Определение рения в отложениях Волжского сланцевого бассейна рентгенофлуоресцентным методом с предварительным электрохимическим концентрированием

Аннотация

Сланцы Коцюбинского месторождения Волжского бассейна перспективны как альтернативный источник редкого и стратегически важного металла --- рения. Для оценки целесообразности их переработки необходимы данные о количественном содержании рения, что требует разработки относительно быстрого и надежного метода анализа. Определение рения проведено рентгенофлуоресцентным методом с предварительным электрохимическим концентрированием металла его осаждением на катоде после предварительного вскрытия пробы. Применение рентгенофлуоресцентного анализа позволяет определить рений на фоне десятикратного избытка молибдена и других металлов. Содержание рения в глинистых сланцах составило 0,68 ± 0,20 г/т, что делает экономически оправданной их переработку. В черных сланцах рений не обнаружен. Результаты анализа рентгенофлуоресцентным методом с предварительным электрохимическим концентрированием сопоставимы с полученными методом ИСП МС. В то же время анализ методом ЛА ИСП МС приводит к заниженным результатам по содержанию рения, что, по-видимому, связано с его тугоплавкостью. Сравнивая два метода, приводящих к достоверным результатам (ИСП МС и электрохимическое концентрирование + рентгенофлуоресцентный анализ), можно отметить, что предлагаемый метод не требует дорогостоящего оборудования и реализуем в полевых условиях

Работа выполнена в рамках госзадания (проект № FSFN-2025-0013 (0705-2025-0013))

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Шакуров Р.И., Кузнецов В.В., Филатова Е.А. и др. Определение рения в отложениях Волжского сланцевого бассейна рентгенофлуоресцентным методом с предварительным электрохимическим концентрированием. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2025, № 6 (123), с. 120--132. EDN: ZEHRKE

Литература

[1] Спорыхина Л.В., Быховский Л.З., Чернова А.Д. Сырьевая база рассеянных элементов России: состояние и использование. Минеральные ресурсы России. Экономика и управление, 2020, № 2, с. 23--34. EDN: BZCFFX

[2] Бортников Н.С., Волков А.В., Галямов А.Л. и др. Минеральные ресурсы высокотехнологичных металлов в России: состояние и перспективы развития. Геология рудных месторождений, 2016, т. 58, № 2, с. 97--119. DOI: https://doi.org/10.7868/S0016777016020027

[3] Rahman M., Davey K., Qiao Sh.-Zh. Advent of 2D rhenium disulfide (ReS₂): fundamentals to applications. Adv. Funct. Mater., 2017, vol. 27, no. 10, art. 1606129. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/adfm.201606129

[4] Biloen P., Helle J.N., Verbeek H., et al. The role of rhenium and sulfur in platinum-based hydrocarbon-conversion catalysts. J. Catal., 1980, vol. 63, no. 1, pp. 112--118. DOI: https://doi.org/10.1016/0021-9517(80)90064-0

[5] Gothe M.L., Silva K.L.C., Adolfo L., et al. Rhenium --- a tuneable player in tailored hydrogenation catalysis. Eur. J. Inorg. Chem., 2021, vol. 2021, no. 39, pp. 4043--4065. DOI: https://doi.org/10.1002/ejic.202100459

[6] Broadbent H.S., Bartley W.J. Rhenium catalysts. VII. Rhenium (VI) oxide. J. Org. Chem., 1963, vol. 28, no. 9, pp. 2345--2347.

[7] Kessler V.G., Seisenbaeva G.A. Rhenium nanochemistry for catalyst preparation. Minerals, 2012, vol. 2, iss. 3, pp. 244--257. DOI: https://doi.org/10.3390/min2030244

[8] Korzhinsky M., Tkachenko S., Shmulovich K., et al. Native AI and Si formation. Nature, 1995, vol. 375, art. 544. DOI: https://doi.org/10.1038/375544a0

[9] Балихин А.В., Барковская О.Э. Перспективы извлечения рения из вулканических газов. Обзор. Комплексное использование минерального сырья, 2017, № 3, c. 16--23. EDN: YYAEKT

[10] Шакуров Р.И., Кузнецов В.В., Филатова Е.А. и др. Определение рения в вулканических породах методом рентгенофлуоресцентного анализа с предварительным электрохимическим концентрированием. Цветные металлы, 2021, № 10, c. 43--49. DOI: https://doi.org/110.17580/tsm.2021.10.06

[11] Самойлов А.Г., Енгалычев С.Ю., Зозыряев Н.Ю. и др. Рениеносность верхнеюрских горючих сланцев центральной части Волжского сланцевого бассейна. Региональная геология и металлогения, 2018, № 75, с. 67--77.

[12] Самойлов А.Г., Зозырев Н.Ю., Енгалычев С.Ю. и др. Рений в отложениях волжского яруса центральной части Волжского сланцевого бассейна. Известия Саратовского университета. Новая серия. Сер. Науки о Земле, 2017, т. 17, № 1, с. 58--61. DOI: https://doi.org/10.18500/1819-7663-2017-17-1-58-61

[13] Malinovsky D., Rodushkin I., Axelsson M.D., et al. Determination of rhenium and osmium concentrations in molybdenite using laser ablation double focusing sector field ICP-MS. J. Geochem. Explor., 2004, vol. 81, iss. 1-3, pp. 71--79. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2003.08.003

[14] Mank A.J.G., Mason P.R.D. A critical assessment of laser ablation ICP-MS as an analytical tool for depth analysis in silica-based glass samples. J. Anal. At. Spectrom., 1999, vol. 14, iss. 8, pp. 1143--1153. DOI: https://doi.org/10.1039/A903304A

[15] Solt M.W., Wahlberg J.S., Myers A.T. Determination of rhenium in molybdenite by X-ray fluorescence: a combined chemical-spectrometric technique. Talanta, 1969, vol. 16, iss. 1, pp. 37--43. DOI: https://doi.org/10.1016/0039-9140(69)80238-9

[16] Peddy R.V.C., Gopalakrishnan K., Koshy V.J., et al. Determination of the platinum, rhenium and chlorine contents of alumina-based catalysts by X-ray fluorescence spectrometry. Analyst, 1991, vol. 116, iss. 8, pp. 847--850. DOI: https://doi.org/10.1039/AN9911600847

[17] Kolpakova N.A., Buinovskii A.S., Mel’nikova I.A. Determination of rhenium in gold-containing ores by X-ray fluorescence spectrometry. J. Anal. Chem., 2009, vol. 64, no. 2, pp. 144--148. DOI: https://doi.org/10.1134/S1061934809020099

[18] Zawisza B., Sitko R. Determination of Te, Bi, Ni, Sb and Au by X-ray fluorescence spectrometry following electroenrichment on a copper cathode. Spectrochimica Acta B, 2007, vol. 62, iss. 10, pp. 1147--1152. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sab.2007.07.004

[19] Kuznetsov V.V., Gamburg Yu.D., Zhulikov V.V., et al. Electrodeposited NiMo, CoMo, ReNi, and electroless NiReP alloys as cathode materials for hydrogen evolution reaction. Electrochimica Acta, 2020, vol. 354, art. 136610. DOI: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2020.136610

[20] Елисеева Е.А., Березина С.Л., Болдырев В.С. и др. Влияние морфологии частиц Co₂O₃ на кинетику растворения в электролитах. Цветные металлы, 2020, № 11, с. 14--18. DOI: https://doi.org/10.17580/tsm.2020.11.02