Study of specific electrical conductivity of ammonium carbonate solutions containing tungsten and rhenium and calculation of its activation energy

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The specific electrical conductivity of ammonium carbonate aqueous solutions with concentrations of 0.5 and 1.0 mol/l containing tungstate- and perrhenate- anions with a total concentra-tion of W(VI) and Re(VII) up to 0,33 mol/l in the temperature range of 20-50 ˚C was studied by the conductometric method. A linear increase in electrical conductivity with increasing temperature and its nonlinear increase with the total concentration of W(VI) and Re(VII) were established. The temperature coefficients of electrical conductivity were determined and the values of its activation energy were calculated, indicating the diffusion nature of charge transfer in the studied solutions.

About the authors

A. M. Levin

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Science

Author for correspondence.
Email: olyakolya@mail.ru
Moscow

O. G. Kuznetsova

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Science

Email: olyakolya@mail.ru
Moscow

A. S. Anokhin

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Science

Email: olyakolya@mail.ru
Moscow

O. M. Levchuk

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Science

Email: olyakolya@mail.ru
Moscow

A. O. Bolshih

A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Science

Email: olyakolya@mail.ru
Moscow

References

  1. Гончаров, Г.В. Мировой рынок редких металлов по итогам 1 полугодия 2022 / Г.В. Гончаров // Редкие металлы и материалы на их основе : технологии, свойства и при-менение : сб. докладов 2-й Междунар. научно-практ. конф. (23–25 ноября 2022 г., Москва). – М. : АО «Гиредмет», 2022. 412 с. – (Goncharov, G.V. Mirovoj rynok redkih metallov po itogam 1 polugodija 2022 / G.V. Goncharov // Redkie metally i materialy na ih os-nove: tehnologii, svojstva i primenenie : sb. dokladov 2-j Mezhdunar. nauchno-prakt. konf. (23–25 nojabrja 2022 g., Moskva). – Moskva : AO «Giredmet», 2022. 412 s.)
  2. Анисимова, А.Б. Некоторые аспекты экономической оценки попутных компонентов при комплексной переработке минерального сырья / А.Б. Анисимова // Естественно-гуманитарные исследования. 2021. №34(2). С.18–22. DOI : 10.24412/2309-4788-2021-10942. – (Anisimova, A.B. Nekotorye aspekty jekonomicheskoj ocenki poputnyh komponentov pri kompleksnoj pererabotke mineral’nogo syr’ja / A.B. Anisimova // Estestvenno-gumanitarnye issledovanija. 2021. №34(2). S.18–22. DOI : 10.24412/2309-4788-2021-10942.)
  3. Werner, T.T. Rhenium mineral resources : A global assessment / T.T. Werner, G.M. Mudd, S.M. J.D. Huston // Resources Policy. 2023. V.82. Art.103441. DOI : 10.1016/j.resourpol.2023.103441. ISSN 0301-4207 .
  4. Загородняя, А.Н. Современное состояние производства перрената аммония в Казахстане / А.Н. Загородняя, З.С. Абишева, А.С. Шарипова // Научные исследования, технологические разработки, промышленное применение : cб. матер. междунар. научно-практ. конф. «Рений, Вольфрам, Молибден – 2016. Москва, 24–25 марта 2016 г. – М. : ОАО «ИНСТИТУТ «ГИНЦВЕТМЕТ», 2016. С.27–31. – (Zagorodnjaja, A.N. Sovremennoe sostojanie proizvodstva perrenata ammonija v Kazahstane / A.N. Zagorodnjaja, Z.S. Abisheva, A.S. Sharipova // Nauchnye issledovanija, tehnologicheskie razrabotki, promyshlennoe prime-nenie : sb. mater. mezhdunar. nauchno-prakt. konf. «Renij, Vol’fram, Molibden – 2016. Mos-kva, 24–25 marta 2016 g. – M. : OAO «INSTI¬TUT «GINCVETMET», 2016. S.27–31.)
  5. Касиков, А.Г. Рециклинг рения : Монография / А.Г. Касиков, А.М. Петрова. – М. : ИЦ РИОР, НИЦ ИНФРА-М, 2017. 95 с. (Kasikov, A.G. Recikling renija : Monografija / A.G. Kasikov, A.M. Petrova. – M. : IC RIOR, NIC INFRA-M, 2017. 95 s.)
  6. Палант, А.А. Металлургия рения / А.А. Палант, И.Д. Трошкина, А.М. Чекмарев. – М. : Наука, 2007. 298 с. (Palant, A.A. Metallurgija renija / A.A. Palant, I.D. Troshkina, A.M. Chekmarev. – M. : Nauka, 2007. 298 s.)
  7. Палант, А.А. Технология рения / А.А. Палант, И.Д. Трошкина, А.М. Чекмарев, А.И. Костылев. – М. : ООО «Галлея-Принт», 2015. 329 с. (Palant, A.A. Tehnologija renija / A.A. Palant, I.D. Troshkina, A.M. Chekmarev, A.I. Kostylev. – M. : OOO «Galleja-Print», 2015. 329 s.)
  8. Палант, А.А. Электрохимическая переработка металлических отходов вольфрама и молибдена под действием переменного тока / А.А. Палант, В.А. Брюквин // Металлы. 2004. №2. С.79–82. (Palant, A.A. Electrochemical alternating current-assisted pro-cessing of metallic tungsten and molybdenum wastes in ammonia electrolytes / A.A. Palant, V.A. Bryukvin // Russian Metallurgy (Metally). 2004. №2. P.171–173.)
  9. Палант, А.А. Физико-химические и технологические основы электрохимической переработки отходов металлического вольфрама / А.А. Палант, В.А. Павловский // Технология металлов. 2003. №11. С.3–7. (Palant, A.A. Fiziko-himicheskie i tehnologicheskie osnovy jelektrohimicheskoj pererabotki othodov metallicheskogo vol’frama / A.A. Palant, V.A. Pavlovskij // Tehnologija metallov. 2003. №11. S.3–7.)
  10. Рузиев, У.Н. Технология электрохимической переработки отходов сплавов вольфрам-рений и молибден-рений / У.Н. Рузиев, С.Н. Расулова, В.П. Гуро, Х.Т. Шарипов, М.А. Ибрагимова, Ч.Ф. Адинаев // Universum : химия и биология. 2022. 10(100). Электрон. научн. журн. URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14302. – (Ruziev, U.N. Tehnologija jelektrohimicheskoj pererabotki othodov splavov vol’fram-renij i molibden-renij / U.N. Ruziev, S.N. Rasulova, V.P. Guro, H.T. Sharipov, M.A. Ibragimova, Ch.F. Adinaev // Universum : himija i biologija. 2022. 10(100). Jelektron. nauchn. zhurn. URL : https://7universum.com/ru/nature/archive/item/14302)
  11. Справочник по электрохимии / под ред. А.М. Сухотина. – Л. : Химия, 1981. 488 с. – (Spravochnik po jelektrohimii / pod red. A.M. Suhotina. – L. : Khimija, 1981. 488 s.)
  12. Добош, Д. Электрохимические константы : справочник для электрохимиков ; пер. с англ. и венг. / Д. Добош. – М. : Мир, 1980. 365 с. – (Dobosh, D. Jelektrohimicheskie konstanty / spravochnik dlja jelektrohimikov ; per. s angl. i veng. / D. Dobosh. – M. : Mir, 1980. 365 s.)
  13. Новый справочник химика и технолога. Химическое равновесие. Свойства растворов. – С.-Пб. : АНО НПО «Профессионал», 2004. 998 с. – (Novyj spravochnik himika i tehnolora. Himicheskoe ravnovesie. Svojstva rastvorov. – S.-Pb. : ANO NPO «Professional», 2004. 998 s.)
  14. Баматов, И.М. Гидролиз в системе «карбонат аммония + вода» по первой ступени. Гидролиз и анионом, и катионом / И.М. Баматов, М.Х. Байсангурова, М.И. Самбу-латова // Всеросс. научно-практ. конф. студентов, молодых ученых и аспирантов «Наука и молодежь». Грозный, 29–30 ноября 2018 г. – Грозный : Издво Чеченский гос. ун-т, 2018. С.133–136. – (Bamatov, I.M. Gidroliz v sisteme «karbonat ammonija + voda» po pervoj stupeni. Gidroliz i anionom, i kationom / I.M. Bamatov, M.H. Bajsangurova, M.I. Sambulatova // Vseross. nauchno-prakt. konf. studentov, molodyh uchenyh i aspirantov «Nauka i molodezh’». Groznyj, 29–30 nojabrja 2018 g. – Groznyj : Izdvo Chechenskij gosudarstvennyj universitet, 2018. S.133–136.)
  15. Кнунянц, И.Л. Химическая энциклопедия в 5 т. Т.1. / И.Л. Кнунянц, Н.Н. Кулов, Н.С. Зефиров. – М. : Изд-во Советская энциклопедия, 1988. 625 с. – (Knunjanc, I.L. Himicheskaja jenciklopedija v 5 t. T.1. / I.L. Knunjanc, N.N. Kulov, N.S. Zefirov. – M. : Izd-vo Sovetskaja jenciklopedija, 1988. 625 s.)
  16. Berkol, I. Ammonia and ammonium carbonate leaching of anthoinite : (hydrous aluminium tungstate) / I. Berkol, R. Derie, Masoud Ghodsi // Intern. J. Refractory Metals and Hard Mater. 1985. March.V.4(1). P.43–47.
  17. Vadasdi, K. Effluent-free manufacture of ammonium paratungstate (APT ) by recy-cling the byproducts / K. Vadasdi // Int. J. Refractory Metals & Hard Mater. 1995. V.13. P.45–59.
  18. Xiao-Bin Li. Dissolving behavior of ammonium paratungstate in (NH4)2CO3-NH3·H2O-H2O system / Xiao-Bin Li, Chun-Hui Gao, Jie Zhou, Qiu-Sheng Zhou, Tian-Gui Qi, Gui-Hua Liu, Zhi-Hong Pengl // Trans. Nonferrous Metals Soc. China. 2018. July. V.28. Is.7. P.1456–1464. DOI : 10.1016/S1003-6326(18)64784-3.
  19. United States Patent (19), Patent Number: 5,021,133. Electrolytic method for pro-ducing ammonum paratungstate from cemented tungsten carboтe / Vanderpool C.D., Kim T.K. Date of Patent : Jun. 4. 1991.
  20. D’Aloya, A. An electrochemical investigation of the formation of CoSx and its effect on the anodic dissolution of iron in ammoniacal-carbonate solutions / A. D’Aloya, A.N. Nikolo-ski // Hydrometallurgy. 2013. V.131–132. P.99–106.
  21. Kho, Y.T. Anodic behavior of iron in ammoniacal carbonate solution. I. Steady-state polarization and cyclic voltammetry / Y.T. Kho, K. Osseo-Asare, H.W. Pickering // J. Electro-chem. Soc. 1992. V.139. P.32–39.
  22. Lee, J.W. Anodic dissolution of iron in ammoniacal ammonium carbonate solution / J.W. Lee, K. Osseo-Asare, H.W. Pickering // J. Electrochem. Soc. 1985. V.132. P.550–555.
  23. Афифи, А. Статистический анализ : подход с использованием ЭВМ / А. Афифи, С. Эйзен ; пер. с англ. – М. : Мир, 1982. 488 с. – (Afifi, A. Statisticheskij analiz : Podhod s ispol’zovaniem JeVM / A. Afifi, S. Jejzen ; per. s angl. – M. : Mir, 1982. 488 s.)
  24. Щербаков, В.В. Электропроводность и диэлектрическая проницаемость водных растворов аммиака / В.В. Щербаков, З. Салем, В.И. Ермаков, А.Ф. Воробьев // Электрохимия. 1992. Т.28. С.283–286. – (Shherbakov, V.V. Jelektroprovodnost’ i dijelektrich-eskaja pronicaemost’ vodnyh rastvorov ammiaka / V.V. Shherbakov, Z. Salem, V.I. Ermakov, A.F. Vorob’ev // Jelektrohimija. 1992. Bd.28. S.283–286.)
  25. Кузнецова, О.Г. Исследование электропроводности аммиачно-щелочных растворов и определение ее энергии активации / О.Г. Кузнецова, А.М. Левин, М.А. Севостьянов, О.И. Цыбин, А.О. Больших // Металлы. 2019. №5. C.93–97. – (Kuznetsova, O.G. Electrochemical oxidation of a heavy tungsten-containing vnzh-type alloy and its compo-nents in ammonia-alkali electrolytes / O.G. Kuznetsova, A.M. Levin, M.A. Sevast’yanov, O.I. Tsybin, A.O. Bol’shikh // Russian Metallurgy (Metally). 2019. №5. Р.507–510.)
  26. Щербаков, В.В. Электропроводность системы аммиак–вода / В.В. Щербаков, Ю.М. Артемкина, Т.Н. Понамарева, А.Д. Кириллов // ЖНХ. 2009. Т.54. №2. С.321–323. – (Shherbakov, V.V. Jelektroprovodnost’ sistemy ammiak–voda / V.V. Shherbakov, Ju.M. Arte-mkina, T.N. Ponamareva, A.D. Kirillov // ZhNKh. 2009. V.54. №2. P.321–323.)
  27. Влаев, Л.Т. Энергия активации электропроводности водных растворов серной кислоты, селеновой кислоты и теллурата калия / Л.Т. Влаев, В.Г. Георгиева // Электрохимия. 2004. Т.40. №6. С.768–772. – (Vlaev, L.T. Jenergija aktivacii jelektroprovod-nosti vodnyh rastvorov sernoj kisloty, selenovoj kisloty i tellurata kalija / L.T. Vlaev, V.G. Georgieva // Jelektrohimija. 2004. Bd.40. №6. S.768–772.)
  28. Машина, А.Н. Температурная зависимость энергии активации электропроводности водных растворов сильных электролитов / А.Н. Машина, Ю.М. Артемкина, В.В. Щербаков // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т.31. №4. С.49–51. – (Mashina, A.N. Temperaturnaja zavisimost’ jenergii aktivacii jelektroprovodnosti vodnyh rastvorov sil’nyh jelektrolitov / A.N. Mashina, Ju.M. Artemkina, V.V. Shherbakov // Uspehi v himii i himicheskoj tehnologii. 2017. T.31. №4. S.49–51.)
  29. Кузнецова, О.Г. Анодное поведение сплава вольфрам-рений в растворах карбоната аммония / О.Г. Кузнецова, А.М. Левин // Сб. статей XIII междунар. научн. конф. «Современные методы в теоретической и прикладной электрохимии». 5–9 сентября 2022 г. Плес, Ивановская обл., РФ. – Иваново : Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН, 2022. 125 с. ISBN 978-5-905364-19-8 – (Kuznecova, O.G. Anodnoe povedenie splava vol’fram-renij v rastvorah karbonata ammonija / O.G. Kuznecova, A.M. Levin // Sb. statej XIII mezhdunar. nauchn. konf. «Sovremennye metody v teoreticheskoj i prikladnoj jel-ektrohimii». 5–9 sentjabrja 2022 g. Ples, Ivanovskaja obl., RF. – Ivanovo : Institut khimii rastvorov im. G.A. Krestova RAN, 2022. 125 s. ISBN 978-5-905364-19-8.)
  30. Кузнецова, О.Г. Получение паравольфрамата аммония в процессе электрохимической переработки сплавов вольфрам-рений в растворах карбоната аммония / О.Г. Кузнецова, А.М. Левин, В.Г. Леонтьев, М.А. Севостьянов, А.О. Больших, О.М. Левчук // Металлы. 2024. №2. С.3–10. – (Kuznecova, O.G. Obtaining ammonium paratungstate in the process of electrochemical processing of tungsten-rhenium alloys waste in ammonium carbonate solutions / O.G. Kuznecova, A.M. Levin, V.G. Leont’ev, M.A. Sevost’janov, A.O. Bol’shih, O.M. Levchuk // Russian Metallurgy. 2024. №2. P.3–10.)
  31. Zhang L. Green and low-carbon preparation of ammonium paratungstate by adding ammonia to ammonium metatungstate solution / L. Zhang, L. Shen, Q. Zhou, T. Qi, Z. Peng, G. Liu, X. Li // Hydrometallurgy. 2023. V.222. Art.106196.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».