Elektrokhimicheskaya pererabotka otkhodov tyazhelykh vol'framovykh splavov v rastvorakh karbonata ammoniya

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The electrochemical behavior of tungsten and the VNZHK alloy (wt. %: W 90; Ni 7.2; Fe 1.8; Co 1) in solutions of (0.5—1.5 M) ammonium carbonate was investigated by linear voltammetry in a potentiodynamic mode. An increase in the maximum anodic density of the oxidation current of tungsten and the VNZHK alloy was revealed with an increase in the ammonium carbonate concentration. The process of electrochemical dissolution of the VNZHK alloy waste in a 1.0 M solution of ammonium carbonate was investigated by galvanostatic electrolysis, as well as electrolysis under the action of a sinusoidal alternating current of industrial frequency. The advantage of alternating use of direct and alternating currents is justified. It has been established that during the processing of the VNZHK alloy waste under the alternating action of direct and alternating currents, the transition of tungsten from the alloy to an ammonium carbonate solution is accompanied by the concentration of the iron subgroupmetals in the microdisperse sludge of electrolysis. A basic technological scheme for the tungsten extraction from the heavy tungsten alloys waste with the production of ammonium paravolframate as the final product is proposed.

Sobre autores

O. Kuznetsova

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: olyakolya@mail.ru

A. Levin

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: olyakolya@mail.ru

S. Konushkin

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: olyakolya@mail.ru

O. Tsybin

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: olyakolya@mail.ru

A. Bol'shikh

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Autor responsável pela correspondência
Email: olyakolya@mail.ru

Bibliografia

  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. 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. 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. 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. Технология АО "Гидрометаллург" [Электронный ресурс]. Режим доступа: (http://hidromet.ru/support.html) (29.06.2022).
  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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Черняк, Г.В. Вольфрам в боеприпасах / Г.В. Черняк, К.Б. Поварова. - М.: ФГУП "ЦНИИХМ", 2014. 360 с.
  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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Климник, А.Б. Электрохимический синтез нанодисперсных порошков оксидов металлов / А.Б. Килимник, Е.Ю. Острожкова. - Тамбов: ФГБОУ ВПО "ТГТУ", 2012. 144 с.
  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.

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2023

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies