第一節(jié) 錸礦選礦技術(shù)和 行業(yè) 發(fā)展
錸是一個(gè)非常稀少而且分散的元素，在地殼中的含量?jī)H有10-7%。主要存在于輝鉬礦中?？捎梢睙捿x鉬礦的煙道塵中獲得的Re2O7。然后加入KCl，再用氫還原而制得。
一般輝鉬精礦中錸的含量在0.001%-0.031%之間。但從斑巖銅礦選出的鉬精礦含錸可達(dá)0.16%。生產(chǎn)錸的主要原料是鉬冶煉過(guò)程的副產(chǎn)品。從某些銅礦、鉑族礦、鈮礦甚至閃鋅礦的冶煉煙塵和渣中以及處理低品位鉬礦的廢液時(shí)，都可以回收錸。 1978年和1979年世界錸的總產(chǎn)量分別為7210和7260公斤。聯(lián)邦德國(guó)、智利、加拿大和前蘇聯(lián)是錸的主要生產(chǎn)國(guó)。提取錸時(shí)先提取純的錸化合物，然后用氫還原法或水溶液電解法制得錸粉，再用粉末冶金方法加工成材。
由于錸資源比較貧乏，價(jià)格也很昂貴，所以長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)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(guó)家錸的總產(chǎn)量也沒(méi)有超過(guò)4200千克，且大部分用于實(shí)驗(yàn)室 研究 。
第二節(jié) 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(dòng)了錸需求及產(chǎn)量的增長(zhǎng)。
20世紀(jì)70年代早期，錸需求的增長(zhǎng)導(dǎo)致錸價(jià)格上漲了三倍。
20世紀(jì)80年代，發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)部件的使用壽命將更長(zhǎng)。發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的這一發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了金屬錸應(yīng)用的發(fā)展。80年代末，含錸的噴氣渦輪機(jī)葉片被首次使用。2000年，由于航空部門對(duì)錸需求的大幅增長(zhǎng)，高溫合金方面的應(yīng)用已經(jīng)成了錸最大的消費(fèi)領(lǐng)域。
2014年全球錸產(chǎn)量約為48.8噸，錸的主產(chǎn)國(guó)有智利、美國(guó)、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(guó)，2014年產(chǎn)量為26噸，約占全球總產(chǎn)量的53%。美國(guó)是錸最大的消費(fèi)國(guó)，智利和波蘭則成為了美國(guó)金屬錸的主要供應(yīng)國(guó)。在2013-2018年間，錸消費(fèi)量的年均增長(zhǎng)率為3%，預(yù)計(jì)到2018年，錸的消費(fèi)量將達(dá)到70.4噸。全球錸的回收率也在不斷增長(zhǎng)，據(jù)預(yù)測(cè)目前全球錸的回收量約為30噸/年，德國(guó)、美國(guó)、日本是錸資源回收的主要國(guó)家，愛沙尼亞和俄羅斯也在回收錸資源。目前錸最大的消費(fèi)領(lǐng)域是高溫合金，約占錸總消費(fèi)量的80%，催化劑為錸第二大消費(fèi)領(lǐng)域，并且這兩個(gè)領(lǐng)域?qū)﹀n的需求量還在不斷增長(zhǎng)。
第三節(jié) 錸礦的提取工藝
錸的生產(chǎn)原料主要來(lái)自鉬冶煉過(guò)程的副產(chǎn)品。一般輝鉬精礦中錸的含量在0.001%-0.031%之間。但從斑巖銅礦選出的鉬精礦含錸可達(dá)0.16%。此外，某些銅礦、鉑族金屬礦、鈮礦、閃鋅礦的冶煉煙塵、渣以及處理低品位鉬礦的廢液和諸如鉑錸催化劑、含錸廢合金等含錸廢料也都可以作為錸的生產(chǎn)原料。
錸的提取方法需要根據(jù)含錸原料及錸產(chǎn)品來(lái)確定。提取錸時(shí)先從含錸原料中制取含錸溶液，溶液經(jīng)分離凈化提取純錸化合物，然后用氫還原法、水溶液電解法、鹵化物熱離解法制取錸粉，再用粉末冶金的方法加工成材。錸的提取冶金過(guò)程主要包括含錸原料制取、錸鉬分離、錸中間化合物制取、粗錸粉制取和錸的精煉致密化等步驟。
錸提取冶金的原則流程圖
工業(yè)上生產(chǎn)錸錠或錸條的方法有高溫?zé)Y(jié)法和熔煉法兩種。
①高溫?zé)Y(jié)法(又稱粉末冶金法)
先將錸粉在6MPa壓力下制成坯條，坯條在真空或氨氣中于1200℃下燒結(jié)，再將預(yù)燒條在垂熔爐中于2700—2850℃下進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，最后得到理論密度超過(guò)90%的錸條。
②熔煉法
該法以燒結(jié)條作為原料，用電弧熔煉、電子束熔煉和區(qū)域熔煉法對(duì)粗錸進(jìn)行提純精制。電子束熔煉法所得到的錸錠為柱狀結(jié)晶體，純度99.99%；區(qū)域熔煉所獲得的產(chǎn)品為光譜純度的錸單晶。
現(xiàn)在，錸提取冶金已經(jīng)形成制取錸化合物、錸粉和錸材三大環(huán)節(jié)的格局。錸冶煉 行業(yè) 未來(lái)發(fā)展的任務(wù)是擴(kuò)大錸原料來(lái)源，提高錸在鉬、銅等冶煉過(guò)程中的回收率，發(fā)展和完善閃速焙燒爐和循環(huán)流態(tài)化焙燒方法，同時(shí)開發(fā)更有效的錸回收新工藝，特別是溶劑萃取和離子交換法。
第四節(jié) 錸礦的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
隨著未來(lái)航空航天業(yè)的發(fā)展及軍用需求的加大，全球錸需求量將保持增長(zhǎng)趨勢(shì)。中國(guó)擁有全球第二大航空運(yùn)輸市場(chǎng)，一旦掌握了先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)，中國(guó)錸的消費(fèi)量將會(huì)有大幅增長(zhǎng)，目前中國(guó)錸消費(fèi)量約占全球消費(fèi)量的1/7，預(yù)計(jì)2030年，中國(guó)錸需求量最大約40t，占全球比例將接近1/5,并有繼續(xù)提高的趨勢(shì)。
中國(guó)錸的保有資源儲(chǔ)量237t，按照預(yù)測(cè)的消費(fèi)趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)資源僅能保障到2025年前后，資源保障程度較低。同時(shí)，國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)并沒(méi)有在錸的生產(chǎn)方面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，導(dǎo)致很多資源無(wú)法利用甚至白白浪費(fèi)。
因此，建議提高鉬礦山綜合利用水平，增加礦山錸產(chǎn)量；鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)錸的回收，形成錸資源回收產(chǎn)業(yè)化；錸在國(guó)防軍工方面有重要作用，有必要建立錸的戰(zhàn)略儲(chǔ)備機(jī)制。通過(guò)以上這些途徑，來(lái)保證我國(guó)錸資源的供應(yīng)安全。
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