铼的发现及其工业发展

铼的发现简史

铼是最后一种被发现的稳定同位素元素。

1871年,俄罗斯化学家德米特里?门捷列夫在发表元素周期表时,预言自然界中存在一种尚未发现的原子量为190的“类锰”元素。1914、英国物理学家亨利?Mosele计算了一些关于这个元素的数据。1925,德国化学家沃尔特?诺达克,艾达?诺达克,奥托?奥托·伯格用X射线在铂矿和铌铁矿中检测出这种元素,并根据莱茵河的名称莱茵将其命名为铼。后来,他们还在绿柱石和辉钼矿中发现了铼。1928年,他们从660kg辉钼矿中提取了1g铼。

1908年,日本化学家小川奈那正孝宣布发现43号元素,并根据“日本”一词将其命名为Nipponium (Np)。然而,2004年,一名日本学者用X射线重新检查了小川奈那正弘家族保存的方石英样本,结果显示样本中不含43号元素,而不含75号元素“铼”,因此小川奈那正弘可能是发现铼的第一人。

20世纪60年代,我国开始从钼精矿焙烧烟尘中提取铼。

铼工业的发展

铼稀缺而昂贵,长期以来人们对它的研究很少。1926年,人们第一次获得的铼只有3毫克,到1930年,世界铼的总产量只有3克,1950年后,铼开始应用于现代技术,铼的产量逐渐增加。1956年,肯尼科特铜业公司开始在华盛顿和宾夕法尼亚的工厂生产铼。在1942-1965期间,西方国家铼的总产量不超过4200公斤,大部分用于实验室研究。

20世纪60年代,雪佛龙公司和UOP公司发明了用于石油加工的含铼催化剂,促进了铼需求和产量的增长。

在20世纪70年代初,对铼需求的增加导致铼的价格上涨了三倍。

上世纪80年代,发动机制造商发现含铼的镍基合金耐高温、耐磨,因此用这种合金制造的发动机零件使用寿命会更长。发动机制造商的这一发现促进了铼的应用发展。在20世纪80年代后期,含铼的喷气涡轮叶片首次被使用。2000年,由于航空领域对铼的需求急剧增加,高温合金的应用成为铼的最大消费领域。

根据美国地质调查局2015年公布的数据,2014年全球铼产量约为48.8吨。铼的主要生产国是智利、美国、波兰、乌兹别克斯坦和亚美尼亚,其中智利是铼的最大生产国,2014年产量为26吨,约占全球总产量的53%。美国是铼的最大消费国,而智利和波兰已成为美国铼的主要供应国。2013-2018期间,铼的消费量年均增长率为3%,预计到2018年,铼的消费量将达到70.4吨。全球铼的回收率也在增加。据预测,目前全球铼的回收量约为30吨/年。德国、美国和日本是回收铼资源的主要国家,爱沙尼亚和俄罗斯也在回收铼资源。目前铼的最大消费领域是高温合金,约占铼总消费的80%,催化剂是铼的第二大消费领域,这两个领域对铼的需求仍在增长。

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