Спосіб переробки відходів вольфрамовмісних сплавів
Номер патенту: 22462
Опубліковано: 25.04.2007
Автори: Валієв Енвер Веліуллайович, Якубов Февзі Якубович, Куркчі Усеін Мустафайович, Куркчи Еміль Усеінович
Формула / Реферат
Спосіб переробки відходів вольфрамовмісних сплавів, що включає анодне окислення в розчині електроліту, що містить нітрат лужного металу натрію або калію концентрації 100-200 г/л, який відрізняється тим, що як відходи вольфрамовмісних сплавів використовують відходи сплавів на основі карбіду вольфраму, що містить кобальт, титан і тантал, кожний окремо або разом в будь-яких співвідношеннях, при цьому анодне окислення вольфрамовмісних відходів ведуть при анодній густині струму в 4050-5900 А/м2.
Текст
Корисна модель відноситься до гідрометалургії і призначена для переробки відходів вольфрамовмісних сплавів, легованих металами. Відомий спосіб переробки вольфрамовмісних сплавів, переважно з міддю і нікелем, що включає анодне окислення при 30-50°С в електроліті, що містить нітрат лужного металу. Анодне окислення проводять з використанням в електроліті як нітрат лужного металу нітрату натрію, нітрату калію або нітрату літію і ведуть його при вмісті в електроліті нітрату натрію, нітрату калію або нітрату літію при їх концентрації 100-200г/л. [Авторське свідоцтво СРСР №1616171, М. кл. 5 С 22 В 34/36, 1988р. Прототип] Вказані в прототипі параметри технологічного процесу ефективні при переробці відходів вольфрамовмісних сплавів, легованих міддю і нікелем, але не економічні і малоефективні при переробці відходів сплавів на основі карбіду вольфраму, що містить кобальт, титан і тантал, кожний окремо або разом в будь-яких співвідношеннях. Відомий спосіб обмежений в сировинній базі. Проте, вказаний спосіб прийнятий нами як прототип і загальними з технічним рішенням, що заявляється, ознаками є: спосіб переробки відходів вольфрамовмісних сплавів, що включає анодне окислення в електроліті, що містить нітрат лужного металу натрію або калію при концентрації 100-200г/л. Технічна задача корисної моделі - розробка економічно доцільного способу переробки інших видів вольфрамовмісних відходів. Технічний результат - розширення сировинної бази отримання вольфраму і підвищення продуктивності процесу. Технічна задача і результат досягається тим, що в способі переробки відходів вольфрамовмісних сплавів, що включає анодне окислення при нагріві в електроліті, що містить нітрат лужного металу натрію або калію концентрації 100-200г/л, новим є те, що як відходи вольфрамовмісних сплавів використовуються відходи сплавів на основі карбіду вольфраму, що містить кобальт, титан і тантал, кожний окремо або разом в будь-яких співвідношеннях, при цьому анодне окислення ведуть при густині струму 4050-5900А/м 2. Причинно-наслідковий зв'язок нових ознак корисної моделі і результату, що досягається, полягає в наступному: - використання в якості вихідної сировини відходів вольфрамовмісних сплавів на основі карбіду вольфраму, що містить кобальт, титан і тантал, кожний окремо або разом в будь-яких співвідношеннях типу: ВК - карбід вольфраму-кобальт, (мас %: W - 85,9; С - 6,1; Со - 8,0); ТК - карбід вольфраму-титан-кобальт (мас %: W - 45,94; Со -5,12; Ті -15,51; С - інше) и ТТК- карбід вольфраму-тантал-титан-кобальт (мас %: W - 84,14, Со - 4,33, Ті - 0,12, Та - 2,0, С - інше) розширило сировинну базу для отримання вольфраму; - проведення анодного окислення при густині струму 4050-5900А/м 2 дозволило здійснити процес з більш високою продуктивністю за рахунок зниження часу технологічного процесу переробки вольфрамовмісних відходів на основі карбіду вольфраму, що містить кобальт, титан і тантал. Суть способу, що заявляється, полягає у використанні нових видів вольфрамовмісної сировини і розробці технологічних параметрів її анодного окислення при густині струму вище, ніж це здійснено в прототипі. При цьому дослідним шляхом встановлено, що при анодній густині струму менше 4050А/м 2 продуктивність процесу зменшилася, а при збільшенні вище 5900А/м 2 не відбувалося збільшення виходу товарного продукту, але підвищувалася витрата електроенергії і ефективність також зменшувалася через електроліз водної складової розчину електроліту. Спосіб пояснюється на наступних прикладах: Приклад 1. Анодному окисленню піддали 4г відходів сплаву марки ВК в розчині електроліту нітрату натрію концентрацією 100г/л і анодної густини струму в 4050А/м 2 в перебігу 2 годин. За цей час в результаті анодного окислення отримано 7,2г промитого водою і висушеного оксидного залишку складу, мас % : W - 7,44; Со-4,3. Витягання металів із загальної маси відходів сплаву в оксидний осадок склало, мас %: вольфраму - 99,14, кобальту - 96,8. C Отриманий оксидний осадок піддають азотнокислому вилуговуванню відомим шляхом (реагентом HWO 3 в кількості 300г/л при Т : Же =1:5, температурі 95°С протягом 2 годин). При такій обробці 99,5% вольфраму залишилося в осадці у вигляді WO3, а кобальт (II) перейшов в розчин, з якого його осадили нейтралізацією у вигляді Со3О4. При цьому розчин нітрату натрію, що утворився, направили на «голову» процесу для анодного окислення нової партії відходів сплаву ВК , чім досягається маловідходність способу, що заявляється. Приклад 2. Анодному окисленню піддали 4г відходів сплаву ВК при такому ж розчині електроліту і його концентрації як і в прикладі 1, але анодну густину стр уму створили 5900А/м 2 в течії 1,5 години. В результаті анодного окислення отримано 7,1г оксидного осадку складу, мас %: W - 48,0; Со - 4,4, а витягання металів із загальної маси відходів сплаву в оксидний осадок склало мас %: вольфраму - 98,2, кобальту - 96,78. В результаті азотнокислого вилуговування оксидного осадку при таких же параметрах як і в прикладі 1, вольфрам практично повністю (99,5%) залишився в осадці у вигляді WO3 а кобальт (II) перейшов в розчин, з якого був осаджений нейтралізацією у ви гляді Со 3О4. Приклад 3. Відходи сплаву ВК при аналогічному прикладу 1 процесі провели при густині стр уму в 6000А/м 2. Вихід вольфраму не збільшився, але збільшилась витрата електроенергії процес порушився через електроліз водної складової розчину електроліту. Приклад 4. Анодному окисленню піддаються сплави ТК і ТТК в розчинах нітрату натрію і окремо в розчині нітрату калію при концентрації 150г/л і таких же параметрах як і в прикладі 2. За цей час окислено відповідно 5,0 і 4,8г відходів сплаву ТК і ТТК. При цьому отримано 6,5 і 7,2г оксидного осадка складу (мас %) відповідно вольфраму 34,5 і 47,6, кобальту 3,7 і 2,35; титану 11,4 і 0,65, а витягання металів в оксидний осадок склало (мас %) відповідно 97,6 і 99,34; кобальту - 93,9 і 95,3; титану 95,5 і 96,6. Оксидний осадок спочатку піддали азотнокислому вилуговуванню, як в прикладі 1 і отримали кобальтмісткий розчин, з якого нейтралізацією осадили Со 3О4 і залишок від вилуговування, що складається з суміші WO3 і ТіО2 або WO3, ТіО2 і Та2O5. Залишок від вилуговування у вигляді приготованої суспензії WO3 і ТiO2, нагрітій до 80°С влили в аміачний розчин при С : Же =1:3. Після відстоювання розчину на протязі доби і його нейтралізації, виділили 90% вольфраму у вигляді паравольфрамату амонію 5(NH4)2O 12WO3 5H2О то варна продукція. При переробці відходів ТТК після відстоювання аміачний розчин концентрації 175г/л WO3 відділили від осадку, що складається з суміші ТіО2 і Та2О5, потім піддали нейтралізації на холоді обережним додаванням соляної кислоти до рН = 7,3. Після відстоювання розчину на протязі доби з нього виділяється до 90% вольфраму у вигляді паравольфрамату амонію як товарна продукція. З прикладів виходить, що для переробки відходів вольфраммісткої сировини на основі карбіду вольфраму, що містить кобальт, титан і тантал окремо або в поєднаннях, оптимальними параметрами анодного окислення є розчини електроліту нітратів натрію або калію при анодній густині струм у 4050-5900А/м 2. Використання способу переробки відходів вольфрамовмісних сплавів, що заявляється, на основі карбіду вольфраму, що містить кобальт, титан і тантал кожний окремо або в будь-якому поєднанні в порівнянні з прототипом [а.с. СРСР №1616171] дозволяє значно розширити асортимент видів вторинної сировини, що переробляється, за рахунок залучення в переробку нових видів відходів сплавів на основі карбіду вольфраму, що містить кобальт, титан і тантал кожний окремо або разом в будь-яких співвідношеннях і, як наслідок додатково отримати значну кількість дефіцитного вольфраму і суп утні х йому металів.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for processing of tungstenous alloys waste products
Автори англійськоюKurkchy Emil Useinovych, Valiev Enver Veliullaiovych
Назва патенту російськоюСпособ переработки отходов вольфрамсодержащих сплавов
Автори російськоюКуркчи Эмиль Усеинович, Валиев Энвер Велиуллайович
МПК / Мітки
МПК: C22B 34/36
Мітки: вольфрамовмісних, сплавів, відходів, переробки, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-22462-sposib-pererobki-vidkhodiv-volframovmisnikh-splaviv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб переробки відходів вольфрамовмісних сплавів</a>
Попередній патент: Підвісна транспортна лінія операційної обробки виробів
Наступний патент: Пристрій збільшеного ходу зворотно-поступального руху
Випадковий патент: Спосіб профілактики спайкової хвороби