湿法分解钨酸钴的热力学分析
- 详细资料
- 分类:钨业知识
- 发布于 2022年3月23日 星期三 19:41
- 作者:Xiaoting
- 点击数:1785
目前,废旧硬质合金再生利用的技术手段较多,包括锌熔法、酸溶法、选择性电溶法、硝石氧化法、硫酸钠熔炼法、空气(氧气)氧化法等。其中,空气氧化法在工业中的应用前景较好,不仅能将碳化钨彻底分解,采用湿法冶金流程得到高纯的仲钨酸铵,还能避免有害气体的释放。不过,它的产物——钨和钴将形成难溶于水的化合物——钨酸钴(CoWO4),因此后续还需采取一定的处理方法,实现钨与钴的分离提取。
据悉,钨酸钴主要采用湿法进行分解。针对湿法分解CoWO4的问题,下文将对对Co-W-H2O体系和Co-W-C-H2O 体系进行热力学分析。
1)Co-W-H2O体系的热力学分析
CoWO4在不同pH值溶液中游离钴和钨的存在形态有:Co2+、CoH-、Co(OH)2(aq)、Co(OH)3-、Co(OH)42-、 WO42-、HWO4-和H2WO4(aq),在一定条件下溶液中会生成各种沉淀,体系固相组分将发生改变,这时需根据固相组分的不同,分别考虑体系的平衡反应。
当体系中固体只有钨酸钴而无其它沉淀生成时,进入溶液的钴和钨均由钨酸钴提供,溶液中总钴浓度和总钨浓度相等。当溶液pH 值较低时,体系会有钨酸生成。当溶液pH 值升高时,体系会有氢氧化钴生成。
Co-W-H2O体系各溶解组分的lgc-pH 图
从上述图片可知,钨酸钴仅在中性溶液中稳定存在。当pH值小于4.1时,CoWO4便可分解为钨酸,随着酸度进一步升高,溶液中钴的浓度逐渐上升,当pH值为2.0 时,总钴浓度可达1 mol/L,此时仅有微量可溶性钨存在;当pH 值大于9.1时,CoWO4可分解为氢氧化钴沉淀,溶液中钨酸根的浓度随着pH值升高迅速上升,当pH值为11.2时,溶液中总钨浓度可达1 mol/L。由此可见,采用酸分解或碱分解的方式,均可有效分解钨酸钴,幷实现钨和钴的分离。
2)Co-W-H2O体系的热力学分析
当Co-W-C-H2O体系中固相只有钨酸钴而无其它沉淀生成时,进入溶液的钴和钨均由钨酸钴提供。当溶液pH值较低时,体系会有钨酸生成。碳酸盐溶液中,体系在一定条件下可生成碳酸钴沉淀。当溶液pH值进一步升高,碳酸钴将被分解为氢氧化钴,体系进入氢氧化钴的稳定区。
Co-W-C-H2O 体系各溶解组分的lgc-pH图
从上述图片可知,总碳浓度为1×10-5 mol/L、pH值大于7.0时,钨酸钴便可分解为碳酸钴,此后,钨酸根浓度随着pH值升高而升高;
而当pH 值超过10.7时,碳酸钴不能稳定存在,其将与碱反应生成氢氧化钴沉淀,这时体系实际上进入碱分解阶段,碳酸根不起分解作用。另外,研究表明钨酸钴易被碳酸盐分解,且可以采用较低碳酸盐的过量系。
氧化钨供应商:中钨在线科技有限公司 | 产品详情: http://www.tungsten-oxide.com |
电话:0592-5129696 传真:5129797 | 电子邮件:sales@chinatungsten.com |
钨钼文库:http://i.chinatungsten.com | 钨钼图片: http://image.chinatungsten.com |
钨业协会:http://www.ctia.com.cn | 钼业新闻: http://news.molybdenum.com.cn |