В производственных условиях Ca(ReO4)2 получают нейтрализацией рениевой кислоты HReO4 гидроксидом или карбонатом кальция, либо ионообменным выделением рения из растворов с последующей конверсией в кальциевую соль. Соединение термически стабильно до 400 C, при дальнейшем нагреве разлагается с выделением оксидов рения. Плотность кристаллической фазы — 4,9–5,1 г/см, температура плавления — около 550 C с частичным разложением.
Ключевые характеристики, значимые для технологических процессов:
- растворимость в воде при 20 C — 320–350 г/л;
- pH водного раствора (1 %-ный раствор) — 6,5–7,5;
- насыпная плотность — 1,2–1,6 г/см;
- гранулометрический состав — фракция 10–50 мкм, не менее 90 %;
- массовая доля влаги — не более 0,5 %.
Применение в металлургии и химической промышленности
Основное назначение перрената кальция — сырьё для восстановления до металлического рения. Водородное восстановление Ca(ReO4)2 проводят в трубчатых печах при температуре 600–900 C в две стадии: сначала до диоксида рения ReO2, затем до порошка металлического рения с чистотой 99,9–99,99 %. Полученный порошок используется для производства рениевых сплавов, термопарных проводов, катализаторов риформинга и ренийсодержащих суперсплавов для лопаток газотурбинных двигателей.
В гидрометаллургических схемах переработки молибденовых концентратов и вторичного ренийсодержащего сырья Ca(ReO4)2 применяется как стабильная промежуточная форма при очистке от примесей молибдена, мышьяка и серы. Соединение также используется в лабораторной практике для приготовления эталонных растворов рения при атомно-абсорбционном и масс-спектрометрическом анализе.
| Показатель | Марка А | Марка Б | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Ca(ReO4)2, % | 99,5 | 99,0 | Титриметрия | ГОСТ 26170 |
| Массовая доля K, % | 0,005 | 0,02 | АЭС-ИСП | ТУ 48-19 |
| Массовая доля Na, % | 0,005 | 0,02 | АЭС-ИСП | ТУ 48-19 |
| Массовая доля Mo, % | 0,01 | 0,05 | АЭС-ИСП | ТУ 48-19 |
| Потери при прокаливании, % | 0,3 | 0,5 | Гравиметрия | ТУ 48-19 |
Условия поставки и хранения
Перренат кальция упаковывают в полиэтиленовые вкладыши с последующим размещением в стальные барабаны типа Б-1 или контейнеры МКР грузоподъёмностью до 1000 кг. Продукт гигроскопичен, поэтому тара должна обеспечивать герметичность при транспортировке и длительном хранении. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев со дня изготовления при условии соблюдения регламента: закрытая упаковка, температура не выше 30 C, отсутствие контакта с кислотами и окислителями.
Вопросы и ответы
Чем перренат кальция отличается от перрената аммония?
Ca(ReO4)2 не содержит аммонийной группы, что исключает загрязнение продукта азотом при восстановлении. Кроме того, кальциевая соль имеет более высокую термическую стабильность и меньшую летучесть при прокаливании, что упрощает контроль состава на стадии термической обработки.
Какая чистота рения достигается при восстановлении Ca(ReO4)2?
При двухстадийном водородном восстановлении в интервале 600–900 C с промежуточным измельчением получают порошок рения чистотой 99,9–99,99 %. Для достижения 99,99 % требуется дополнительная вакуумная плавка или электронно-лучевая переплавка.
В каких отраслях используется перренат кальция?
Основные потребители — предприятия цветной металлургии, выпускающие рений и его сплавы, производители катализаторов нефтепереработки, а также заводы спецхимии, изготавливающие ренийсодержащие прекурсоры для электронной промышленности.
Как контролируется качество поступающего Ca(ReO4)2?
Входной контроль включает определение массовой доли основного вещества титриметрическим методом, содержание примесей — методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, а также гравиметрическое определение потерь при прокаливании при 600 C.
