ОХНММеталлы Russian Metallurgy

  • ISSN (Print) 0869-5733
  • ISSN (Online) 3034-5391

Электрохимическая переработка отходов тяжелых вольфрамовых сплавов в растворах карбоната аммония

Код статьи
10.31857/S0869573323010020-1
DOI
10.31857/S0869573323010020
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 1
Страницы
9-15
Аннотация
Методом линейной вольтамперометрии в потенциодинамическом режиме исследовано электрохимическое поведение вольфрама и сплава ВНЖК (мас. %: W 90; Ni 7,2; Fe 1,8; Co 1) в растворах (0,5-1,5 М) карбоната аммония. Выявлено возрастание максимальной анодной плотности тока окисления вольфрама и сплава ВНЖК при увеличении концентрации карбоната аммония. Методами гальваностатического электролиза, а также электролиза под действием синусоидального переменного тока промышленной частоты исследован процесс электрохимического растворения отходов сплава ВНЖK в 1,0 М растворе карбоната аммония. Обосновано преимущество поочередного применения постоянного и переменного токов. Установлено, что при переработке отходов сплава ВНЖК под поочередным воздействием постоянного и переменного токов переход вольфрама из сплава в раствор карбоната аммония сопровождается концентрированием металлов подгруппы железа в микродисперсном шламе электролиза. Предложена принципиальная технологическая схема извлечения вольфрама из отходов тяжелых вольфрамовых сплавов с получением в качестве конечного продукта паравольфрамата аммония.
Ключевые слова
тяжелые вольфрамовые сплавы сплав ВНЖК электролиз постоянный ток переменный ток вольфрам никель кобальт железо карбонат аммония паравольфрамат аммония
Дата публикации
01.01.2023
Год выхода
2023
Всего подписок
0
Всего просмотров
21

Библиография

  1. 1. Zeiler, B. Recycling of tungsten: Current share, economic limitations, technologies and future potential / B. Zeiler, A. Bartl, W. Schubert // Intern. J. Refract. Metals Hard Mater. 2021. V.98. Art.105546.
  2. 2. Han, Z. A Review of tungsten resources and potential extraction from mine waste / Z. Han, A. Golev, M. Edraki // Minerals. 2021. V.11. P.701.
  3. 3. Shen, L. Tungsten extractive metallurgy: A review of processes and their challenges for sustainability / L. Shen, X. Li, D. Linberg, P. Taskinen // Miner. Eng. 2019. V.142. Art.105934.
  4. 4. Hool, A. How companies improve critical raw material circularity: 5 use cases (findings from the international round table on materials criticality) / A. Hool, S. van Nielen, D. Schrijvers, S. Ganzeboom // Miner. Econom. 2022. 21 April. doi.org./10.1007/S135563-022-00315-5.
  5. 5. Технология АО "Гидрометаллург" [Электронный ресурс]. Режим доступа: (http://hidromet.ru/support.html) (29.06.2022).
  6. 6. Kalyan Kamal, S.S. Large scale synthesis of nanocrystalline tungsten powders through recycling of tungsten heavy alloy scrap / S.S. Kalyan Kamal, J. Vimala, Y. Sushma, P.K. Sahoo, M. Sankaranarayana // Mater. Today Commun. 2017. V.11. P.174-178.
  7. 7. Koohestani, H. Characterization of TiO2/WO3 composite produced with recycled WO3 nanoparticles from W-Ni-Fe alloy / H. Koohestani // Mater. Chem. Phys. 2019. V.229. P.251-256.
  8. 8. Kalyan Kamal, S.S. Synthesis of high purity tungsten nanoparticles from tungsten heavy alloy scrap by selective precipitation and reduction route / S.S. Kalyan Kamal, P.K. Sahoo, J. Vimala, B. Shanker, P. Ghosal, L. Durai //j. Alloys Compd. 2016. V.678. P.403-409.
  9. 9. Parshutin, V.V. Corrosion and electrochemical behavior of pseudo-alloys on the basis of tungsten and their components / V. V. Parshutin // Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2008. V.44(6). P.446-461.
  10. 10. Shrinavasan, G.N. Anodic leaching of tungsten alloy swarf: a statistical approach / G.N. Shrinavasan, A. Varadharay, J.A.M. Abdul Kader //j. Appl. Electrochem. 1994. V.24. P.1191-1193.
  11. 11. Hairunnisha, S. Studies on the preparation of pure ammonium paratungstate from tungsten alloy scrap / S. Hairunnisha, G.K. Sendil, J. Prabhakar Rethinaraj, G.N. Srinivasan, P. Adaikkalam, S. Kulandaisamy // Hydrometallurgy. 2007. V.85. P.67-71.
  12. 12. Кузнецова, О.Г. Электрохимическая переработка тяжелого сплава W-Ni-Fe постоянным и переменным током в аммиачно-щелочных растворах / О.Г. Кузнецова, А.М. Левин, М.А. Севостьянов, О.И. Цыбин, А.О. Больших // Металлы. 2021. №3. С.21-29.
  13. 13. O.G. Kuznetsova, A.M. Levin, M.A. Sevastyanov, O.I. Tsybin, A.O. Bolshikh, "Electrochemical processing of a heavy W-Ni-Fe alloy by direct and alternating current in ammonia-alkali solutions".Russian Metallurgy (Metally). 2021. V.5. P.586-593.
  14. 14. Кузнецова, О.Г. Электрохимическое окисление тяжелого вольфрамсодержащего сплава типа ВНЖ и его компонентов в аммиачно-щелочных электролитах / О.Г. Кузнецова, А.М. Левин, М.А. Севостьянов, О.И. Цыбин, А.О. Больших // Металлы. 2019. №3. С.26-30.
  15. 15. O.G. Kuznetsova, A. M. Levin, M.A. Sevastyanov, O.I. Tsybin, A.O. Bolshikh, "Electrochemical oxidation of a heavy tungsten-containing VNZh-type alloy and its components in ammonia-alkali electrolytes".Russian Metallurgy (Metally). 2019. V.5. P.507-510.
  16. 16. Vadasdi, K. Effluent-free manufacture of ammonium paratungstate (APT) by recycling the byproducts / K. Vadasdi // Intern. J. Refract. Metals Hard Mater. 1995. V.13. P.45-59.
  17. 17. Гуриев, В.Р. Исследование и разработка технологий переработки отходов производства тугоплавких и тяжелых цветных металлов с использованием электрохимических методов: автореф. дис. … канд. техн. наук / Гуриев Валерий Русланович. - Владикавказ, 2001. 24 с.
  18. 18. Резниченко, В.А. Исследование процесса электрохимического растворения многофазных сплавов на основе вольфрама / В.А. Резниченко, А.А. Палант, Г.И. Ануфриева, Р.А. Гуриев, В.К. Гаврилов // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. №2. C.32-35.
  19. 19. Kovalenko, V. Investigation of the anodic behavior of W-based superalloy, for electrochemical selective treatment / V. Kovalenko, V. Kotoc // East.-Europ. J. Enter. Technol. 2020. №6/12. V.108. P.61-66.
  20. 20. Kovalenko, V. Selective anodic treatment or W(WC)-based superalloy scrap / V. Kovalenko, V. Kotoc // East.-Europ. J. Enter. Technol. 2017. №1/5. V.85. P.53-58.
  21. 21. Черняк, Г.В. Вольфрам в боеприпасах / Г.В. Черняк, К.Б. Поварова. - М.: ФГУП "ЦНИИХМ", 2014. 360 с.
  22. 22. Кузнецова, О.Г. Электрохимическое поведение компонентов связующих фаз тяжелых вольфрамовых сплавов в аммиачно-карбонатных растворах / О.Г. Кузнецова, А.М. Левин // Разработка и применение наукоемких технологий в интересах модернизации современного общества: сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. (Таганрог, 20.01.2022 г.). - Уфа: АЭТЕРНА, 2022. Ч.2. С.8-11.
  23. 23. Pat. US-5021133-А.Int.Cl. C25B 1/100. US Cl. 204/86; 204/91; 423/53; 423/606. Electrolitic method for producing ammonium paratungstate from cemented tungsten carbide / C.D. Vanderpool, T.K. Kim. GTE Prod. corp. (US). - №504408. 1990.04.04. 1991.06.04.
  24. 24. Кузнецова, О.Г. Исследование электропроводности вольфрамсодержащих растворов гидроксида аммония / О.Г. Кузнецова, А.М. Левин, М.А. Севостьянов, О.И. Цыбин, А.О. Больших // Металлы. 2020. №5. С.46-51.
  25. 25. O.G. Kuznetsova, A.M. Levin, M.A. Sevost'yanov, O.I. Tsybin, A.O. Bol'shikh, "Electrical conductivity of tungsten-containing ammonium hydroxide solutions".Russian Metallurgy (Metally). 2020. №9. P.971-975.
  26. 26. Левин, А.М. Удельная электропроводность вольфрамсодержащих водных растворов карбоната аммония / А.М. Левин, О.Г. Кузнецова, М.А. Севостьянов // Теория и практика модернизации научной деятельности в условиях цифровизации: сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. (Воронеж. 07.05.2021) - Уфа: OMEGASCIENCE, 2021. С.25-28.
  27. 27. Lassner, E. From concentrates and scrap to highly pure ammonium paratungstate (APT) / E. Lassner // Intern. J. Refrract. Metals Hard Mater. 1995. V.13. P.35-44.
  28. 28. Kuznetsova, O.G. Electrochemical processing of heavy tungsten alloy wastes for obtaining a microdispersed iron-nickel base powder by using alternating current / O.G. Kuznetsova, A.M. Levin, M.A. Sevastyanov, O.I. Tsybin, A.O. Bolshikh // IOP Conf. Ser.: J. Phys. 2021. V.1942. Art.012056.
  29. 29. Березина, С.Л. Анодное поведение вольфрама с различной структурой в щелочном электролите / С.Л. Березина, В.Н. Горячева, Н.Н. Двуличанская, В.И. Ермолаева, Л.Е. Слынко // Успехи соврем. естествознания. Хим. науки. 2017. №4. C.7-11.
  30. 30. Климник, А.Б. Электрохимический синтез нанодисперсных порошков оксидов металлов / А.Б. Килимник, Е.Ю. Острожкова. - Тамбов: ФГБОУ ВПО "ТГТУ", 2012. 144 с.
  31. 31. Абраменко, Ю.А. Электрохимический синтез наноструктурных порошков оксидов вольфрама и молибдена при электролизе переменным асимметричным синусоидальным током в растворе калиевой щелочи / Ю.А. Абраменко, В.В. Демьян, И.Ю. Жукова, Е.Н. Панина // Актуал. пробл. науки и техники: докл. нац. науч.-практ. конф. - Ростов-на-Дону: DSTU, 2017. С.178, 179.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека