仲鎢酸銨的製備——離子交換法

離子交換技術為我國鎢冶煉帶來了重大的技術進步,但同時該項技術也存在一定的缺陷。特別是隨著環境問題越來越被重視,離子交換帶來的廢水問題逐漸凸顯出來,主要表現在以下幾個方面:
1. 進料濃度低,耗水量大;
2. 強鹼性樹脂單位處理量不高,樹脂工作交換容量小;
3. 廢水量大,且難以處理。

本文提出一種使用弱鹼性陰離子交換樹脂的離子交換法製備仲鎢酸銨,具體步驟如下:
1. 將鎢精礦進行堿處理,得到鹼性鎢酸鈉料液;
2. 向鹼性鎢酸鈉料液中加入酸性物質並加熱進行中和處理,得到中性的鎢酸鈉料液;
3. 將鎢酸鈉料液進行稀釋,得到離子交換的交前液;
4. 利用弱鹼性陰離子交換樹脂對交前液進行吸附處理,使交前液中的鎢被吸附;
5. 利用解吸劑對吸附有鎢的弱鹼性陰離子交換樹脂進行解吸處理,得到解吸液;
6. 將解吸液進行除雜處理,得到除雜後液;
7. 將除雜後液進行蒸發結晶,得到仲鎢酸銨。

使用弱鹼性陰離子交換樹脂的離子交換法製備仲鎢酸銨,能夠縮短流程,同時完成除雜和轉型兩個任務,並且設備簡單,鎢回收率高,有效提高離子交換工序中待處理料液中的鎢濃度,減少廢水的產生,並最終制得合格的APT產品。

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仲鎢酸銨結晶母液回收鎢和氯化銨

仲鎢酸銨蒸發結晶過程中生成的母液的主要成分為氯化銨及鎢的同多酸與雜多酸的銨鹽,棄之可惜,經納濾或超濾膜分離可以很好的回收鎢和氯化銨。

實施步驟如下:
1. APT結晶母液pH值調整:向APT結晶母液中加入酸(如鹽酸)或堿(如氨水、氫氧化鈉等)調節溶液的pH值;若後續工序採用超濾膜分離過程,溶液pH範圍為1.5~4.5;若後續工序採用納濾膜分離過程,溶液pH範圍為1.5~6或7.5~11;
2. 固體微小顆粒過濾分離:脫除步驟1中得到的已調整pH值的溶液中的微小顆粒,脫除方法可選過濾、微濾或者是超濾;

超濾膜

3. 納濾或超濾膜分離過程,原理是:利用水溶液中鎢的含氧酸根離子與氯離子在分子量及電荷上的差別。包括濃縮和透析2個階段:
1) 濃縮階段:將步驟2得到的已脫除固體懸浮物的APT結晶母液經高壓泵壓入納濾膜或超濾膜分離裝置,納濾膜或超濾膜阻擋含鎢離子而允許氯離子透過,因此透過液為含鎢低的氯化銨溶液,濃縮液為鎢濃度高的溶液,濃縮液再進一步分離,此為濃縮過程。該過程中濃縮液中的鎢濃度不斷升高,但氯離子濃度維持基本不變;並且所得高鎢濃縮液可以直接返回到離子交換工藝生產仲鎢酸銨的主流程中,氯化銨溶液經適當處理可用作解吸劑;
2)透析階段:濃縮到一定程度後,加水稀釋,然後進一步分離,使濃縮液中的氯離子濃度降低,此為透析過程;多次透析將進一步降低濃縮液中氯離子的濃度。

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摻鈦鎢青銅簡述

鎢青銅是一種非計量化合物,通式一般表示為MXWO3(其中0<X<1),由於X值可在一定範圍內變動,組分之間無確定的化學計量比值,故稱為非化學計量化合物,其中M可以是鈣、鍶、鋇、稀土金屬、銅、銀等,也可用鈮、鉭、鈦等金屬取代其中的鎢而生成其他青銅,這類化合物具有特殊的物理化學性質,除了有鮮亮的金屬光澤外,還具有高電子電導率和快離子傳輸性質,是一種新型的電極材料,應用於鋰電池陰極材料、離子感應器和二次電池等。
 
摻鉭鎢青銅是選擇了過渡金屬鉭作為摻雜離子。採用水熱法,將鉭引入六方相氧化鎢八面體結構中,獲得摻鉭鎢青銅(TaXWO3)。
 
稱取2gNa2WO4·2H2O於內襯為聚四氟乙烯的反應釜中,加入二次蒸餾水,磁力攪拌使其溶解,再加入一定量3mol·L-1鹽酸溶液,控制整個反應體系PH小於1.5,攪拌半小時後,向上述溶液中加入一定體積0.05mol·L-1TaCl5溶液和35ML0.5mol·L-1NH4(SO4)2,繼續攪拌2h,將反應釜旋緊密閉後至於程序烘箱中在170℃下水熱處理48h。反應完成後,取出反應釜,冷卻至室溫。將反應產物分別用蒸餾水洗滌至中性,再置於-40℃冷凍乾燥機中冷凍乾燥。
 
(1)當Ta材料中Ta/W摩爾比為0.04時達到鉭摻雜氧化鎢的固溶限值。
 
(2)以低價態、大半徑的鉭離子摻雜進入氧化鎢的結構,對其晶胞參數產生影響,晶格發生畸變,材料表面氧空位比例增大,電子躍遷的能隙降低,材料的光催化性能明顯提高。
 
(3)該材料在酸性溶液中的催化性能具有良好的穩定性。
 
摻鉭鎢青銅納米材料為六方相結構氧化鎢,當摻鉭鎢青銅中Ta/W摩爾比小於0.04時,晶胞參數隨著摻雜量的增大而逐漸增大,當摻雜量達到大於0.04後保持基本不變。隨著鉭摻雜量的增大,紫外吸收峰發生紅移,即能隙逐漸減小。
 
鎢青銅的光催化性能與晶體的結晶度、粒徑、比表面積及禁帶寬度有關,以低價態大半徑的鉭離子摻雜進入氧化鎢結構,導致樣品的晶格發生一定的畸變,同時,為了補償晶格畸變產生的應力,晶格表面的氧原子容易逃離晶格而起到空穴捕獲作用。這樣,鎢青銅的光催化性能得到明顯提高。
 
氧化鎢是一個被廣泛研究的過渡金屬氧化物,因為它具有獨特的性質可望在電變色器件、傳感器、分離材料等方面得到應用,被人們廣泛關注。近年來,納米粒子的製備已取得重大的進步,目前,研究的重點已轉移到各向異性納米粒子的研究上,因為各向異性納米粒子可以根據需要而進行排列和功能化,特別是一維過渡金屬氧化物納米材料具有特殊的光學、磁學和電子學特性,越來越受到人們的關注,而將過渡金屬離子引入材料骨架結構中,改變材料的微觀結構或表面屬性,使其性能更優是目前對材料進行改性研究的熱點。鎢青銅氧化鎢中的W離子易變價態,當將過渡金屬引入晶體結構中,W的價態發生變化,在W6+,W5+和W4+的相互轉換過程中,會出現晶格內形成不穩定的氧空位,材料表面產生缺陷等現象,將導致氧化鎢表現出特異的物理化學性質,必將有重要的用途。

 

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銅含量對鎢銅電極性能的影響

除了鎢粉粒度會對鎢銅合金電極的各項綜合性能產生一定的影響之外,銅(Cu)的含量的變化也會對鎢銅合金電極W-Cu性能造成一定程度的影響。以下是不同的銅(Cu)含量的鎢銅合金電極在兩種熔滲方式(常規熔滲CV和微波熔滲MW)下產品性能的對比:

鎢銅電極

該表通過對產品相對密度、電導率和布氏硬度(HB)以及不同熔滲工藝下的幾個參數來對比不同配比的鎢銅合金電極性能。從中我們不難看出熔滲出的鎢銅合金W-Cu電極相對密度都能達到98%以上,幾乎完全緻密;而銅Cu的含量對樣品密度產生了顯著的影響,其含量越高,在相同燒結條件下所得到的樣品的緻密度也越高,但是與燒結的方式沒有直接的聯繫。高溫下相互接觸的鎢顆粒更容易發生鎢原子的擴散,即產生固相燒結,其結果是接觸顆粒間產生粘結,導致鎢晶粒粘結呈網路狀或顆粒合併而長大。從整個演變過程中我們可以看出鎢顆粒的重排作用是借助於銅液的流動和潤濕而進行的,因此液相量的多少就決定了鎢顆粒的重排能否充分地展開,顯然提高銅含量有利於鎢銅材料的顆粒重排,更有利於緻密化的進行。

鎢銅合金電極W-Cu的導電性能極大地取決於銅含量的多少以及其連通性能。足夠的液相銅量是顆粒重排的重要基礎。此外,微波熔滲和常規熔滲中二者的電導率值相當,這也反映出微波燒結較快的升溫速率對其電導率並無不利的影響。而與之相反,無論是採用哪種熔滲方式,W-Cu鎢銅合金電極的硬度都取決於硬質相鎢W的含量及其晶粒度。

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丙烯三氧化鎢制取碳化鎢粉

Propylene丙烯三氧化鎢制取碳化鎢粉工藝在一定層度上提高了我國制取碳化鎢粉的工藝水準,並將所制得的碳化鎢粉運用於硬質合金的生產,使得我國碳化鎢粉的資源優勢迅速地轉化為經濟優勢,為我國以出口初級礦產品的局面做出了巨大的貢獻。

丙烯(propylene,CH2=CHCH3)常溫下為無色、稍帶有甜味的氣體。它稍有麻醉性,在815℃、101.325kpa下全部分解。易燃,爆炸極限為2%~11%。不溶于水,溶於有機溶劑,是一種屬低毒類物質。丙烯是三大合成材料的基本原料,主要用於生產聚丙烯、丙烯腈、異丙醇、丙酮和環氧丙烷等。

碳化鎢粉具有高熔點,高硬度,高斷裂韌性和高壓縮強度等優異性質,被廣泛應用於工具材料和耐磨部件。需求如此高使得更多的人集中注意力去研究如何制取原材料,以下介紹一種制取碳化鎢粉的新工藝:丙烯三氧化鎢制取碳化鎢粉。

丙烯三氧化鎢制取碳化鎢粉,以丙烯和三氧化鎢為原料,將原料放置450℃-600℃的環境中加熱,使得三氧化鎢表面沉積細粒碳。而後在90%Ar+10%H2的混合氣體中,於1100℃—1400℃的環境中加熱2h後,將物料經破碎、過篩後獲得碳化鎢粉。

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2024年1月份贛州鎢協預測均價與下半月各大型鎢企長單報價。

 

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龍年首周鎢價開門紅。