Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.269-271 УДК 669.054.8 : 669.245 : 66.087.7 ВЫДЕЛЕНИЕ ТУГОПЛАВКИХ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОТХОДОВ ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ Е. М. Жилина, С. А. Красиков, С. Н. Агафонов, С. В. Жидовинова, А. С. Русских, Т. В. Осинкина ФГБУН Институт металлургии УрО РАН, г. Екатеринбург, Россия Аннотация Выполнена апробация получения порошка редких металлов путем электрохимического растворения отходов жаропрочных никелевых сплавов в сернокислых растворах. Выявлено влияние на интенсивность процесса концентрации серной кислоты и плотности тока. Обнаружено, что при осуществлении анодного растворения в раствор электролита переходили преимущественно Re, Co, Cr, а в шлам — W, Ta, Nb. В шлам и раствор в существенных количествах и приблизительно равном соотношении переходили Ni, Co, Mo и Al. Результаты рентгенофазового анализа показали, что в шламе никель присутствовал в виде твердого раствора. Вольфрам и тантал окислялись до низших степеней окисления. Ключевые слова: анодное растворение, электролиз, жаропрочные сплавы, редкие металлы, шлам. SELECTION OF REFRACTORY RARE METALS FROM WASTE OF HEAT-RESISTANT NICKEL ALLOYS E. M. Zhilina, S. A. Krasikov, S. N. Agafonov, S. V. Zhidovinova , A. S. Russkih, T. V. Osinkina Institute o f Metallurgy o f the Ural Branch o f the RAS, Yekaterinburg, Russia A b stra c t Approbation of rare metals powder obtaining technology by electrochemical dissolution of heat-resistant nickel alloys waste in sulfuric solutions has been performed. The influence of the sulfuric acid concentration and the current density on the intensity of the process was revealed. It was found that in the course of anodic dissolution, Re, Co, Cr mostly transitioned to the electrolyte solution, and W, Ta, Nb to the slurry. Ni, Co, Mo, and Al transitioned in significant amounts and approximately the sam e proportion to the slurry and to the solution. X-ray diffraction analysis showed that nickel was present in the slurry a s a solid solution. Tungsten and tantalum were oxidized to the lowest deg rees of oxidation. Keywords: anodic dissolution, electrolysis, heat-resistant alloys, rare metals, slurry. Редкие металлы в большой степени определяют развитие таких важных областей, как электровакуумная техника, полупроводниковая электроника, атомная энергетика, авиа" и ракетостроение, а также производство специальных сталей, твердых, жаропрочных и антикоррозионных сплавов. К числу особенно востребованных можно отнести редкие тугоплавкие переходные металлы, которые образуют сплавы с формированием интерметаллических соединений и твердых растворов, характеризующихся высоким межмолекулярным сцеплением атомов в кристаллах. Высокие темпы развития перечисленных отраслей техники определяют непрерывно возрастающий спрос наредкие металлы, что предусматриваетдальнейшее расширение их выпуска. Решение данной проблемы может быть реализовано путем максимального использования вторичного сырья редких тугоплавких металлов, что в значительной мере позволило бы снизить их дефицит нароссийскомрынке. Из наиболее значимых видов вторичного сырья редких тугоплавких металлов следует отметить различные видыметаллических отходов, содержащих, например, W, Nb,Ta, Re. Одним из перспективных направлений в технологии переработки таких отходов являются процессы, основанные на электрохимических подходах, позволяющих осуществлять их регенерацию с получением товарной продукции [1]. Сравнительно невысокая производительность подобных способов в данном случае не имеет принципиального значения из-за относительно небольшого объема отходов. При переработке отходов многокомпонентных металлических сплавов, отличающихся высокой прочностью, известны разработки, связанные с растворением этих материалов методом электролиза в растворах кислот и позволяющие селективно переводить ценные редкие и цветные металлы в разные продукты. При удачном подборе электролита, температуры, условий перемешивания и электрических параметров электрохимический способ позволяет переводить металлы в раствор и шлам с перспективой дальнейшей переработки этих продуктов [1-4]. Целью данного исследования является получение порошка редких металлов путем электрохимического растворения отходов жаропрочных никелевых сплавов и подбор оптимальных технологических параметров. Поставленная цель достигалась решением следующих задач: изучение процесса электрохимического окисления металлических отходов редких тугоплавких металлов в кислых электролитах; электрохимическое получение концентрированных растворов рениевой кислоты и порошкообразного шлама, содержащего вольфрам, ниобий, тантал и молибден. 269