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.
Кондуктометрическим методом исследованы зависимости удельной электропроводности водных растворов карбоната аммония и растворов системы карбонат аммония-перренат аммония от содержания реагентов в диапазоне их концентрации 0,1-1,8 моль/л для (NH4)2CO3, 0,01-0,1 моль/л для NH4ReO4 и температур растворов в интервале 20-50 °C. Выявлено линейное увеличение электропроводности с повышением температуры электролитов и нелинейное с ростом концентрации реагентов. Рассчитаны величины температурных коэффициентов электропроводности и значения энергии активации электропроводности в исследованном диапазоне концентраций и температур. Отмечено снижение энергии активации электропроводности с повышением температуры раствора. Полученная расчетом величина энергии активации электропроводности указывает на диффузионный характер переноса заряда.
Методом линейной вольтамперметрии в потенциодинамическом режиме исследовано электрохимическое поведение рения, а также сплавов ВР-5 (мас.%: W 95, Re 5) и ВР-20 (мас.%: W 80, Re 20) в растворах карбоната аммония (0,5—1,5 моль/л). Выявлено, что при увеличении содержания рения в сплаве снижается величина максимальной анодной плотности тока, при этом рост концентрации карбоната аммония в электролите приводит к существенной интенсификации процесса окисления сплавов. Определены условия максимальной скорости растворения сплава ВР-5 под действием постоянного электрического тока, обеспечивающие выход сплава по току ~100%. Представлен материальный баланс процесса получения паравольфрамата аммония путем электрохимического растворения отходов сплава ВР-5, последующего упаривания электролита и кристаллизации соответствующей соли.
Проведен сравнительный анализ процессов электрохимического окисления металлического вольфрама в растворах карбоната аммония под действием постоянного тока и синусоидального переменного тока промышленной частоты (50 Гц) в диапазоне изменений в электролите плотности тока 0,3-2,0 А/см2, температуры 20-50 °С и концентрации карбоната аммония 0,5-1,0 М. Выявлено, что максимальная скорость окисления металлического вольфрама, отвечающая его полному переходу в раствор, под действием переменного тока составляет ~960 мг/(см2-ч), однако она в два раза уступает таковой при использовании постоянного тока. Установлено, что применение переменного тока позволяет осуществить электрохимическое окисление вольфрама с образованием микродисперсного порошка на основе оксида вольфрама (IV). Предложена и опробована принципиальная технологическая схема процесса электрохимической переработки отходов металлического вольфрама под действием переменного тока, позволяющая получать порошок оксидов вольфрама со степенью извлечения вольфрама ~42%, а также паравольфрамат аммония.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации