Регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья
Исследован комбинированный электрохимический и химический процесс извлечения вольфрама и кобальта из твердых сплавов марок ВК с получением в качестве полупродуктов вольфрамовой кислоты и оксалата кобальта с последующим их термическим восстановлением в среде водорода до металлических порошков повышен...
Saved in:
| Published in: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут газу НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126972 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья / В.Н. Зайченко, С.С. Фоманюк, Ю.С. Краснов, Г.Я. Колбасов // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 2. — С. 51-54. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860158133905653760 |
|---|---|
| author | Зайченко, В.Н. Фоманюк, С.С. Краснов, Ю.С. Колбасов, Г.Я. |
| author_facet | Зайченко, В.Н. Фоманюк, С.С. Краснов, Ю.С. Колбасов, Г.Я. |
| citation_txt | Регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья / В.Н. Зайченко, С.С. Фоманюк, Ю.С. Краснов, Г.Я. Колбасов // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 2. — С. 51-54. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| description | Исследован комбинированный электрохимический и химический процесс извлечения вольфрама и кобальта из твердых сплавов марок ВК с получением в качестве полупродуктов вольфрамовой кислоты и оксалата кобальта с последующим их термическим восстановлением в среде водорода до металлических порошков повышеной степени чистоты.
Досліджено комбінований електрохімічний та хімічний процес вилучення вольфраму та кобальту з твердих сплавів марок ВК з отриманням як напівпродуктів вольфрамової кислоти та оксалату кобальту з подальшим їх термічним відновленням у середовищі водню до металічних порошків підвищеної чистоти.
The combined electrochemical and chemical process for tungsten and cobalt extraction from ВK types hard alloys with tungstic acid and cobalt oxalate as intermediate products for their subsequent thermal reduction in hydrogen medium to metal increased degree purity powders is investigated.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:54:18Z |
| format | Article |
| fulltext |
 ýêîíîìè÷åñêè ðàçâèòûõ ñòðàíàõ íà ïðî-
èçâîäñòâî òâåðäûõ ñïëàâîâ ðàñõîäóåòñÿ äî
50–60 % ïðîèçâîäèìîãî âîëüôðàìà. Ó÷èòûâàÿ
äåôèöèò ýòîãî ìåòàëëà, âñåãäà îñòðî ñòîÿëà
ïðîáëåìà åãî èçâëå÷åíèÿ èç âòîðè÷íîãî ñûðüÿ,
òàê êàê âòîðè÷íûé âîëüôðàì ïåðåøåë â êàòåãî-
ðèþ îñíîâíîãî âèäà ñûðüÿ â òâåðäîñïëàâíîé
ïðîìûøëåííîñòè.
Èç âñåõ èçâåñòíûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðî-
öåññîâ ïî ïåðåðàáîòêå âòîðè÷íîãî âîëüôðà-
ìî-êîáàëüòîâîãî ñûðüÿ [1–4] íàèáîëåå ðàöèî-
íàëüíûìè ÿâëÿþòñÿ ýëåêòðîõèìè÷åñêèå [5–9],
ïîñêîëüêó îíè íàèáîëåå ïðîñòû â èñïîëíåíèè,
ëåãêî óïðàâëÿåìû èçìåíåíèåì âõîäíûõ ïàðà-
ìåòðîâ è ïîçâîëÿþò ïîëó÷àòü ïîëóïðîäóêòû è
ïðîäóêòû âûñîêîé ñòåïåíè ÷èñòîòû ñ øèðîêèì
ñïåêòðîì ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ è òåõíîëîãè÷å-
ñêèõ ñâîéñòâ.
Èñïîëüçîâàíèå ðàñòâîðîâ ñåðíîé è ñîëÿíîé
êèñëîò è èõ ñìåñè â êà÷åñòâå ýëåêòðîëèòîâ ïî-
çâîëÿåò ïîëó÷àòü â îäíó ñòàäèþ â îñàäêå âîëüô-
ðàìîâóþ êèñëîòó è ñîîòâåòñòâóþùèå ñîëè êî-
áàëüòà â ðàñòâîðå èëè ìåòàëëè÷åñêèé êîáàëüò íà
êàòîäå [6–9]. Îäíàêî â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðåäú-
ÿâëÿþòñÿ ïîâûøåííûå òðåáîâàíèÿ ê ÷èñòîòå ïî-
ðîøêîâ âîëüôðàìà è êîáàëüòà ïî íàòðèþ, õëî-
ðó, ñåðå è äðóãèì ïðèìåñÿì, ïîýòîìó ïðèñóòñò-
âèå ýòèõ ýëåìåíòîâ â ðàñòâîðå íåæåëàòåëüíî,
òàê êàê îíè òðóäíî îòìûâàþòñÿ îò äèñïåðñíûõ
îñàäêîâ è â èòîãå èõ çàãðÿçíÿþò, ñíèæàÿ êà÷åñò-
âî, à ñëåäîâàòåëüíî, è ñòîèìîñòü ïîðîøêîâ.
 ñâÿçè ñ ýòèì ïðåäñòàâëÿåò íàó÷íûé è
ïðàêòè÷åñêèé èíòåðåñ èçó÷åíèå ïðîöåññà ýëåê-
òðîõèìè÷åñêîãî ðàñòâîðåíèÿ ñïëàâîâ ìàðîê ÂÊ
â ðàñòâîðå àçîòíîé êèñëîòû. Âûáîð òàêîé ðàáî-
÷åé ñðåäû îïðàâäàí òåì, ÷òî ýôôåêòèâíîñòü
ïðîöåññà àíîäíîãî ðàñòâîðåíèÿ òâåðäûõ ñïëà-
âîâ óâåëè÷èâàåòñÿ â ðÿäó H2SO4 — HCl —
HNO3 [6] áëàãîäàðÿ îêèñëèòåëüíîé ñïîñîáíî-
ñòè àçîòíîé êèñëîòû. Êðîìå òîãî, èîíû NO3
–
ëåã÷å îòìûâàþòñÿ îò äèñïåðñíûõ îñàäêîâ, ÷åì
Cl– è SO4
2–, à ïðè òåðìè÷åñêîì îòæèãå óäàëÿ-
þòñÿ â âèäå îêñèäîâ àçîòà. Ïîýòîìó, êàê ìû
ïîëàãàåì, ïîëó÷àåìûå ïî ýòîé òåõíîëîãèè ïî-
ðîøêè W è Co áóäóò îáëàäàòü ïîâûøåííîé ñòå-
ïåíüþ ÷èñòîòû.
Öåëü íàñòîÿùåé ðàáîòû — èçó÷åíèå è ðàç-
ðàáîòêà ïðîñòîãî êîìáèíèðîâàííîãî ýëåêòðîõè-
ìè÷åñêîãî è õèìè÷åñêîãî ñïîñîáà ðåãåíåðàöèè
èç âòîðè÷íûõ òâåðäûõ ñïëàâîâ âîëüôðàìà è êî-
áàëüòà ñ ïîëó÷åíèåì èõ ïîðîøêîâ ïîâûøåííîé
ñòåïåíè ÷èñòîòû.
Äëÿ èçó÷åíèÿ ïðîöåññà àíîäíîãî ðàñòâîðå-
íèÿ òâåðäûõ ñïëàâîâ ìàðîê ÂÊ èñïîëüçîâàëè
ýëåêòðîëèçåð èç âèíèïëàñòà âûñîòîé 100 è ñå-
÷åíèåì 60 íà 70 ìì è ñòàíäàðòíóþ ýëåêòðîõè-
ìè÷åñêóþ ÿ÷åéêó. Çàïèñü ïîëÿðèçàöèîííûõ
êðèâûõ îñóùåñòâëÿëè ñ ïîìîùüþ ïîòåíöèîñòà-
òà òèïà ÅÐ-21 â êîìáèíàöèè ñ ïåðñîíàëüíûì
êîìïüþòåðîì. Ýëåêòðîëèòîì ñëóæèë 10–12 %-é
ðàñòâîð àçîòíîé êèñëîòû êâàëèôèêàöèè ×ÄÀ,
îáëàäàþùèé äîñòàòî÷íî âûñîêîé ýëåêòðîïðîâî-
äèìîñòüþ 49–57 Îì–1ì–1 ïðè 25 �Ñ. Èñïîëüçî-
âàíèå áîëåå êîíöåíòðèðîâàííûõ ðàñòâîðîâ
HNO3 íåöåëåñîîáðàçíî â ñèëó åå àãðåññèâíîñòè.
Àíîäîì ÿâëÿëñÿ âòîðè÷íûé òâåðäûé ñïëàâ ìà-
ðîê ÂÊ; â ñëó÷àå êóñêîâûõ îòõîäîâ èõ ïîìåùà-
ëè â ïåðôîðèðîâàííûé êàðìàí èç òèòàíà. Â êà-
÷åñòâå êàòîäîâ èçó÷àëè òàêèå ìàòåðèàëû, êàê
òèòàí, âîëüôðàì è íåðæàâåþùàÿ ñòàëü ìàðêè
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 2 51
ÓÄÊ 621.35:621.762.2:669.054.8
Ðåãåíåðàöèÿ âîëüôðàìà
è êîáàëüòà èç âòîðè÷íîãî ñûðüÿ
Çàé÷åíêî Â.Í., Ôîìàíþê Ñ.Ñ., Êðàñíîâ Þ.Ñ., Êîëáàñîâ Ã.ß.
Èíñòèòóò îáùåé è íåîðãàíè÷åñêîé õèìèè ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ
Èññëåäîâàí êîìáèíèðîâàííûé ýëåêòðîõèìè÷åñêèé è õèìè÷åñêèé ïðîöåññ èçâëå÷åíèÿ
âîëüôðàìà è êîáàëüòà èç òâåðäûõ ñïëàâîâ ìàðîê ÂÊ ñ ïîëó÷åíèåì â êà÷åñòâå ïîëóïðî-
äóêòîâ âîëüôðàìîâîé êèñëîòû è îêñàëàòà êîáàëüòà ñ ïîñëåäóþùèì èõ òåðìè÷åñêèì âîñ-
ñòàíîâëåíèåì â ñðåäå âîäîðîäà äî ìåòàëëè÷åñêèõ ïîðîøêîâ ïîâûøåíîé ñòåïåíè ÷èñòîòû.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: âîëüôðàì, êîáàëüò, ýëåêòðîäíûå ïðîöåññû, òâåðäûå ñïëàâû, ðåãåíå-
ðàöèÿ.
Äîñë³äæåíî êîìá³íîâàíèé åëåêòðîõ³ì³÷íèé òà õ³ì³÷íèé ïðîöåñ âèëó÷åííÿ âîëüôðàìó òà
êîáàëüòó ç òâåðäèõ ñïëàâ³â ìàðîê ÂÊ ç îòðèìàííÿì ÿê íàï³âïðîäóêò³â âîëüôðàìîâî¿
êèñëîòè òà îêñàëàòó êîáàëüòó ç ïîäàëüøèì ¿õ òåðì³÷íèì â³äíîâëåííÿì ó ñåðèäîâèø³
âîäíþ äî ìåòàë³÷íèõ ïîðîøê³â ï³äâèùåíî¿ ÷èñòîòè.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: âîëüôðàì, êîáàëüò, åëåêòðîäí³ ïðîöåñè, òâåðä³ ñïëàâè, ðåãåíåðàö³ÿ.
� Çàé÷åíêî Â.Í., Ôîìàíþê Ñ.Ñ., Êðàñíîâ Þ.Ñ., Êîëáàñîâ Ã.ß., 2011
1Õ18Í10Ò, ñ öåëüþ îïðåäåëåíèÿ èõ ñòîéêîñòè
â ñðåäå 10 %-é HNO3 ïðè êàòîäíîé ïîëÿðèçà-
öèè è âîçìîæíîñòè ñòèìóëèðîâàíèÿ èëè èíãè-
áèðîâàíèÿ ýëåêòðîäíûõ ðåàêöèé ðàçðÿäà êî-
áàëüòà è âîäîðîäà. Òåìïåðàòóðíûé ðåæèì ïîä-
äåðæèâàëè ñ ïîìîùüþ öèðêóëÿöèîííîãî óëüò-
ðàòåðìîñòàòà òèïà U 4. Ýëåêòðîäîì ñðàâíåíèÿ
ÿâëÿëñÿ íàñûùåííûé õëîðèäñåðåáðÿíûé ýëåê-
òðîä. Äëÿ õèìè÷åñêîãî àíàëèçà ïðîäóêòîâ ýëåê-
òðîäíûõ ðåàêöèé èñïîëüçîâàëè ñïåêòðàëüíûé è
àòîìíî-àáñîðáöèîííûé àíàëèç íà ñïåêòðîôîòî-
ìåòðå SP-9 ôèðìû Pye Unicam Ltd.
Âíà÷àëå áûëè âûïîëíåíû êà÷åñòâåííûå
îïûòû â óïîìÿíóòîì ýëåêòðîëèçåðå.  êà÷åñòâå
ïåðåðàáàòûâàåìîãî ìàòåðèàëà èñïîëüçîâàëè
òâåðäûå ñïëàâû ìàðîê ÂÊ-6 è ÂÊ-15 èíäèâèäó-
àëüíî è â êîíòàêòå ñ òèòàíîì. Ïîñëåäíèé âû-
áðàí â êà÷åñòâå òîêîïîäâîäà ñ ó÷åòîì åãî õèìè-
÷åñêîé ñòîéêîñòè. Èçâåñòíî, ÷òî òèòàí ïðè
àíîäíîé ïîëÿðèçàöèè â êèñëîé ñðåäå, ÿâëÿÿñü
âåíòèëüíûì ìåòàëëîì, «çàïèðàåòñÿ» è íå ïðî-
ïóñêàåò òîê. Îäíàêî, â êîíòàêòå ñ äðóãèìè ìå-
òàëëàìè ïîä çåðêàëîì ýëåêòðîëèòà ýòîãî íå íà-
áëþäàåòñÿ, è ýëåêòðîäíàÿ ñèñòåìà âåäåò ñåáÿ
êàê îáû÷íàÿ. Ïðè ïðîïóñêàíèè òîêà ÷åðåç ýëåê-
òðîëèçåð ñèëîé 1–5 À, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ïëîò-
íîñòè òîêà íà àíîäå 3,5–17,7 À/äì2, íàïðÿæå-
íèå íà ÿ÷åéêå ïðè 20 � 0,2 �Ñ ñîñòàâëÿëî
2,5–4,5 Â. Ïðè ýòîì íà àíîäå âèçóàëüíî íàáëþ-
äàåòñÿ îáðàçîâàíèå ïîðîøêà æåëòîãî öâåòà,
îñåäàþùåãî íà äíî ýëåêòðîëèçåðà, è ãàçîâûäå-
ëåíèå, íà êàòîäå — îáèëüíîå ãàçîâûäåëåíèå.
Ïðè èçâëå÷åíèè êàòîäà íà åãî ïîâåðõíîñòè
âèäíà òåìíî-ñèíÿÿ ïëåíêà, êîòîðàÿ ïîñëå ïðî-
ìûâêè è âûñóøèâàíèÿ îáåñöâå÷èâàåòñÿ. Ïðè
ïîâòîðíîé êàòîäíîé ïîëÿðèçàöèè â 10 %-é
HNO3 îíà ìãíîâåííî îêðàøèâàåòñÿ â òåìíî-ñè-
íèé öâåò. Ýòî ãîâîðèò î òîì, ÷òî ïëåíêà ñîñòî-
èò èç òðèîêñèäà âîëüôðàìà ñ äåôèöèòîì ïî êè-
ñëîðîäó WO3-x. Òàê êàê âîëüôðàìîâàÿ êèñëîòà
íå ðàñòâîðÿåòñÿ â HNO3, òî îñòàåòñÿ ïðåäïîëî-
æèòü, ÷òî òàêàÿ ýëåêòðîõðîìíàÿ ïëåíêà ôîðìè-
ðóåòñÿ íà êàòîäå èç âçâåøåííûõ â ýëåêòðîëèòå
÷àñòèö âîëüôðàìîâîé êèñëîòû, òî åñòü ïî òâåð-
äîôàçíîìó ìåõàíèçìó. Ïî ýëåêòðîõðîìíûì
ñâîéñòâàì òàêàÿ ïëåíêà èäåíòè÷íà ïëåíêàì, ïî-
ëó÷åííûì èçâåñòíûìè ñïîñîáàìè.
Íà àíîäå èç òâåðäîãî ñïëàâà ïî ìåðå ïðîòå-
êàíèÿ ýëåêòðîëèçà îáðàçóåòñÿ æåëòûé ñëîé, ñî-
ñòîÿùèé èç ìåëêîäèñïåðñíîãî WO3, îñûïàþ-
ùèéñÿ íà äíî ýëåêòðîëèçåðà, ÷åìó ñïîñîáñòâóåò
ãàçîâûäåëåíèå. Ïðè îòêëþ÷åíèè ýëåêòðîïèòà-
íèÿ â 10 %-ì ðàñòâîðå HNO3 ïîä æåëòûì ñëîåì
WO3 îáðàçóåòñÿ òåìíî-ñèíèé ñëîé WO3-x, îá-
ëàäàþùèé ýëåêòðîõðîìíûìè ñâîéñòâàìè. Ïðè-
÷èíîé ýòîãî ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå ðàçíîñòè ïîòåí-
öèàëîâ ìåæäó ñëîåì WO3 è ïîäëîæêîé â ïðè-
ñóòñòâèè ïðîòîíñîäåðæàùåãî ýëåêòðîëèòà. Êî-
áàëüò, âûïîëíÿþùèé ðîëü ñâÿçêè â òâåðäîì
ñïëàâå, ïðè àíîäíîé ïîëÿðèçàöèè ðàñòâîðÿåòñÿ
è íàêàïëèâàåòñÿ â ðàñòâîðå, î ÷åì ñâèäåòåëüñò-
âóåò èçìåíåíèå öâåòà îò ðîçîâîãî äî áîðäîâîãî.
Íà êàòîäå â óñëîâèÿõ ïðîâåäåíèÿ ýëåêòðîëèçà
îí ïðàêòè÷åñêè íå îñàæäàåòñÿ. Äëÿ âûÿâëåíèÿ
ìåõàíèçìà ýëåêòðîäíûõ ïðîöåññîâ äàëåå áûëè
ñíÿòû àíîäíàÿ è êàòîäíûå ïîëÿðèçàöèîííûå
êðèâûå â ïîòåíöèîñòàòè÷åñêîì ðåæèìå ïðè ñêî-
ðîñòè ðàçâåðòêè 10 ìÂ/ñ. Àíîäîì ñëóæèë òâåð-
äûé ñïëàâ ìàðêè ÂÊ-15, êàòîäàìè — âîëüô-
ðàì, òèòàí è íåðæàâåþùàÿ ñòàëü ìàðêè
1Õ18Í10Ò.
Íà ðèñ.1 ïðåäñòàâëåíà òèïè÷íàÿ, õîðîøî
âîñïðîèçâîäèìàÿ àíîäíàÿ êðèâàÿ. Àíîäíûé
ïðîöåññ ðàñòâîðåíèÿ êàðáèäà âîëüôðàìà ñ êî-
áàëüòîì ïðîòåêàåò ñ îãðàíè÷åíèåì, î ÷åì ñâèäå-
òåëüñòâóåò íàëè÷èå ïðåäåëüíîãî òîêà. Ýòî îãðà-
íè÷åíèå ñâÿçàíî ñ îáðàçîâàíèåì íà ïîâåðõíîñòè
àíîäà ñëîÿ WO3 è ýêðàíèðîâàíèåì ÷àñòè ïî-
âåðõíîñòè, òî åñòü ñ çàòðóäíåíèåì óäàëåíèÿ
ïðîäóêòà àíîäíîãî îêèñëåíèÿ âîëüôðàìà èç çî-
íû ðåàêöèè. Ñïàä òîêà â îáëàñòè ïîòåíöèàëîâ
800–1000 ì îáúÿñíÿåòñÿ ðîñòîì òîëùèíû ýòî-
ãî ñëîÿ. Ïðè ïîòåíöèàëàõ âûøå 1000 ì íà÷è-
íàåò èíòåíñèâíî âûäåëÿòüñÿ êèñëîðîä, ïóçûðü-
êè êîòîðîãî ñïîñîáñòâóþò óäàëåíèþ WO3 ñ ïî-
âåðõíîñòè àíîäà. Âèäíî, ÷òî àíîäíîå ðàñòâîðå-
íèå òâåðäîãî ñïëàâà öåëåñîîáðàçíî ïðîâîäèòü â
èíòåðâàëå ïîòåíöèàëîâ 500–800 ìÂ, êîãäà ñëå-
äóåò îæèäàòü ìàêñèìàëüíîãî âûõîäà ïî òîêó
ïîëåçíûõ ïðîäóêòîâ.
Äëÿ èññëåäîâàíèÿ êàòîäíîãî ïðîöåññà èñ-
ïîëüçîâàëè â êà÷åñòâå ýëåêòðîäîâ âîëüôðàì,
òèòàí è íåðæàâåþùóþ ñòàëü ìàðêè 1Õ18Í10Ò.
Ïîòåíöèîñòàòè÷åñêèå ïîëÿðèçàöèîííûå êðèâûå
ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ.2. Âîñõîäÿùèå âåòâè êðè-
âûõ îòâå÷àþò ïðîöåññó âûäåëåíèÿ âîäîðîäà.
Êàê âèäíî, íàèìåíüøèì ïåðåíàïðÿæåíèåì âû-
52 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 2
Ðèñ.1. Çàâèñèìîñòü àíîäíîãî òîêà I îò ïîòåíöèàëà Åîòí
Àg/AgCl íà ýëåêòðîäå èç òâåðäîãî ñïëàâà ÂÊ-15 â 10 %-ì
ðàñòâîðå HNO3, êàòîä èç âîëüôðàìà.
äåëåíèÿ âîäîðîäà îáëàäàåò âîëüôðàì, ÷òî ñî-
ãëàñóåòñÿ ñ äàííûìè äðóãèõ èññëåäîâàòåëåé.
Îòìå÷àåòñÿ ñíèæåíèå ïåðåíàïðÿæåíèÿ âû-
äåëåíèÿ âîäîðîäà íà òèòàíîâîì êàòîäå ñ îáðà-
çîâàâøåéñÿ íà íåì ýëåêòðîõðîìíîé ïëåíêîé
WO3-x (ðèñ.3). Òàêîå ñòèìóëèðóþùåå äåéñòâèå
ïëåíêè WO3-x îòìå÷åíî åùå â [9] íà ýëåêòðîä-
íîé ñèñòåìå, íå ñîäåðæàùåé ìåòàëëè÷åñêîé ôà-
çû, è òîëüêî ïîñëå öèêëèðîâàíèÿ (ñìåíû ïî-
ëÿðíîñòè) áîëåå 103 ðàç. Óìåíüøåíèå ïåðåíà-
ïðÿæåíèÿ âûäåëåíèÿ âîäîðîäà íà îêñèäàõ èìå-
åò âàæíîå ïðèêëàäíîå çíà÷åíèå è òðåáóåò äàëü-
íåéøåãî èçó÷åíèÿ.
Êà÷åñòâåííî ýëåêòðîäíûå ïðîöåññû â èñ-
ñëåäîâàííîé ñèñòåìå ìîæíî îïèñàòü ñëåäóþùè-
ìè ðåàêöèÿìè:
— íà àíîäå
2 H2O = 2 O + 4 H+ + 4 e; (1)
W + 3 H2O = WO3 + 6 H+ + 6 e; (2)
Co = Co2+ + 2 e; (3)
C + O = COàäñ; (4)
COàäñ + H2O = CO2 + 2 H+ + 2 e; (5)
— íà êàòîäå
H3O
+ + e = H2O + 0,5 H2. (6)
Ïî çàâåðøåíèè ýëåêòðîëèçà âîëüôðàìîâàÿ
êèñëîòà îòäåëÿåòñÿ îò ðàñòâîðà ôèëüòðàöèåé íà
íóò÷-ôèëüòðå, ïðîìûâàåòñÿ âîäîé, ñóøèòñÿ è
îòæèãàåòñÿ íà âîçäóõå ïðè 750–850 �Ñ. Ïðè
ýòîì îáðàçóåòñÿ WO3 ÷èñòîòîé íå ìåíåå 99,9 %,
÷òî îòâå÷àåò òðåáîâàíèÿì ïðè ïðîèçâîäñòâå
òâåðäûõ ñïëàâîâ. Îñíîâíîé ïðèìåñüþ â WO3,
íå ïðåâûøàþùåé 0,1 %, ÿâëÿåòñÿ êîáàëüò, ñîð-
áèðóåìûé îêñèäîì èç ðàñòâîðà. Êîáàëüò èçâëå-
êàåòñÿ èç ïîäîãðåòîãî ìàòî÷íîãî ðàñòâîðà è
ïðîìûâíîé âîäû ñ ïîìîùüþ îêñàëàòà àììîíèÿ.
Äëÿ ïîëíîòû îñàæäåíèÿ íåîáõîäèìî âçÿòü ïðè-
ìåðíî 10 %-é èçáûòîê îñàäèòåëÿ; ïðè òàêèõ óñ-
ëîâèÿõ èçâëå÷åíèå êîáàëüòà èç ðàñòâîðà ñîñòàâ-
ëÿåò 97,7 %. Îñàäîê îêñàëàòà êîáàëüòà òàêæå
îòäåëÿåòñÿ îò ðàñòâîðà íà íóò÷-ôèëüòðå, ïðî-
ìûâàåòñÿ, ñóøèòñÿ è òåðìè÷åñêè âîññòàíàâëèâà-
åòñÿ â ñðåäå âîäîðîäà ïðè 750 � 20 �Ñ. Ïî ðå-
çóëüòàòàì ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà, â ïîðîøêå
êîáàëüòà èìåþòñÿ ñëåäû òèòàíà; âîëüôðàì è
æåëåçî íå îáíàðóæåíû. Ýòî ïîçâîëÿåò îòíåñòè
åãî ê îñîáî ÷èñòîìó ïðîäóêòó.
Âûâîäû
Èçó÷åíû ýëåêòðîäíûå ïðîöåññû ïðè ýëåê-
òðîõèìè÷åñêîì ðàñòâîðåíèè îòõîäîâ òâåðäûõ
ñïëàâîâ. Îáíàðóæåíî, ÷òî íà êàòîäå è íà àíîäå
îíè ïðîòåêàþò ñ îáðàçîâàíèåì ïëåíîê îêñèäîâ
âîëüôðàìà WO3-x íåñòåõèîìåòðè÷åñêîãî ñîñòà-
âà, îáëàäàþùèõ ýëåêòðîõðîìíûìè ñâîéñòâàìè.
Ïîêàçàíî, ÷òî ïðè íàëè÷èè òàêîé ïëåíêè
óìåíüøàåòñÿ ïåðåíàïðÿæåíèå âûäåëåíèÿ âîäî-
ðîäà íà êàòîäå.
Ïî ðàçðàáîòàííîé êîìïëåêñíîé ìåòîäèêå
ïîëó÷åíû îïûòíûå ïàðòèè ïîðîøêîâ îêñèäà
âîëüôðàìà è êîáàëüòà âûñîêîé ÷èñòîòû.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Íèêèòèíà Ë.Ñ. Ïåðåðàáîòêà îòõîäîâ òóãîïëàâêèõ
ìåòàëëîâ (âîëüôðàìà, ìîëèáäåíà, ðåíèÿ) //
Áþë. ÖÍÈÈÍÖÌ. — 1977. — 53 ñ.
2. Õàçàí À.Ç., Ðåçíè÷åíêî Â.À., Ëèïèõà Ì.Ñ. Ïåðå-
ðàáîòêà îòõîäîâ âîëüôðàìêîáàëüòîâûõ òâåðäûõ
ñïëàâîâ îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûì ñïîñî-
áîì // Öâ. ìåòàëëû. — 1989. — ¹ 7. —
Ñ. 95–98.
3. Íèêèòèíà Ë.Ñ. Ïðîèçâîäñòâî âîëüôðàìà èç âòî-
ðè÷íîãî ñûðüÿ // Òàì æå. — ¹ 9. — Ñ. 84–89.
4. Êëÿ÷êî Ë.È., Ëåéòìàí Ì.Ñ. Ëîì âîëüôðàìà : Òåõ-
íîëîãèÿ âòîðè÷íîé ïåðåðàáîòêè è ðîññèéñêèé ðû-
íîê // Òàì æå. — 2005. — ¹ 3. — Ñ. 101–104.
5. Pat. 4140597 USA, IC C 25 C 5/00, C 25 C 1/08.
Method of recovering the component metals from
sintered metal carbides / Kobayakawa Yoshitaka.
— Publ. 20.02.79.
6. Ïàëàíò À.À., Ëåâèí À.Ì., Áðþêâèí Â.À. Ýëåêòðî-
õèìè÷åñêàÿ ïåðåðàáîòêà âîëüôðàìñîäåðæàùèõ
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 2 53
Ðèñ.2. Çàâèñèìîñòü êàòîäíîãî òîêà I îò ïîòåíöèàëà Åîòí
Àg/AgCl íà âîëüôðàìå (1), òèòàíå (2), íåðæàâåþùåé ñòàëè
(3) â 10 %-é HNO3, àíîä èç ñïëàâà ÂÊ-15.
Ðèñ.3. Çàâèñèìîñòü êàòîäíîé ïëîòíîñòè òîêà Dê îò ïîòåí-
öèàëà Å îòí. í.â.ý. ïðè âûäåëåíèè âîäîðîäà íà òèòàíå (1) è
òèòàíå ñ ñîäåðæàùåé êîáàëüò ýëåêòðîõðîìíîé ïëåíêîé
WO3–x (2) â 10 %-é HNO3, àíîä èç ãðàôèòà.
êàðáèäíûõ îòõîäîâ òâåðäûõ ñïëàâîâ // Öâ.
ìåòàëëû. — 1999. — ¹ 8. — Ñ. 42–45.
7. Çàé÷åíêî Â.Í., Äàâèäÿí Ê.Ã., ×åðíîãîðåíêî Â.Á.
Àíîäíàÿ ïîëÿðèçàöèÿ êîáàëüòà â ñåðíîé êèñëîòå â
ïðèñóäñòâèè õëîðèä èîíà. // Âîïð. õèìèè è õèì.
òåõíîëîãèè. — 1999. — ¹ 1. — Ñ. 124–125.
8. ×åðíîãîðåíêî Â.Á., Äàâèäÿí Ê.Ã., Çàé÷åíêî Â.Í.
Ýëåêòðîõèìè÷åñêàÿ ïåðåðàáîòêà îòõîäîâ âîëüôðà-
ìîêîáàëüòîâûõ òóãîïëàâêèõ ñïëàâîâ â ðàñòâîðå
ñåðíîé êèñëîòû // Æóðí. ïðèêë. õèìèè. — 1999.
— Ò. 72, ¹ 6. — Ñ. 958–960.
9. Ñû÷ Î.À., Êðàñíîâ Þ.Ñ., Âàñüêî À.Ò. è äð. Ïðå-
äåëüíîå ïåðåíàïðÿæåíèå ðåàêöèè âûäåëåíèÿ âîäî-
ðîäà íà ýëåêòðîõðîìíûõ ïëåíêàõ àìîðôíîãî òðè-
îêñèäà âîëüôðàìà.// Óêð. õèì. æóðí. — 1991.
— Ò. 57, ¹ 6. — Ñ. 628–632.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 22.03.10
54 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 2
Wolfram and Cobalt Regeneration
from Secondary Raw Materials
Zaichenko V.N., Fomanyuk S.S.,
Krasnov Yu.S., Kolbasov G.Ya.
Institute of General and Inorganic Chemistry of NASU, Kiev
The combined electrochemical and chemical process for tungsten and cobalt extraction
from ÂK types hard alloys with tungstic acid and cobalt oxalate as intermediate products
for their subsequent thermal reduction in hydrogen medium to metal increased degree pu-
rity powders is investigated.
Key words: tungsten, cobalt, electrode processes, hard alloys, regeneration.
Received March 22, 2010
Ñâîäíûé êàòàëîã ïåðèîäè÷åñêèõ èçäàíèé,
âûïóñêàåìûõ Àêàäåìèÿìè íàóê — ÷ëåíàìè ÌÀÀÍ
Íîâûé êàòàëîã ñîçäàí ïîñëå ïðèíÿòèÿ Ñîâåòîì Ìåæäóíàðîäíîé àññîöèàöèè àêàäåìèé
íàóê ðåøåíèÿ î ïîääåðæêå èíèöèàòèâû Ñîâåòà ïî êíèãîèçäàíèþ ïðè ÌÀÀÍ î ñîçäàíèè
ñîâìåñòíîãî ïîäïèñíîãî êàòàëîãà íàó÷íûõ ïåðèîäè÷åñêèõ èçäàíèé Àêàäåìèé íàóê è îðãà-
íèçàöèé — ÷ëåíîâ ÌÀÀÍ.
Öåëüþ ñîçäàíèÿ êàòàëîãà ÿâëÿåòñÿ óëó÷øåíèå êîììóíèêàöèé è îáìåíà íàó÷íîé èí-
ôîðìàöèåé ìåæäó ó÷åíûìè è ñîçäàíèå ëüãîòíûõ óñëîâèé äëÿ ïîäïèñ÷èêîâ, èçäàòåëåé
è ðåäàêöèé íàó÷íûõ èçäàíèé.
 «Ñâîäíîì êàòàëîãå» èçëîæåíû óñëîâèÿ ïîäïèñêè íà ïåðèîäè÷åñêèå è êíèæíûå èç-
äàíèÿ íà 2011 ãîä.
 êàòàëîã íà 2011 ã. âîøëè ïåðèîäè÷åñêèå èçäàíèÿ Íàöèîíàëüíûõ àêàäåìèé íàóê Àð-
ìåíèè, Ðåñïóáëèêè Áåëàðóñü, Ðåñïóáëèêè Êàçàõñòàí, Ðîññèéñêîé Ôåäåðàöèè, Ðåñïóá-
ëèêè Óçáåêèñòàí, Óêðàèíû.
Ïî âîïðîñàì îðãàíèçàöèè ïîäïèñêè, îôîðìëåíèÿ çàêàçîâ è îáðàáîòêè ïîäïèñíîé äî-
êóìåíòàöèè ñëåäóåò îáðàùàòüñÿ
 Óêðàèíå  Ðîññèè
Ïîäïèñíîå àãåíòñòâî «Óêðèíôîðìíàóêà»
óë. Âëàäèìèðñêàÿ, 54, êîìí. 144
Êèåâ-30, 01601
òåë./ôàêñ +38 (044) 239 64 57
ìîá. +38 (050) 154 77 83
e-mail: innovation@nas.gov.ua
Êîìïàíèÿ «Èíôîðìíàóêà»
âåä. ñïåöèàëèñò
Ïåðîâà Îëüãà Àëåêñàíäðîâíà
òåë.: 8 (495) 787 38 73
ôàêñ: 8 (499) 152 54 81
e-mail: perova@viniti.ru
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-126972 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0235-3482 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:54:18Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут газу НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Зайченко, В.Н. Фоманюк, С.С. Краснов, Ю.С. Колбасов, Г.Я. 2017-12-07T14:36:30Z 2017-12-07T14:36:30Z 2011 Регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья / В.Н. Зайченко, С.С. Фоманюк, Ю.С. Краснов, Г.Я. Колбасов // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 2. — С. 51-54. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0235-3482 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126972 621.35:621.762.2:669.054.8 Исследован комбинированный электрохимический и химический процесс извлечения вольфрама и кобальта из твердых сплавов марок ВК с получением в качестве полупродуктов вольфрамовой кислоты и оксалата кобальта с последующим их термическим восстановлением в среде водорода до металлических порошков повышеной степени чистоты. Досліджено комбінований електрохімічний та хімічний процес вилучення вольфраму та кобальту з твердих сплавів марок ВК з отриманням як напівпродуктів вольфрамової кислоти та оксалату кобальту з подальшим їх термічним відновленням у середовищі водню до металічних порошків підвищеної чистоти. The combined electrochemical and chemical process for tungsten and cobalt extraction from ВK types hard alloys with tungstic acid and cobalt oxalate as intermediate products for their subsequent thermal reduction in hydrogen medium to metal increased degree purity powders is investigated. ru Інститут газу НАН України Энерготехнологии и ресурсосбережение Очистка и переработка отходов Регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья Wolfram and Cobalt Regeneration from Secondary Raw Materials Article published earlier |
| spellingShingle | Регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья Зайченко, В.Н. Фоманюк, С.С. Краснов, Ю.С. Колбасов, Г.Я. Очистка и переработка отходов |
| title | Регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья |
| title_alt | Wolfram and Cobalt Regeneration from Secondary Raw Materials |
| title_full | Регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья |
| title_fullStr | Регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья |
| title_full_unstemmed | Регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья |
| title_short | Регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья |
| title_sort | регенерация вольфрама и кобальта из вторичного сырья |
| topic | Очистка и переработка отходов |
| topic_facet | Очистка и переработка отходов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126972 |
| work_keys_str_mv | AT zaičenkovn regeneraciâvolʹframaikobalʹtaizvtoričnogosyrʹâ AT fomanûkss regeneraciâvolʹframaikobalʹtaizvtoričnogosyrʹâ AT krasnovûs regeneraciâvolʹframaikobalʹtaizvtoričnogosyrʹâ AT kolbasovgâ regeneraciâvolʹframaikobalʹtaizvtoričnogosyrʹâ AT zaičenkovn wolframandcobaltregenerationfromsecondaryrawmaterials AT fomanûkss wolframandcobaltregenerationfromsecondaryrawmaterials AT krasnovûs wolframandcobaltregenerationfromsecondaryrawmaterials AT kolbasovgâ wolframandcobaltregenerationfromsecondaryrawmaterials |