Том 335 № 1 (2024)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/1/4375

Влияние энергетики процесса безвакуумного электродугового синтеза на продукт переработки вольфрамового рудного концентрата

Актуальность исследования обусловлена проблемой развития методов получения карбида вольфрама, особенно из вольфрамсодержащих отходов. В качестве решения предлагается безвакуумный электродуговой метод, отличающийся простотой эксплуатации и дешевизной по сравнению с прямым аналогом – электродуговым методом в защитной газовой среде. Полученный продукт может быть применен в качестве носителя катализатора в реакциях получения водорода. Цель: определить силу тока и введенную в систему энергию, необходимые для получения продукта с преобладанием гексагональной фазы карбида вольфрама WC из вольфрамового рудного концентрата безвакуумным электродуговым методом, и исследовать образец, в котором преобладает фаза карбида вольфрама. Объект: электродуговой синтез порошка на основе карбида вольфрама в открытой воздушной среде из вольфрамового рудного концентрата. Методы: измельчение в шаровой мельнице SAMPLE SPEX 8000M, магнитная сепарация, безвакуумный электродуговой метод синтеза, рентгенофазовый анализ на рентгеновском дифрактометре Shimadzu XRD 7000 s (λ=1,54060 Å), сканирующая электронная микроскопия, совмещенная с рентгенофлуоресцентным энергодисперсионным анализом на базе микроскопа TESCAN VEGA 3 SBU с приставкой OXFORD X-Max, просвечивающая электронная микроскопия в сочетании с энергодисперсионной спектроскопией и дифракцией электронов на выбранной области на базе микроскопа JEM-2100F, растровая электронно-ионная микроскопия на базе микроскопа QUANTA 200 3D. Результаты. Построена зависимость фазового состава продукта безвакуумного электродугового синтеза при значениях силы тока от 50 до 220 А; методом корундовых чисел определена массовая доля каждой из идентифицируемых фаз в продукте синтеза; определены ток и введенная в систему энергия, обеспечивающие наибольшую долю карбида вольфрама WC в продукте синтеза; проведено исследование продукта, содержащего наибольшую долю карбида вольфрама WC, методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии.

Ключевые слова:

Карбид вольфрама, вольфрамовый рудный концентрат, электродуговой синтез, плазма, открытая воздушная среда

Авторы:

Александр Яковлевич Пак

Александра Ивановна Кокорина

Юлия Леонидовна Шаненкова

Иван Игоревич Шаненков

Скачать pdf