錸的發(fā)現(xiàn)簡史
錸是擁有穩(wěn)定同位素的元素中最后一個被發(fā)現(xiàn)的。
沃爾特•諾達(dá)克(Walter Noddack)1871年,俄國化學(xué)家德米特里•門捷列夫在發(fā)布元素周期表時就曾預(yù)測在自然界中存在一個尚未發(fā)現(xiàn)原子量為190的“類錳”元素。1914年,英國物理學(xué)家亨利•莫塞萊推算了有關(guān)該元素的一些數(shù)據(jù)。1925年,德國化學(xué)家沃爾特•諾達(dá)克(Walter Noddack)、伊達(dá)•諾達(dá)克(Ida Noddack)、奧托•伯格(Otto Berg)用X射線在鉑礦和鈮鐵礦中探測到了這種元素,并根據(jù)萊茵河的名字Rhein將該元素命名為Rhenium。后來,他們也在硅鈹釔礦和輝鉬礦內(nèi)發(fā)現(xiàn)了錸。1928年,他們在660公斤輝鉬礦中提取出了1克錸元素。
1908年,日本化學(xué)家小川正孝宣布發(fā)現(xiàn)了第43號元素,并根據(jù)"日本"(Nippon)一詞將其命名為Nipponium (Np)。但是2004年,日本有學(xué)者用X-射線重新檢驗了小川正孝家族保留下來的方釷石樣品,結(jié)果表明該樣品中所含的并不是43號元素,而是75號元素“錸”,因此小川正孝可能是發(fā)現(xiàn)錸的第一人。
我國在20世紀(jì)60年代開始從鉬精礦焙燒煙塵中提取錸。
錸行業(yè)發(fā)展
真正的稀有金屬
由于錸資源比較貧乏,價格也很昂貴,所以長期以來人們對它的研究較少。1926年,人們首次獲得的金屬錸只有3mg,到1930年,錸的世界總產(chǎn)量也僅有3g。1950年以后錸才開始應(yīng)用到現(xiàn)代技術(shù)中,錸的產(chǎn)量才逐漸增加。1956年肯納寇特銅礦公司(Kennecott Copper)開始在華盛頓和賓夕法尼亞州的工廠生產(chǎn)錸。在1942-1965年間,西方國家錸的總產(chǎn)量也沒有超過4200千克,且大部分用于實驗室研究。
錸應(yīng)用發(fā)展歷程
20世紀(jì)60年代,雪佛龍公司(Chevron Inc. )和 UOP Inc.發(fā)明了用于石油加工的含錸催化劑,從而推動了錸需求及產(chǎn)量的增長。
20世紀(jì)70年代早期,錸需求的增長導(dǎo)致錸價格上漲了三倍。
20世紀(jì)80年代,發(fā)動機制造商發(fā)現(xiàn)含錸的鎳基合金具有抗高溫、耐磨損的性能,因而用這種合金制作的發(fā)動機部件的使用壽命將更長。發(fā)動機制造商的這一發(fā)現(xiàn)促進了金屬錸應(yīng)用的發(fā)展。80年代末,含錸的噴氣渦輪機葉片被首次使用。2000年,由于航空部門對錸需求的大幅增長,高溫合金方面的應(yīng)用已經(jīng)成了錸最大的消費領(lǐng)域。
據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2015年發(fā)布的數(shù)據(jù),2014年全球錸產(chǎn)量約為48.8噸,錸的主產(chǎn)國有智利、美國、波蘭、烏茲別克斯坦、亞美尼亞等,其中智利為錸的最大生產(chǎn)國,2014年產(chǎn)量為26噸,約占全球總產(chǎn)量的53%。美國是錸最大的消費國,智利和波蘭則成為了美國金屬錸的主要供應(yīng)國。在2013-2018年間,錸消費量的年均增長率為3%,預(yù)計到2018年,錸的消費量將達(dá)到70.4噸。全球錸的回收率也在不斷增長,據(jù)預(yù)測目前全球錸的回收量約為30噸/年,德國、美國、日本是錸資源回收的主要國家,愛沙尼亞和俄羅斯也在回收錸資源。目前錸最大的消費領(lǐng)域是高溫合金,約占錸總消費量的80%,催化劑為錸第二大消費領(lǐng)域,并且這兩個領(lǐng)域?qū)﹀n的需求量還在不斷增長。