離子交換法升級版

製備仲鎢酸銨的方法主要有經典法,萃取法和離子交換法三種,其中,離子交換法在我國的普及度最高。

傳統的離子交換工藝採用強鹼性陰離子交換樹脂201×7從鹼性鎢酸鈉溶液中吸附鎢。將解吸得到的鎢酸銨溶液,經蒸發結晶制得仲鎢酸銨。該法流程的優點是流程短,設備簡單,操作方便,勞動強度小,過程易於自動化,減少了對環境的污染,工人們的操作環境好,而且對磷、砷、矽等雜質有一定的淨化效果。但是,鎢酸銨溶液中,含氯高,在蒸發結晶時影響仲鎢酸銨的產品性能,並且該流程的結晶母液難以妥善處理。

离子交换法图片

近來,有學者對離子交換法制取仲鎢酸銨工藝方法進行改進,進而提出一種新的製備仲鎢酸銨的工藝方法,工藝內容如下:

1、將含有0.15摩爾/升氫氧化鈉和22.5克/升WO3的溶液作為進料液。該進料液中含0.005克/升砷,含有0.007克/升磷,含0.012克/升鉬,含0.81克/升二氧化矽,含0.17摩爾/升氯離子。2、將料液通過裝有多孔強鹼性陰離子交換樹脂WA的樹脂柱吸附鎢,進料液通過裝有樹脂的樹脂柱的線速度為0.103米/分。樹脂的交換工作容量為380毫克/克幹樹脂。流出液中三氧化鎢的濃度小於0.1克/升WO3,送到污水站處理。

3、用去離子水清洗負載鎢的離子交換樹脂,用4.5摩爾/升氯化銨和5.5摩爾/升氫氧化銨的混合溶液作為解吸劑,以0.044米/分的線速度通過負載鎢的離子交換樹脂,將鎢從離子交換樹脂上洗脫下來,吸附率為99.0%,收回率為98.7%。

4、洗脫下來的解吸液即鎢酸銨溶液中三氧化鎢的含量為320.6克/升WO3,解吸液中還含有0.8摩爾/升氯化銨,含有2.1摩爾/升氫氧化銨。除矽效率99.1%,除磷96.9%,除砷率95.6%。

在常壓於沸騰的溫度下,對上述解吸液進行蒸發,蒸發至結晶母液的密度為1.03克/立方釐米,過濾進行固液分離,分離出的仲鎢酸銨結晶於95℃烘乾,烘乾4.5小時,烘乾後的仲鎢酸銨結晶。

為了除去分離出結晶後的結晶母液中的鉬,加入硫化鈉的量為理論量的140%,並加熱至70℃保持半小時,用2.4摩爾/升鹽酸調結晶母液PH為2.7,待鉬沉澱後,過濾將沉澱除去。

本工藝方法即能消除在離子交換過程中仲鎢酸銨結晶的出現,又解決了分離結晶後的結晶母液的回收問題,最終仲鎢酸銨產品弗氏細微性在20-50μm之間,松裝密度在1.6-2.30克/立方釐米之間,生產出來的鎢酸銨結晶性能良好,成本低,可用於拉制鎢絲,也可作硬質合金的原料。

 

 

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