Способ электрохимического растворения титана

Способ электрохимического растворения титана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и и

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<ц763484

\,„ / г с. (6() Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 120777 (21) 2511232/23-26 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет

Опубликовано 150980, Бюллетень М34 (51)М. Кл.з

С 25 В 1/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.357 (088. 8) Дата опубликования описания 1509.80 (72) Авторы изобретения

Т. Артык баев, Х. Муратова, C . .Тухтаев, Л. С. Пшиков а и Ш.З.Хамудханова

Институт химии AH Узбекской ССР и Институт СредазНИИпроцветмет (71) Эаявители (54 ) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО РАСТВОРЕНИЯ

THTAHA

Изобретение относится к области прикладной электрохимии и может быть использовано, например, для переработки металлических отходов титана и сплавов на его основе, Известен способ электрохимического растворения титана в растворе . электролита. Титан растворяют анодно в метанольном растворе хлористого водорода в электролизере в атмосфере аргона, при этом плотность анодного тока варьировалась в пределах 0,5 — 1000 мА/см (1) .

Недостатком способа является неполное растворение титана, так как. часть металла в виде зерен, поксы» тых защитной гидридной пленкой, не подвержены растворению, поэтому приходится периодически производить gp очистку от нерастворившегося металла.

С целью интенсификации процесса предложен способ электрохимического растворения титана в растворе 25 электролита, титан растворяют катодно при плотности тока 50-150 мА/см,, температуре 30-90 С и в качестве электролита используют водный раствор, содержащий (r/ë) перекись водорода gp

100-280 щавелевокислый аммоний О, 12,5 и сернокислый аммоний 0,25-1, Наложение катодного тока приводит к снятию пассивной окисной пленки и постоянному обновлению поверхности титанового электрода. Наличие окислителя (перекиси водорода) в электролите обеспечивает протекание интенсивной реакции растворения электрода. с образованием окислов металла, склонных легко растворяться в избытке перекиси водорода и щавелевокислого аммония в растворе, Пример, В химический стакан емкостью 500 мл вносят 200 мл НрО с концентрацией 255 г/л, содержащей

25 г/л (ИН4) С 04 (рН 5) . Опускают электроды, где анодом служит плати- новая пластинка с поверхностью 24 см; налагают постоянный ток с

Д =1.00 мА/см . Процесс ведут в терК о мостатированных условиях при 70 С в. течение 1 ч. При этом убыль . весе катода составляет 0,467 г, В процессе электролиза часть соединения титана выпадает в осацок в виде труднорас творимого соединения (жел псе кристаллы) . После прекращения процес са раствор упаривают досуха и осадок, 763484

Формула изобретени я

Составитель О, Зобнин

Редактор Е.Хорина Техред И.Асталош

Корректор Г.Решетник

Заказ 6238/25 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

gg делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 прокаливают при 600 С в течении 1ч, Полученный при э том продук т (О, 778 г) составляет 100В TiOZ степень чистоты которой соответствует МРТУ

6-09-1211-64.

Нижеприведенные данные подтверждают оптимальность выбранных интервалов.

Из полученных данных следует, что чем больше концентрация перекиси водорода при прочих равных условиях,тем эффективнее катодное растворение титана, однако применение более высоких концентраций ограничено тем, что имеется товарная пергндроль (30 Н O2) .

Наличие аммония сернокислаго н малых дозах,до О, 25 г/л,способствует растворению титана в более ускоренном режиме, увеличивая электропронодность раствора. Увеличение концентрации з атрудняе т процесс рас творения титана иэ-эа вторичных явлений, заключа- 20 ющихся н его окислении на аноде. Солевой фон в виде аммония щавеленокислого н количестве до 25 г/л достаточен для связывания перешедшего в раствор титана в комплексное соединение. При более высоких концентрациях начинает сказынаться его отрицательное влияние на процесс катодного растворения, поскольку свободные мол ек улы подне рг аютс я а нодному ок ис- 3Q лению. Предпочтительна концен трация аммония щанеленокислого 20-25 г/л, так как меньшие его количества могут оказаться недостаточными для связывание титана н соответствующий перекисный комплекс. Чем дольше протекает процесс и ныне температура, тем эффективнее процесс растворения, Условия проведения процесса могут быть обусловлены, например, заданной производительностью, при малых 40 объемах переработки можно работать на более спокойных режимах — при невысоких температурах, применяя охлаждение (30-50) С. Наиболее эффективна катодная плотность тока в 45 пределах 50-150 мА/смз. При более низкой величине плотности тока восстановление перекиси водорода с образованием свободных радикалов (ОН-) неполное и соответственно имеет место, по-видимому, неполное обновление поверхности катода. При плотности тока 150 MA/см2 на поверхности отрицательных зарядов возникает настолько много, что свободные радикалы не успевают взаимодействовать между собой с образованием активного кислорода, непосредс твенно окисляющего катодный металл, а носстананливаются до гидроксиль ионов (OH ), что приводит к замедлению процесса катодного растворения титана за единицу времени.

Достоинствами предлагаемого способа является прохождение процесса без явления пассивации; воэможность ведения катодного растнорения металла воэможность селективного перехода титана при переработке его сплавон с такими металлами, как Fe, Ni, Со и др; доступность компонентов, входящих н состав электролита.

Способ электрохимического растворения титана в растворе электролита, отличающийся тем, что, с целью интенсификации способа, титан растворяют катодно при плотности тока 50-150 мй/ см, температуре 302

90 С и н качестве электролита ислольб зуют водный рас тнор, соде ржаший (г/л) перекись водорода 100-280, щанеленокислый аммоний 0,1-2,5 и сернокислый аммоний 0,25-1.

Источники информации принятые во внимание прн экспертизе

1. X.A,Menzies, A.F.Averi11. EIectrohim acta, 13, 807, 1968 (прототип).