ЕЛЕКТРОЕКСТРАКЦІЯ НІКЕЛЮ ІЗ МЕТАНСУЛЬФОНАТНИХ РОЗЧИНІВ ВИЛУГОВУВАННЯ

Анотація

Важливою прикладною задачею є селективне вилучення цінних компонентів із лому сплавів тугоплавких металів з металами групи заліза, що містять значну кількість рідкісних металів. Нагальність та актуальність досліджень в даній царині зумовлена стратегічним значенням цих металів для оборонної промисловості України, оскільки сплави на їх основі мають унікальні фізико-механічні властивості та використовуються, зокрема, як конструкційні матеріали у газотурбінному обладнанні і елементах військової техніки. З огляду на те, що термін служби авіаційних турбореактивних двигунів залежить від ресурсу найбільш важливих компонентів, підвищення їхньої надійності можливе завдяки використанню високочистих компонентів жароміцних сплавів на основі нікелю. Енергетично ощадним є гідрометалургійний спосіб переробки відпрацьованих деталей з таких сплавів. Переведений у розчин нікель може бути виділений хімічним або електрохімічним способом. Електроекстракція представляє собою найбільш селективний спосіб виділення нікелю високої чистоти з розчину вилуговування. Для вилучення нікелю з низькими внутрішніми напругами використовуються сульфурвмісні органічні речовини, що додаються до розчину електроекстрації. В представленій роботі досліджено новий тип розчину вилуговування на основі метансульфонової кислоти, солі якої є високорозчинними у водному середовищі. В якості сульфурвмісних знижувачів внутрішніх напруг використано ортоарилсульфонат та сахаринат натрію. Встановлено, що виділення нікелю з метансульфонатного розчину відбувається при меншій  поляризації порівняно з сульфатним розчином. Дія ортоарилсульфонату натрію в кількості 15 ммоль/л на кінетику виділення нікелю з метансульфонатного розчину є несуттєвою. Сахаринат натрію збільшує поляризацію виділення нікелю з метансульфонатного розчину на 100 мВ вже при концентрації 0,25 мммоль/л. Отримано нікель без внутрішніх напруг з метансульфонатного розчину за присутності 15 ммоль/л ортоарилсульфонату або 0,05 ммоль/л сахаринату натрію. Діапазон густин струму отримання ненапруженого нікелю у випадку ортоарилсульфонату натрію становить 2 – 7 А/дм², для сахаринату натрію цей діапазон 2 – 5 А/дм²