Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

В настоящей работе предлагается использование раствора карбоната аммония в качестве электролита для переработки отходов ТВС типа ВНЖК, что позволит упростить отделение вольфрама от остальных компонентов сплавов (металлов подгруппы железа), исключить при этом из технологического процесса использование значительных объемов кислот, устранить необходимость утилизации солевых растворов, а также предотвратить снижение чистоты получаемого конечного продукта (ПВА) примесями из электролита. Анодное поведение сплава ВНЖК (вес. %: W 90, Ni 7, Fe 2, Co 1) было изучено методом линейной вольтамперометрии в потенциодинамическом режиме с помощью потенциостата IPC-Pro. Сплав ВНЖK использовали в качестве рабочего электрода. Измерения проводили относительно насыщенного хлорсеребряного электрода сравнения с платиновым противоэлектродом. Скорость изменения потенциала составляла 1 мВ / с. Образцы были предварительно промыты соляной кислотой (4 М) и дистиллированной водой. Исследования проводили в растворе карбоната аммония 1 М. Потенциостатическое растворение отходов сплава ВНЖК в растворе карбоната аммония осуществляли при потенциале + 0,25 В с использованием стеклографитового противоэлектрода при температуре 20 °С. Растворение отходов сплава ВНЖK под действием синусоидального переменного тока осуществляли при частоте 50 Гц с использованием двух электродов из перерабатываемого материала. Полноту выщелачивания вольфрама с поверхности сплава ВНЖК в процессе его электрохимической переработки под действием постоянного тока в потенциостатическом режиме определяли методом рентгеноспектрального анализа на приборе JSM-6380LV с приставкой INCA Energy 250. Изменение электрохимических свойств поверхности сплава ВНЖК в процессе его анодного растворения может быть наглядно представлено с помощью последовательно снятых вольтамперных кривых в диапазоне потенциалов от - 0,25 до + 1,25 В, представленных на рис. 1 (кривые 1-3). Кривая 4 на рис. 1 представляет собой последний цикл анодной поляризации сплава, после которого вид анодной поляризационной кривой практически не меняется, что может быть связано с выщелачиванием основной части вольфрама с поверхности материала. Видно, что при каждом последующем цикле величина максимальной плотности анодного тока снижается, падая с 0,17 А / см 2 для свежей поверхности сплава (см. рис. 1, кривая 1) до 0,04 А / см 2 (см. рис. 1, кривая 4). і, А.'см2 0Д5 ОД 0,05 Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 155-159. Transactions of the Kala Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 155-159. о -0 2 5 0 0 2 5 0,5 0,75 1 1,25 1,5 Е. В Рис. 1. Анодная поляризация сплава ВНЖK в растворе (NH4)2CO3 1M: 1 — первый цикл; 2 — второй цикл; 3 — третий цикл; 4 — последний цикл Электрохимическое растворение отходов сплава ВНЖK под действием постоянного тока проводили в потенциостатическом режиме при потенциале + 0,25 В, отвечающем максимальной анодной плотности тока окисления исследуемого сплава в электролите состава (NH 4 ) 2 CO 3 1 M (см. рис. 1). Установлено, что растворение свежей поверхности сплава ВНЖK осуществляется со скоростью 150 мг / см 2 ч при выходе по току, близком к 100 % (в расчете на ионизацию вольфрама в степени окисления + 6 ), со степенью извлечения вольфрама в раствор 99,5 %. Вместе с тем, при использовании аммиачно-карбонатных электролитов, так же как и в случае щелочных и аммиачно-щелочных © Кузнецова О. Г., Левин А. М., Севостьянов М. А., 2022 156