钨酸钠中三氧化钨含量的测定

三氧化钨(化学式:WO3)是一种黄色粉末。它不溶于水,溶于碱液,微溶于酸。可由钨矿与纯碱共熔后加酸而得。850℃时显著升华。几乎不与除氢氟酸外的无机酸反应,能缓慢地溶于氨水或浓碱溶液。与氯气加热反应生成氯氧化物,但不能与溴、碘反应。三氧化钨的用途也很广泛,主要用于煅烧还原生产钨粉和碳化钨粉,进而生产硬质合金产品,如刀具和模具。同时也可用于制造纯钨制品、钨条、钨丝,钨电极以及配重和辐射的屏蔽材料。工业生产中也有少量的用作黄色陶瓷器的着色剂。
钨酸钠中wo3含量测定
钨酸钠为无色结晶或白色斜方结晶,具有光泽的片状结晶或结晶粉末,钨酸钠溶于水,水溶液呈微碱性,不溶于乙醇, 微溶于氨。在空中风化。加热到100℃失去结晶水而成无水物。
 
但是钨酸钠中三氧化钨的含量如何测定呢?通常用辛可宁重量法来测定。
1. 试剂:甲基紫指示剂0.1%、盐酸(1+1)、辛可宁盐酸溶液10%(以1+1盐酸配制)、辛可宁盐酸洗液0.2%、固体NaOH、广泛试纸。
2. 操作步骤:
1. 称取试样0.5克于250ml烧杯中,用少许水溶解,加入60~80℃热水100ml,0.1%甲基橙指剂2滴,用盐酸中和至红色,在不断搅拌下加入10%辛可宁10ml。
2. 继续搅拌使沉淀凝骤,上层液较清则静置,待沉淀下沉以后,用快速定量滤纸过滤,滤液承接于250ml容量瓶中,
3. 沉淀用0.2%辛可宁洗液洗涤五次以上,洗净后沉淀同滤纸一起转入瓷坩埚中,于电炉上烘干炭化,再于750~800℃马福炉中炭化灼烧30~45分钟,冷却,称重。滤液按单宁,甲基紫比色法进行。
 
在这个实验过程中需要注意的事项如下:
①沉淀必须洗净钠离子,否则烧灼物发黑,结果偏高。
②指示剂可用0.1%的甲基橙,此时滤液方可按硫氰酸盐比色法进行。
 
微信:
微博:

 

溶液过饱和度对仲钨酸铵物理性质的影响 3/3

3、溶液中杂质的浓度
钨酸铵溶液中存在P、As、Mo、Si等杂质,这些杂质容易吸附在晶体生长的活性点上,妨碍晶体生长,使得仲钨酸铵晶粒变细,质量变差。同时,由于结晶母液中Cl、S等阴离子杂质经过长时间的浓缩,在仲钨酸铵表面富集,晶粒表面活性降低,因而难以形成颗粒均匀的粗颗粒产品。
 
P、As、SiO2 、Na、Mg、Ca、Fe、Mo等杂质在仲钨酸铵结晶过程中取决于它们与仲钨酸盐的相互作用特性以及所形成的化合物的溶解度及杂多酸可溶性杂质(NH4)3PW12O40、(NH4)3AsW12O40、(NH4)3SiW12O40。这些杂质在仲钨酸盐结晶过程中实际完全留在母液中,质量浓度高达1g/L以上,而在盐中的质量分数不超过0.005%。P、As、Si等杂质会降低仲钨酸盐的结晶率,其他杂质的晶粒效率Mo>Na>Mg>Ca>Fe,且取决于原始溶液的浓度。溶液杂质在蒸发结晶过程中易进入产品,影响产品质量,甚至导致产品不合格。所以,在结晶过程中,采取控制率、提高NH4Cl在钨酸铵溶液中的浓度,搅拌洗涤及加试剂洗涤等方法,以达到除杂的目的。
 
以上表明,过饱和度与钨酸铵溶液浓度、氯化铵浓度、杂质浓度有着密切关系,所以,要确定钨酸铵溶液的浓度在合适范围内,很大程度上应当控制溶液过饱和度在合理的范围。过饱和度的控制主要从三个方面进行:溶液中WO3的浓度、NH4Cl的浓度、杂质的浓度。

溶液过饱和度对仲钨酸铵物理性质的影响 2/3,请见以下网址:
http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/81972-ti-10653
微信:
微博:

 

溶液过饱和度对仲钨酸铵物理性质的影响 1/3

溶液搅拌过饱和度用浓差推动力△c(△c=c-c0)【其中c为溶液过饱和浓度,即溶液主体浓度;c0为溶解度饱和浓度,即平衡饱和浓度】。有学术认为仲钨酸铵晶体生长过程分为:非基元反应、结晶介质扩散和界面反应三个步骤。某一时刻的瞬间过饱和度△c决定于结晶过程过饱和生成(聚合反应)和消除(相变反应)的差值。与△c相关的线性生长速率(r1)和质量生长速率(rm)可定量反映它们的变化关系:
r1=K1△c1, (k1位线速率常数)
rm=Km s△c1, (km为质量速率常数,s为已有晶粒总表面积)
故,rm=kms2√ri/k1
结晶全过程及仲钨酸铵过饱和生成和消除速度的变化经历3个阶段,如右图:
                                                         
由图可知,阶段Ⅰ:诱导期,rm=0,仲钨酸铵结晶过程过饱和生成速度增大,△c1不断升高。阶段Ⅱ:出现晶核,rm>0,过饱和生成速度始终大于消除速度,相变反应为结晶过程的限制性环节。反应前期,由于s较小,△c依然升高,相变反应有s控制。随着s增大,由r1表征的△c达到最大值后开始下降,相变反应由△c控制。阶段Ⅲ:由于s增大,过饱和消除速度与生成速度相等,rm出现最大值。rm值随过饱和生成速度等量下降,聚合反应为结晶过程的限制性环节。显然,此阶段的rm值同时可作为过饱和生成速度的量度。
微信:
微博:

 

溶液过饱和度对仲钨酸铵物理性质的影响 2/3

1、起始WO3浓度
有文献指出:仲钨酸铵的松装密度随着溶液中WO3浓度的降低而增大,当WO3浓度降低到一定程度时,仲钨酸铵的松装密度变化不明显。这表明,溶液中WO3浓度较高时,过饱和度大,晶核形成速度快,结晶颗粒不易生长;当溶液中WO3浓度较低时,蒸发过程中溶液的饱和度变化不明显,其饱和度小,有利于晶核长大;但当WO3浓度太低时,过饱和度太小,晶核与溶质分子的接触机会少,晶粒生长受到影响。溶液过饱和度△c降低,导致晶体生长速率(rm)和成核速率(rN)减小,但是,两者的减慢程度不同。假设rN减慢程度>rm,表明晶核生成相对较少,而生长基元消除相对较多,此时,有利于制取粗颗粒仲钨酸铵。
 
2、NH4Cl浓度
NH4Cl的加入,使得溶液中的NH4+离子浓度增大,聚合反应以及多相反应平衡向右移动,导致仲钨酸铵溶解度下降,△c升高。已知,仲钨酸铵过饱和度升高对APT成核速率的影响大于对晶体生长速率的影响,因此,加入NH4Cl,仲钨酸铵结晶粒度往往会变细;但是,不掺入NH4Cl的情况下,仲钨酸铵生成的相变反应速度加快,相变反应速度低,地域宽,△c升高慢,受s控制的时间长。同时,随着NH4+离子的增多,同离子效应增强,其反作用的盐效应增大得更快。
 
有学术文献认为,溶液中的NH4Cl浓度越高,越容易得到细小不均的晶体。因为NH4Cl的存在以及同离子效应使得蒸发结晶反应向右移动,也就是说,在同等条件下,溶液的过饱和度增大,晶核形成速率加快,细小晶粒大量生成。原始氯化铵浓度由越高,得到的仲钨酸铵颗粒越细,这可能是因为溶液中存在有可能被晶粒吸附,但不与结晶构成其他物质。这类杂质被吸附到晶面,遮盖了晶体表面的活性区域,使晶体成长速度减慢,有利于获得更小颗粒的晶体。

溶液过饱和度对仲钨酸铵物理性质的影响,请见以下网址
http://news.chinatungsten.com/cn/tungsten-information/81971-ti-10652
微信:
微博:

中国钨业发展现状

上世纪80年代中期,中国钨矿开采陷入了乱采滥挖,造成国际钨价市场严重混乱,钨原料市场供大于求,钨价猛跌,最低降至30美元/吨度以下,而中国国内钨精矿价格降至1万元/吨以下。之后,中国出台了一系列的行业监管政策,开采治理整顿、资源整合、总量控制,加强行业自律,慢慢钨业发展现状良好。在整治后,中国钨业有了以下好的发展方向。
1.资源保护程度有所提高
中国在03年-12年累计投入钨矿勘探金额为17.2亿元,新查明钨资源储量(WO3)近300万吨。2010年,国土资源部实施了“找矿突破战略行动”,加强老矿山找矿工作,钨矿勘察工作取得了新的突破。中国政府不仅在钨矿的勘探中投入了大量资金,对于钨矿的保护也十分的重视,使得每年的钨矿资源储量都有所增加,2009年-2011年增加幅度最大。
2.产能产量保持增长
1907年,中国江西西华山发现了钨矿。之后在赣、湘、粤等地陆续发现钨矿山,随之投入人工开采,形成了中国早期的钨业。新中国成立前35年,中国累计产量23.7万吨,占全球产量的29.80%。1914年至2014年,全球累计钨精矿产量343.91万吨,其中中国产量186.00万吨,占全球总量的54.08%。
尤其是中国进入新世纪以来,中国钨精矿产量增速加快。由于经济高速增长,以及市场价格的回升,拉动钨市场需求增长,刺激了钨矿产量的增加。

钨矿

微信:
微博:

 

 

微信公众号

 

钨钼视频

2024年1月份赣州钨协预测均价与下半月各大型钨企长单报价。

 

钨钼音频

龙年首周钨价开门红。