什么是钌金属?钌的性质-钌的用途-钌的分布

金泽贵金属回收 钌回收 2022-06-24 70478 0

什么是钌金属?

钌是一种化学元素,化学符号为Ru,原子序为44,是在元素周期表中铂族的稀有过渡金属。钌与铂族的其他金属一样,对大多数其他化学物质都是惰性的。1844年,俄籍的波罗的海德意志科学家卡尔·恩斯特·克劳斯|KarlErnstClaus在喀山国立大学发现了该元素,随后以他的家乡拉图尼亚|Ruthenia做为此元素的拉丁名称。一般而言,钌是在铂矿石的次要成分中被发现,年产量从2009年的约19吨上升到2017年的约35.5吨。生产出的钌大部分用于制造耐磨电接头和厚膜电阻,其次是用于铂合金和当成化学反应催化剂,另有一项新用途则是当作极紫外光光罩的覆盖层。钌通常和其他铂族金属同时蕴藏在乌拉尔山脉、北美洲和南美洲的矿石中。加拿大安大略省大萨德伯里的镍黄铁矿[1]以及南非辉石岩矿床中,也发现了稀少但有商业重要性的存量。

钌基本性质

物理性质

冷的时候,钌的延性较小,即使纯粹单晶也很容易弯曲。金属钌可用电弧或电子束熔化。钌通常加热至1500℃时才能加工成细丝或薄板。

钌化学性质

钌是一种极好的催化剂,通常用在氢化、异构化、氧化和重整反应中。钌在温度达100℃时,对普通的酸包括王水有抗御力,对氢氟酸和磷酸也有抗御力,当温度到达300℃时,对硫酸有抗御力。在室温时氯水、溴水和醇中的碘能轻微的腐蚀钌。熔融的过氧化钠能较快地腐蚀而次氯酸能很快地腐蚀钌。用熔融的碱性氢化物、碳酸盐和氰化物也可能腐蚀钌。

同位素

自然界中存在着7种钌的同位素。此外,目前共发现了34种钌的放射性同位素。在这些放射性同位素当中,较稳定的有106Ru(半衰期373.59天)、103Ru(半衰期39.26天)和97Ru(半衰期2.9天)。

钌的用途:

纯金属钌用途很少。钌是铂和钯的有效硬化剂,使用它不会降低铂和钯的抗腐蚀性。含有较大百分数(30%-70%)的钌的合金,包含有其它贵重金属或碱金属,可用在电气触点上和需要抗磨和抗腐蚀的地方,如钢笔尖和工具枢轴上。二氧化钌导电,在有机介质中以粉末状与玻璃料相混合,可用作非金属衬底制成电阻元件。

铑钌合金:以铑为基含钌的二元合金。钌在铑中的最大溶解度>20%,RhRu10合金的铸态维氏硬度为1344。铑钌合金用高频感应加热炉氩气保护熔炼,铸锭经热轧和少量的冷加工成材,常用做催化剂。

钌系电阻浆料:电导电材料(二氧化钌、钌酸铋、钌酸铅等)玻璃粘结剂、有机载体等组成的使用最广泛的一种电阻浆料,具有阻值范围宽、电阻温度系数低、阻值重现性好、环境稳定的性好等优点,用于制作高性能电阻和高可靠精密电阻网络。

超细水合二氧化钌粉:有于生产厚膜电阻浆料或催化剂用的黑色或蓝黑色超细粉未,其中钌的质量分数为60%~71%。粉未的平均粒度<1.0um,松装密度为0.5~0.9g>

钌基厚膜电阻浆料:由二氧化钌粉、钌酸盐、无机添加物和有机载体组成的一种满足于印制或涂敷的膏状物,用于厚膜混合集成电路、电阻网络。钌电阻浆料的烧成条件为烧成峰值温度840~860℃,峰值温度保温时间8~10min,烧结周期30~60min。

元素用途:钌是极好的催化剂,用于氢化、异构化、氧化和重整反应中。纯金属钌用途很少。它是铂和钯的有效硬化剂。用它制造电接触合金,以及硬磨硬质合金等。

钌的分布:

由于特殊物理化学性质和相对低廉的价格,关于钌的研究将会非常活跃,应用前景十分光明。全球95%的铂族金属伴生在铜镍硫化矿中,矿藏地和冶炼地集中在南非、俄罗斯

美国和加拿大,根据资料2012年世界铂族金属总储量约为66000t。进行商业采掘的铂族金属矿主要有南非的布什维尔德杂岩中麦伦斯基矿(MerenskyReef)和UG2铬铁矿层、俄罗斯的诺里尔斯克矿(Norilsk)、美国的斯蒂尔沃特矿(Stillwater)、加拿大的萨德伯里矿(Sudbury)和津巴布韦的大岩墙矿(GreatDyke)。主要铂族金属矿中,钌的含量

比铂低很多,南非的Platreef矿中,铂:钌为10:1;南非的MerenskyReef矿和UG2铬铁矿中,铂:钌为7:1;美国的Stillwater矿中,铂:钌为4.7:1。南非的布什维尔德杂岩体矿中铂族金属品位为3.1~17.1g/t,俄罗斯的诺里尔斯克矿中铂族金属平均品位为8.91g/t,美国的斯蒂尔沃特杂岩矿体中铂族金属平均品位为25g/t。