Глебов В.В., Присяжнюк Ю.В., Кирсанов С.В.

Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса,

г. Шахты, Россия

электрохимическая экстракция металлов из шламов электролитов при обработке

магнитных сплавов

Для качественного и стабильного ведения процесса электрохимической размерной обработки (ЭХРО) деталей из литых постоянных магнитов (ЛПМ) (типа ЮНДК35Т5, ЮНД4, FeCoCr) необходима непрерывная очистка электролита от шлама из продуктов реакций травления. Для этого можно использовать осаждение под действием сил тяжести, фильтрацию, флотацию и центрифугирование в поле центробежных сил. В отечественной промышленности для очистки электролита от шлама в основном используют центрифуги как периодического (типа ОМД), так и непрерывного действия (типа ОГШ).

Одним из наиболее перспективных методов извлечения металлов является электрохимическая экстракция. Для приготовления электролита из гидратов окислов металлов, находящихся в шламе после ЭХО ЛПМ, их необходимо растворить в кислоте. С этой целью нами предложено использовать отработанные сильнокислые травильные растворы.

После очистки электролита на центрифуге ОМД-802Н-1 шлам содержит до 70 - 80 % влаги, с эффективностью очистки 80 – 90 %. Основная часть шлама состоит из гидратов окислов Fе, Со, Ni, Al, Сu и Тi, извлечение которых имеет большое практическое значение.

Процентное содержание компонентов литых магнитных сплавов колеблется в пределах: железа – 80 - 60 %; кобальта 0 - 36 %; никеля – 12 - 25 %; алюминия – 6 - 14 %; титана – 0 - 6 %; меди – 2.5 - 4,5 % [1]. Приготовив электролит из отработанных травильных растворов и шлама концентрацией не менее 60 - 70 г/л растворенного металла, можно, согласно известной технологии [1, 2], выделить в сплав металлы Fе, Ni, Со. Выделение меди в сплав будет незначительным, так как её содержание в магнитных сплавах колеблется от 0 до 4,5 %. Ввиду большой электроотрицательности Al и Ti из водных растворов электролитов катодно выделяться не будут. Корректировка рН осуществляется добавками HCl и КОН. Выход по току железо-никель-кобальтового сплава типа "ковар" (59 % Fе , 18 % Со, 23 % Ni) согласно предложенной технологии, составляет не менее 55 %. Использование никелевых или кобальтовых катодов позволит избежать такой трудоемкой операции, как снятие сплава с поверхности электрода после электролиза.

Предлагаемый режим электролиза: плотность тока 300-400 мА/см², температура раствора 40-50°С; время обработки 10- 20 мин, рН 0,I5-0,25 [3].

Извлечение основных компонентов магнитных сплавов Fe, Со и Ni позволяет повторно использовать их в производстве магнитных сплавов и таким образом сэкономить дорогостоящие металлы Со и Ni. Данная технология извлечения дорогостоящего металла рекомендована для внедрения в производство.

Литература

1. Кирсанов С.В. Особенности, закономерности, конструкторские и технологические решения электрохимической размерной обработки сложнопрофильных изделий. Автореф. дисс. ….. д.т.н. – Новочеркасск, 2002. - 40 с.

2. Кирсанов С.В., Глебов В.В. Технология электрохимического гравирования и сложноконтурных вырезов: Монография. / Южно-Рос. гос. ун-т экономики и сервиса. – Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2004. – 116 с.

3. Глебов В.В., Кирсанов С.В. Зависимость свойств прецизионных магнитных деталей от способа их обработки // Проблемы экономики, науки и образования в сервисе: Сб. науч. трудов. - Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2005. - С. 142-144.