Труды КНЦ (Технические науки вып. 5/2023(14))

Наибольшую степень рециркуляции рения (до 80 %) обеспечивает переработка суперсплавов типа ЖС, а вольфрама (до 75 %) — регенерация металла из скрапа твердых и тяжелых вольфрамовых сплавов [1, 4]. Однако существующие показатели имеют значительный потенциал к увеличению за счет вовлечения в переработку менее распространенных сплавов, таких как сплавы вольфрам-рений (ВР), на которые в совокупности со сплавами молибден-рений расходуется приблизительно до 10 % годового мирового потребления рения [5, 6]. В сплавах вольфрам-рений может содержаться от 3 до 26 мас. % рения, при этом их производство сопровождается значительным количеством отходов [7, 8]. Традиционная пирометаллургическая переработка сплавов на основе вольфрама малопригодна к ренийсодержащим материалам из-за потерь чрезвычайно ценного рения [9], в связи с чем создание технологических схем переработки ренийсодержащих вольфрамовых сплавов, основанных на гидрометаллургических процессах, в полной мере отвечает целям увеличения эффективности рециклирования ценных компонентов и повышения экологической безопасности производства. Применительно к трудноизмельчаемым вольфрам-рениевым сплавам целесообразно использовать электрохимические методы, отличающиеся универсальностью, связанной с возможностью перерабатывать техногенные отходы вне зависимости от их формы и крупности [3, 10]. Анодное поведение сплавов ВР-20 (мас. %: W — 80, Re — 20) и ВР-5 (мас. %: W — 95, Re — 5) было изучено методом линейной вольтамперометрии в потенциодинамическом режиме с помощью потенциостата IPC-Pro. Сплавы ВР использовали в качестве рабочего электрода. Измерения проводили относительно хлорсеребряного электрода сравнения с платиновым противоэлектродом. Скорость изменения потенциала составляла 1 мВ/с. Исследования проводили в растворе карбоната аммония 0,5-1,5 М. Температура раствора, поддерживаемая с помощью термостата TW2-02, составляла 20 °С. Исследование скорости растворения отходов сплава ВР, выхода по току и удельного расхода электроэнергии проводили в гальваностатическом режиме в растворе карбоната аммония 1,0 М с использованием стеклографитового противоэлектрода, при температуре 20 °С. Отходы проволоки сплавов ВР плотно скручивали в виде цилиндрического жгута и использовали в качестве анода. Скорость растворения сплава определяли по геометрической площади электрода, изготовленного из отходов сплава ВР. Насыщенный вольфрамом и рением электролит упаривали при 90 °С и охлаждали при комнатной температуре, процесс сопровождался кристаллизацией солевого осадка. Содержание вольфрама и рения в электролите, маточном растворе кристаллизации солевого осадка и промывных водах определяли методом атомно-эмиссионой спектроскопии с индукционной плазмой (Optical Emission Spectrometer "Optima 5300 DV"). Содержание вольфрама и рения в солевом осадке определяли методом рентгенофлуоресцентного анализа, используя волнодисперсный спектрометр BRUKERS8 Tiger последовательного типа (серия 2). Солевой осадок исследовали методом синхронного дифференциально-термического (ДТА) и термогравиметрического анализов (ТГ) с использованием установки STA 409 PC NETZSCH. Анализы образцов проводили в алундовых (AI 2 O 3 ) тиглях с навеской 150-250 мг. Опыты вели в протоке воздуха с расходом 50 мл/мин, обеспечивая окислительную атмосферу в печи. Во всех опытах нагрев проводили от комнатной температуры до 1000 °С со скоростью Рис. 1. Анодные поляризационные кривые 10 град/мин. сплава ВР-20 в растворах карбоната аммония На рис. 1 представлены анодные концентрацией: 1 1,5 М; 2 1,0 М; 3 0,5 М поляризационные кривые сплава вольфрам - Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 5. С. 45-49. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 5. P. 45-49. © Кузнецова О. Г., Левин А. М., Севостьянов М. А., Леонтьев В. Г., Левчук О. М., 2023 46