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

рений на примере сплава ВР-20 в растворах карбоната аммония (0,5-1,5 М). Видно, что процесс анодного окисления сплава начинается при потенциале около -0,25 В и его скорость повышается с ростом концентрации карбоната аммония до величины анодной плотности тока примерно 300 мА/см2 при электродном потенциале приблизительно +0,4 В (см. рис. 1, кривая 1). Близкие закономерности наблюдались и для индивидуального вольфрама [9], однако, в отличие от последнего, присутствие рения в сплаве вызывает протекание пассивационных процессов при дальнейшем смещении потенциала электрода в электроположительную область, а также появление второго максимума в интервале потенциалов +0,5.. .+0,6 В. По результатам проведенных исследований процесса анодной поляризации сплавов вольфрам- рений в растворах карбоната аммония было установлено, что увеличение концентрации последнего с 0,5 до 1,5 М пятикратно интенсифицирует растворение материала. При этом изменение содержания рения в сплавах от 5 до 20 мас. % приводит к изменению величины максимальной анодной плотности сплава не более чем на 15 %. Важно отметить, что при концентрации карбоната аммония в электролите 1,5 М достижение высоких концентраций вольфрама и рения в растворе невозможно в связи со снижением растворимости соответствующих солей металлов. Таким образом, дальнейшее исследование процесса электрохимического растворения отходов сплава ВР проводили при концентрации карбоната аммония 1,0 М, которая, помимо существенной скорости процесса (см. рис. 1, кривая 2), обеспечивает достаточную электропроводность электролита [9]. Было изучено влияние плотности постоянного тока (от 150 до 700 мА/см2) на выход по току отходов сплава ВР, скорость растворения и удельный расход электроэнергии в растворе карбоната аммония 1,0 М. В оптимальном режиме, отвечающем плотности тока 600 мА/см2, были достигнуты максимальные скорость растворения (~ 600 мг/см2ч) и выход по току (~ 100 %) при минимальном расходе электроэнергии (~ 5 кВт-ч/кг). Полученные данные были использованы для исследования процесса электрохимического растворения отходов сплава ВР в накопительном режиме. Процесс проводили до начала образования солевого осадка на дне электролизной ванны. Была достигнута концентрация вольфрама и рения в электролите 83 и 4,3 г/л соответственно. Электролит был упарен до полного отсутствия запаха аммиака (pH 7-7,2), при охлаждении раствора был получен солевой осадок, отделенный от маточного раствора фильтрацией. Солевой осадок после промывки исследовали методом ДТА и ТГ. На основе сравнения ТГ-ДТА температурных зависимостей образцов солевого осадка с образцами паравольфрамата аммония и перрената аммония чистотой «х.ч.» было выявлено, что солевой осадок представляет тобой паравольфрамат амония, в котором присутствует лишь следовое содержание перрената аммония. Полученные данные были подтверждены методом рентгенофлуоресцентного анализа. Было определено, что содержание рения в солевом остатке составило 0,043 мас. %. Маточный раствор, образованный при кристаллизации солевого осадка, был исследован на содержание вольфрама и рения. Было установлено концентрирование рения в маточном растворе с его содержанием 7,2 г/л, вольфрама — 9,5 г/л. На основании полученных результатов предлагается принципиальная технологическая схема электрохимической переработки отходов сплава ВP в аммиачно-карбонатных растворах (рис. 2). В процессе электрохимического растворения отходов сплава ВР компоненты сплава переходят в раствор. В результате упаривания и кристаллизации электролита основная часть вольфрама осаждается в виде паравольфрамата аммония, при этом происходит разложение карбоната аммония с выделением аммиака и диоксида углерода. Рений концентрируется в маточном растворе упаривания и кристаллизации, в который переходит также приблизительно 5 % вольфрама. После доизвлечения вольфрама из маточного раствора (рекомендованным на рис. 2 методом) проводят осаждение перрената аммония. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 5. С. 45-49. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . 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 47