Мазмұны

5.6.3 Ренийді ренийқұрамды қорытпалардан бөліп алу

Құрамында рений бар қорытпалардың қалдықтары қолдану салалары мен қандай технологиялық операциялардан шыққанына байланысты әртүрлі диаметрлі сымдар, ұсақ бөлшектердің сынықтары (негізінен Mо/Re және W/Re қорытпалары), әртүрлі ірі ұнтақтар (метал өңдеу — тегістеу және жылтырату қалдықтары), механизмдердің кесек фрагменттері (қалақтар, бөлшектердің ақауы және т. б.) түрінде болады.
Химиялық құрамы бойынша құрамында рений бар қорытпалардың қалдықтарын шартты түрде екі топқа бөлуге болады: 2-3 компонентті (вольфрам және/немесе молибден-рений қорытпалары) және көп компонентті (күрделі қоспаланған қорытпалар, әдетте никель негізіндегі).
Құрамында рений бар қорытпалардың сынықтарының жалпы көлеміндегі вольфрам және/немесе молибден-рений қорытпаларының қалдықтары көлемі бойынша жалпы рений шикізаттарының аз пайызын құрайды, алайда рений мөлшерінің жоғары болуына байланысты құнды шикізат болып табылады. Электрондық жабдықтың компоненттерін өндіруде қорытпалардың 50% - на дейінгі мөлшерінде қалдықтар мен ақаулар болуы мүмкін. Сонымен қатар, олардың қызмет ету мерзімі қысқа және 5 жылдан көп аспайды. Молибден-және вольфрам-рений қорытпаларынан жасалған бұйымдарды ұзақ уақыт қолданудың арқасында осындай қорытпалардың қалдықтарынан ренийді қайта өңдеуде үлкен тәжірибе жинақталды, кейбір нұсқалар өнеркәсіпте көптеген жылдар бойы қолданылып келеді.
Әдетте, ренийді қорытпадан тиімді бөліп алу үшін бастапқы материал дисперсті болуы қажет, ал дисперстілік жеткіліксіз болған жағдайда қалдықтарды ұсақтау керек, бұл ыстыққа төзімді никель қорытпаларының қалдықтары үшін күрделі технологиялық міндет.
Өңдеуге түсетін ыстыққа төзімді никель қорытпаларының қалдықтары— қорытпа сынықтары немесе ақау қалақтар, сондай — ақ құю өндірісінің қалдықтары - гарнисаж, метал шаңдары түрінде болады. Суперқорытпаларды ұнтақтауға қатысты әдістер әдетте ренийі жоқ никель қорытпаларының қалдықтарын ұнтақтауға арналған. Десе де бұл әдістер ренийқұрамды никель қорытпаларының қалдықтарына да қолданыуға болады. Ыстыққа төзімді никель қорытпаларын өңдеу өте қиын. Мұндай шикізатты ұнтақтау үшін энергияны көп қажет ететін жабдықтар: ұнтақтаушы элементтері бар диірмендер (барабанды айналмалы, дірілдейтін, планетарлық диірмендер); соққы әрекетті (реактивті, центрифугалық); айналмалы бөліктері бар (аттрит, диск, кавитация, балға, ротор) диірмендер қажет. Сондай-ақ, бүріккіш әдістер (балқытылған қорытпаны жоғары қысымды сұйықтық немесе газ ағынымен бүрку) немесе ұнтақтау алдында қорытпаның сынғыштығын қамтамасыз ететін әдістер қолданылуы мүмкін.
1200-1500 ℃-де ыстыққа төзімді қорытпалар балқымасын шашыратып тұрып дисперстеу әдісі белгілі. Бірақ мұндай әдістерде оттегінің қатысында ренийдің ұшқыш оксиді түзіледі. Сондықтан ренийқұрамды ыстыққа төзімді қорытпаларды балқытып шашырату арқылы дисперстеу әдісін инертті атмосферада жүргізу қажет.
Қалдықтардың дисперстілігіне қол жеткізетін қарапайым әдістер, олардың балқымасына компонеттерді қосып балқытып алу, содан кейін алынған балқыманы ұнтақтау. Мысалы, қалдықтарға металдық алюминий қосып, доғалық немесе индукциялық пеште вакуумда 1600-1700 ℃ балқытады. Қорытпадағы алюминийдің ұсынылатын мөлшері кем дегенде 15 % болуы керек. Балықманы салқындатып ұсатқан кезде дисперстілігі 100-630 мкм бөлшектер алынған. Құрамында рений-рутений бар ыстыққа төзімді қорытпалар қалдығын ұнтақтауға икемдеу үшін алюминийдің қорытпаға қосатын мөлшері 25-30 % болуы керек. Суперқорытпалар қалдығын ұнтақтау үшін мырыш буымен 800-1000 ℃ өңдеу жолы да ұсынылған. Бұл әдістің артықшылығы кейіннен мырышты дистилляциялап регенерациялауға болады, кемшілігі процестің ұзақтығы 8-12 сағат, арнайы жабдықтарды қажет етеді. Оның үстіне ыстыққа төзімді қорытпалар үшін алюминий олардың құрамдас бөлігі болса, мырыш қажетсіз қоспа элемент болып табылады, сондықтан өңделген қалдықты мырыштан тазарту қажет.
Суперқорытпалар қалдықтарына сынғыш қасиет беру үшін оларды бейметалдармен (C, S) балқыту тәсілдері де ұсынылған. Ол үшін никель немесе кобальт негізіндегі материалды алдымен тотықтырғыш қатысында шлактанушы қоспалардан термиялық өңдеп, содан кейін балқымаға енгізіледі 0.5-6.0 мас.% мөлшерінде көміртегі енгізеді. Процесс 1450-1700 ℃ температурада жүзеге асырылады. Балқыма құю кезінде немесе одан кейін диспергациялайды. Дисперсті никель мен кобальт карбидтері кейінгі қышқылдық шаймалау кезінде (HCl, H2SO4) ерітіндіге оңай ауысады, ал хром, молибден және вольфрам шаймалау қалдықтарында шоғырланады. Құрамында рений бар қорытпаларға ұқсас технологияны қолдану кезінде тотығу сатысы алынып тасталынады, өйткені рений газ фазасына өтуі мүмкін. Оның үстіне ренийдің көміртекті қатты ерітінділері қорытпаға иілімділік қасиет беріп, оның сынғыштығын азайтады.
Сондықтан құрамында ренийі бар суперқорытпаларды балқытып, балқыманы күкіртпен қанықтырып, түзілген файнштейнді грануляциялап үгітуге жіберуге болады. Ары қарай шаймалау арқылы бағалы компоненттерді бөлуге болады.
Айта кету керек, жекелеген технологиялар құрамында