Русский
English 27-34 стр.
Твердосплавные материалы находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Однако, ввиду ограниченности мировых запасов вольфрама и кобальта, а также накоплении трудноперерабатываемых отходов твердосплавных материалов, встает вопрос об альтернативных источниках сырья. Так большое количество отходов генерирует обрабатывающая промышленность. Основные методы переработки требуют значительного расхода реагентов и энергии, отличаются токсичностью и агрессивность рабочих сред, разнообразием специальной аппаратуры. Электрохимические методы позволяют при высоких показателях извлечения ценных компонентов существенно упростить технологическую схему и аппаратурное оформление процесса, сократить продолжительность переработки вторичных отходов и улучшить экологические показатели. В работе представлена методика утилизации твердосплавного инструмента электрохимическим методом. Проведено сравнение составов электролитов и источников тока. В сопоставимых условиях наибольший выход по току при окислении сплавов ВК достигается в азотнокислых электролитах. Однако, в связи с тем, что при использовании азотной и соляной кислоты в процессе электролиза выделяются вредные с экологической точки зрения вещества, дальнейшие эксперименты проводились с использованием серной кислоты. Установлен оптимальный восстановитель – гексаметилентетрамин. Получены порошки анодного шлама, которые исследованы методами термоанализа и энергодисперсионным методом. Установлен химический состав шлама, который определяется как 20% оксида и 80% карбида вольфрама.
1. Nabhani F. Wear mechanisms of ultra-hard cutting tools materials // J. Mater. Process. Technol. Elsevier, 2001. Vol. 115. № 3. P. 402 – 412.
2. Kiryukhantsev-Korneev F.V. et al. Nanostructured Ti-Cr-B-N and Ti-Cr-Si-C-N coatings for hard-alloy cutting tools // Russ. J. Non-Ferrous Met. 2011 523. Springer, 2011. Vol. 52. № 3. P. 311 – 318.
3. Савилов А.В. et al. Современное состояние производства высокопроизводительного режущего инструмента из порошковых быстрорежущих сталей и твердых сплавов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. Vol. 6. № 77. P. 26 – 33.
4. Xikun L. et al. Composition, Characteristics and Development of Advanced Ceramic Cutting Tools // J. Rare Earths. Elsevier, 2007. Vol. 25. № SUPPL. 2. P. 287 – 294.
5. Lobanov D.V., Yanyushkin A.S. Influence of sharpening on the quality of hard-alloy tools for the cutting of composites // Russ. Eng. Res. 2011 313. Springer, 2011. Vol. 31. № 3. P. 236 – 239.
6. Sidorov S.A. et al. Wear and Breakage Resistance of Hard Alloy Coatings Strengthened with Tungsten Carbide // Metallurgist. Springer New York LLC, 2018. Vol. 61. № 11-12. P. 1023 – 1028.
7. Chayeuski V.V. et al. Characteristics of ZrC/Ni-UDD coatings for a tungsten carbide cutting tool // Appl. Surf. Sci. North-Holland, 2018. Vol. 446. P. 18 – 26.
8. Khan M.A., Gupta K. A study on machinability of nickel based superalloy using micro-textured tungsten carbide cutting tools // Mater. Res. Express. IOP Publishing, 2020. Vol. 7. № 1. P. 016537.
9. Oskolkova T.N., Budovskikh E.A. Electric explosion alloying of the surface of hard alloy vk10ks with titanium and silicon carbide // Met. Sci. Heat Treat. Springer, 2013. Vol. 55. № 1-2. P. 96 – 99.
10. Kim B.R. et al. Mechanical properties and rapid consolidation of binderless nanostructured tantalum carbide // Ceram. Int. Elsevier, 2009. Vol. 35. № 8. P. 3395 –3 400.
11. Дворник М.И., Зайцев А.В. Сравнительный анализ износостойкости субмикронного твердого сплава WC-8 Co-1 Cr 3C 2 и традиционных твердых сплавов при сухом трении // Перспективные материалы. 2015. № 5. P. 34 – 41.
12. Хатьков В.Ю., Боярко Г.Ю. Современное состояние вольфрамовой промышленности России // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Vol. 330. № 2. P. 124 – 134.
13. Агеева Е.В. et al. Рециклинг отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов для упрочнения изделий. 2013. 184 p.
14. Shibata J., Murayama N., Niinae M. Recovery of tungsten and cobalt from tungsten carbide tool waste by hydrometallurgical method. http://dx.doi.org/10.1080/12269328.2014.929983. Taylor & Francis, 2014. Vol. 17. № 2. P. 120 – 124.
15. Malyshev V.V., Gab A.I. Resource-saving methods for recycling waste tungsten carbide-cobalt cermets and extraction of tungsten from tungsten concentrates // Theor. Found. Chem. Eng. 2007 414. Springer, 2007. Vol. 41. № 4. P. 436 – 441.
16. Shemi A. et al. Recycling of tungsten carbide scrap metal: A review of recycling methods and future prospects // Miner. Eng. Pergamon, 2018. Vol. 122. P. 195 – 205.
17. Зеликман А.Н., Каспарова Т.В., Биндер С.И. Получение твердых сплавов из регенерированных смесей WC-Co, полученных из кусковых отходов цинковым методом // Цветные металлы. 1993. № 1. P. 47 – 49.
18. Brooker K.J.A. New process for reclaiming tungsten scrap // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 1990. № 3. P. 121 – 122.
19. Куркчи Э.У. et al. Современное состояние и перспективы развития электрохимической переработки вольфрамсодержащих отходов твердых сплавовNo Title // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. 2006. № 6. P. 50 – 56.
20. Katiyar P.K., Randhawa N.S. A comprehensive review on recycling methods for cemented tungsten carbide scraps highlighting the electrochemical techniques // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. Elsevier, 2020. Vol. 90. P. 105251.
21. Балмасов А.В. Анодная обработка вольфрамокобальтового сплава в водно-органических растворах // Металлообработка. 2010. № 2. P. 61 – 64.
2. Kiryukhantsev-Korneev F.V. et al. Nanostructured Ti-Cr-B-N and Ti-Cr-Si-C-N coatings for hard-alloy cutting tools // Russ. J. Non-Ferrous Met. 2011 523. Springer, 2011. Vol. 52. № 3. P. 311 – 318.
3. Савилов А.В. et al. Современное состояние производства высокопроизводительного режущего инструмента из порошковых быстрорежущих сталей и твердых сплавов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. Vol. 6. № 77. P. 26 – 33.
4. Xikun L. et al. Composition, Characteristics and Development of Advanced Ceramic Cutting Tools // J. Rare Earths. Elsevier, 2007. Vol. 25. № SUPPL. 2. P. 287 – 294.
5. Lobanov D.V., Yanyushkin A.S. Influence of sharpening on the quality of hard-alloy tools for the cutting of composites // Russ. Eng. Res. 2011 313. Springer, 2011. Vol. 31. № 3. P. 236 – 239.
6. Sidorov S.A. et al. Wear and Breakage Resistance of Hard Alloy Coatings Strengthened with Tungsten Carbide // Metallurgist. Springer New York LLC, 2018. Vol. 61. № 11-12. P. 1023 – 1028.
7. Chayeuski V.V. et al. Characteristics of ZrC/Ni-UDD coatings for a tungsten carbide cutting tool // Appl. Surf. Sci. North-Holland, 2018. Vol. 446. P. 18 – 26.
8. Khan M.A., Gupta K. A study on machinability of nickel based superalloy using micro-textured tungsten carbide cutting tools // Mater. Res. Express. IOP Publishing, 2020. Vol. 7. № 1. P. 016537.
9. Oskolkova T.N., Budovskikh E.A. Electric explosion alloying of the surface of hard alloy vk10ks with titanium and silicon carbide // Met. Sci. Heat Treat. Springer, 2013. Vol. 55. № 1-2. P. 96 – 99.
10. Kim B.R. et al. Mechanical properties and rapid consolidation of binderless nanostructured tantalum carbide // Ceram. Int. Elsevier, 2009. Vol. 35. № 8. P. 3395 –3 400.
11. Дворник М.И., Зайцев А.В. Сравнительный анализ износостойкости субмикронного твердого сплава WC-8 Co-1 Cr 3C 2 и традиционных твердых сплавов при сухом трении // Перспективные материалы. 2015. № 5. P. 34 – 41.
12. Хатьков В.Ю., Боярко Г.Ю. Современное состояние вольфрамовой промышленности России // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Vol. 330. № 2. P. 124 – 134.
13. Агеева Е.В. et al. Рециклинг отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов для упрочнения изделий. 2013. 184 p.
14. Shibata J., Murayama N., Niinae M. Recovery of tungsten and cobalt from tungsten carbide tool waste by hydrometallurgical method. http://dx.doi.org/10.1080/12269328.2014.929983. Taylor & Francis, 2014. Vol. 17. № 2. P. 120 – 124.
15. Malyshev V.V., Gab A.I. Resource-saving methods for recycling waste tungsten carbide-cobalt cermets and extraction of tungsten from tungsten concentrates // Theor. Found. Chem. Eng. 2007 414. Springer, 2007. Vol. 41. № 4. P. 436 – 441.
16. Shemi A. et al. Recycling of tungsten carbide scrap metal: A review of recycling methods and future prospects // Miner. Eng. Pergamon, 2018. Vol. 122. P. 195 – 205.
17. Зеликман А.Н., Каспарова Т.В., Биндер С.И. Получение твердых сплавов из регенерированных смесей WC-Co, полученных из кусковых отходов цинковым методом // Цветные металлы. 1993. № 1. P. 47 – 49.
18. Brooker K.J.A. New process for reclaiming tungsten scrap // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 1990. № 3. P. 121 – 122.
19. Куркчи Э.У. et al. Современное состояние и перспективы развития электрохимической переработки вольфрамсодержащих отходов твердых сплавовNo Title // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. 2006. № 6. P. 50 – 56.
20. Katiyar P.K., Randhawa N.S. A comprehensive review on recycling methods for cemented tungsten carbide scraps highlighting the electrochemical techniques // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. Elsevier, 2020. Vol. 90. P. 105251.
21. Балмасов А.В. Анодная обработка вольфрамокобальтового сплава в водно-органических растворах // Металлообработка. 2010. № 2. P. 61 – 64.
Петров В.В., Проценко А.Е., Сапожник К.Р. Технология переработки отходов твердосплавного инструмента // Строительные материалы и изделия. 2022. Том 5. № 3. С. 27 – 34. https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-3-27-34