Способ электрохимического растворения титана

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 120777 (21) 2511232/23-26с присоединением заявки Мо -(51)М, Кл.з С 25 В 1/00 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытийДата опубликования описания 1509,80(72) Авторы изобретения Т. Артык баев, Х. Муратова, С. Тухтаев, Л. С. Пшиков а и Ш.З.Хамудханова Институт химии АН Узбекской ССР и ИнститутСредазНИИпроцветмет(54 ) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО РАСТВОРЕНИЯТИТАНА 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 . элек тролита, Титан растворяют анод- но 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 не полное растворение титана, так как, часть металла в виде зерен, покуы тых защитной гидридной пленкой, не подвержены растворению, поэтому приходится периодически производить 20 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 (г/л) перекись водорода що 100-280, щавелевокислый аммоний 0,12,5 и сернокислый аммоний 0,25-1,Наложение катодного тока приводитк снятию пассивной окисной пленки ипостоянному обновлению поверхностититанового 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 щавелевокислогоаммония в растворе,Пример, В химический стакан емкостью 500 мл вносят 200 мл НО с концентрацией 255 г/л, содержащей 25 г/л (ИН 4) С 04 (рН 5), Опускают электроды, где анодом служит плати"новая пластинка с поверхностью 24 см; налагают постоянный ток сД =100 мА/см. Процесс ведут в тер- Ко 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 Форкула изобретени я Составитель О,ЗобнинРедактор Е.Корина Техред И.Асталош Корректор Р,Решетник Заказ 6238/25 Тираж 698 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР Пд делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП фПатент 1, г.ужгород, ул.Проектная, 4 прокаливают при 600 фС в течении 1 ч, Полученный при этом продукт (0,778 г) составляет 100 Т 102, 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 НО), Наличие аммония сернокрслаго н малых дозах,до 0,25 г/л,способствует раст ворению титана в более ускоренном режиме, увеличивая электропронодность раствора. Увеличение концентрации затрудняет процесс растворения титана иэ-эа вторичных явлений, заключа ющихся н его окислении на аноде. Солевой Фон в виде аммония щавеленокис" лого 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 молекулы подвергаются анодному окис- ЗО лению. Предпочтительна концентрация аммония щанеленокислого 20-25 г/л, так как меньшие его количества могут оказаться недостаточными для связывание титана н соответствующий пе" 35 рекисный 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 мА/см на поверхности отрицательных зарядов возникает настолько много, что свободные радикалы не успевают взаимодействовать между собой с образованием активного кислорода, непосредственно окисляющего катодный металл, а носстананливаются до гидроксиль ионов (ОН ), 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 Ге, М 1, Со и др; доступность компонентов, входящих н состав электролита. Способ элек трохимического растворенияя титана в растворе электролита, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации способа, титан растворяют катодно при плотности тока 50-150 мА/ см , температуре 30290 С и н качестве электролита ислольбзуют водный раствор, содержащий (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. 1,А,Мепз 1 ез, А.Р.Млег 111. ЕХес 1 гоЬ 1 в ас 1 а, 13, 807, 1968