электролит для электрохимической рекуперации алмазов

Формула изобретения

Электролит для электрохимической рекуперации алмазов, содержащий хлористый натрий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит сегнетову соль и фторид аммония при следующих соотношениях компонентов, г/л:

Хлористый натрий - 105 - 115

Сегнетова соль - 10 - 12

Фторид аммония - 20 - 30

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электрохимической рекуперации алмазов и сверхтвердых материалов из отработанного и бракованного инструмента, в частности буровых коронок и долот.

Известен электролит для электрохимической рекуперации алмазов из инструмента, содержащий серную кислоту (cм. Г.А. Безалий Об интенсификации процесса электротехнической рекуперации СТМ из отработанного и бракованного инструмента - на металлической основе в об. Научные труды ИСМ АН УССР, 1984 г.).

Недостатком этого электролита является низкая скорость анодного растворения из-за недостаточного количества в электролите активирующих анионов.

Наиболее близким к предлагаемому является электролит, содержащий хлористый натрий (см. Справочное руководство мастера геологоразведочного бурения. Л.: Недра - 1983 г. с. 221). Этот электролит содержит активные анионы хлора. Однако скорость анодного растворения чистого металла при этом электролите сравнительно невелика, т.к. на поверхности металла образуется очень тонкая защитная пленка из нерастворимых продуктов взаимодействия металла с электролитом. При этом происходят такие изменения электрических и химических свойств на поверхности металла, которые ведут к энергетическим затруднениям электрохимического процесса, т.е. адсорбционная пленка на металле оказывает экранирующее действие при взаимодействии поверхности анода с молекулами воды или анионами гидроксила.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение скорости анодного растворения металла матрицы алмазного породоразрушающего инструмента путем устранения на металле экранирующих адсорбционных пленок.

Поставленная задача решается тем, что электролит для электрохимической рекуперации алмазов, содержащий хлористый натрий, дополнительно содержит сегнетову соль и фторид аммония при следующих соотношениях компонентов, г/л:

Хлористый натрий - 105-115

Сегнетова соль - 10-12

Фторид аммония - 20-30

Благодаря введению в электролит сегнетовой соли улучшается комплексообразование электролита, т. е. происходит удаление образующейся на металле окисной пленки, что способствует увеличению скорости растворения металла. Вследствие введения в электролит фторида аммония происходит расстравливание металла, т. е. его активирование, при котором усиливается электрохимический процесс и повышается скорость анодного растворения.

Благодаря содержанию в электролите, г/л:

Хлористый натрий - 105-115

Сегнетова соль - 10-12

Фторид аммония - 20-30

электролит становится оптимальным, при котором фактическая скорость растворения металла становится равной расчетной.

Пример 1. В опытном электролите следующего состава, г/л:

Хлористый натрий - 105

Сегнетова соль - 10

Фторид аммония - 20

производится электрохимическая рекуперация алмазов из отработанных буровых коронок. За базу сравнения был принят электролит, содержащий 100 г/л хлористого натрия (см. Справочное руководство мастера геологоразведочного бурения. Л.: Недра - 1983, с. 221). Рекуперация производилась при опытном и базовом электролите при следующих условиях: температура электролита 30^oC, плотность тока 1,2 А/см².

Результаты рекуперации в опытном и базовом электролите представлены в табл. 1.

Применение электролита по предлагаемому техническому решению позволяет повысить скорость анодного растворения на 40% по сравнению с применением базового электролита.

Пример 2. В опытном электролите следующего состава, г/л:

Хлористый натрий - 115

Сегнетова соль - 12

Фторид аммония - 30

производится электрохимическая рекуперация алмазов из отработанных буровых коронок. За базу сравнения был принят электролит, содержащий 100 г/л хлористого натрия. Рекуперация производилась при опытном и базовом электролите при следующих условиях: температура электролита 30^oC, плотность тока 1,2 А/см².

Результаты рекуперации в опытном и базовом электролите представлены в табл. 2.

Применение электролита по предлагаемому техническому решению позволяет повысить скорость анодного растворения на 48% по сравнению с применением базового электролита.

Заявленное техническое решение может быть осуществлено при помощи описанных в заявке средств.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в повышении производительности процесса рекуперации алмазов из отработанного и бракованного инструмента на 35-48%.