仲鎢酸銨中和結晶法的可行性

以中和結晶法製備仲鎢酸銨是目前工業生產仲鎢酸銨的主要方法之一。因為形貌優異、細微性細小的仲鎢酸銨是生產後續高性能鎢製品的必要條件。所以五水方體仲鎢酸銨的壓實密度大、晶體缺陷少與熱穩定性好,是生產高性能鎢製品的非常好的原料。

而相較于仲鎢酸銨中和結晶法,仲鎢酸銨蒸發結晶法作為目前工業上生產仲鎢酸銨的方法之一,因蒸發結晶法流程中需要常規加熱條件,導致存在溫度梯度,產品細微性難以控制的同時容易產生七水仲鎢酸銨,而七水仲鎢酸銨的熱穩定性不好,導致整體仲鎢酸銨的性能不佳。

仲鎢酸銨圖片

因仲鎢酸銨中和結晶法是採用鹽酸中和鎢酸銨溶液,經不斷攪拌中和得溶液與蒸發結晶相比更容易達到飽和狀態,溶液濃度也更均勻,所以根據 lamer 單分散模型結晶能快速成核,反應溶液濃度迅速降低,可以避開晶粒的擴散生長區,因而在相同結晶條件下,中和結晶能得到晶粒更細小的仲鎢酸銨。因此,為了製備更加細小的仲鎢酸銨,以中和結晶法制取仲鎢酸銨是可行辦法之一。

仲鎢酸銨中和結晶法在低溫下可獲得細微性細小的仲鎢酸銨,但是因為反應過程中結晶溫度低,最後得到的是十一水仲鎢酸銨。同時結晶時間長導致整個生產時間變長。根據水溶液結晶過程的熱力學可知,低溫條件下是有利於晶核的形成、抑制晶粒的長大,所以較低的結晶溫度是有利於獲得細小晶體的。但是從結晶動力學來分析,結晶中的形核、晶格重排、脫水、長大等過程又需要很大的能量來進行推動,所以低溫下結晶水無法脫除只能獲得十一水的仲鎢酸銨,同時晶體的晶型與分散性也不夠好。基於這兩方面的分析,要想利用中和結晶法製備滿足顆粒細小與晶型完整、分散性好的五水仲鎢酸銨是不可能的。

仲鎢酸銨圖片