化学沉淀法—制取钨酸铵溶液

钨生产车间图片

化学沉淀法工业中最经典的含钨溶液净化方法,其主要就是将制取的粗钨酸钠溶液通过CaCl2沉淀得人造白钨,再经分解得钨酸。其工作流程为粗钨酸钠溶液净化;净化后制取钨酸;由钨酸制取钨酸铵溶液三大步骤。

钨酸经锻烧后可制得三氧化钨,但是若要作为生产致密钨的原料,目前的纯度是不够的,还需进一步加强,也就是化学沉淀法的第三个步骤,从钨酸中制取钨酸铵溶液。

钨酸易溶于氨水中,在钨酸溶解过程中可使用一些难溶于氨水的杂质与钨分离,钨酸中夹带的H2MnO4、H3AsO4、H3PO4等在氨溶时均以铵盐进入溶液,为了进一步除去磷、砷、可在氨溶时加入MgCl2或活性MgO,使之以铵镁盐沉淀的形式除去。

氨溶过程通常在密闭的搪瓷反应釜中进行。为了防止因局部碱度过低产生仲钨酸铵沉淀,应先将钨酸铵按1:1.2至1:1.5的质量比加软水制浆,并加热至70-80℃,然后再缓慢地加入到激烈搅拌的氨水中(25%-28%NH3)。氨溶的温度为50℃左右,每千克WO3需要28%浓氨水1-1.5L,搅拌0.5小时左右,当溶液中游离氨的含量为25-30g/L,WO3浓度为300-350g/L时,氨溶过程基本完成。

钨酸氨溶后,溶液澄清8-12H后过滤,即可用于结晶制取APT,此外,需要注意的是滤渣还有含10%左右的WO3,需要再进行一次回收,回收可采用苏打高压浸出法,苛性钠浸出法或酸法工艺,一般能回收渣中80%-90%的WO3。至此,化学沉淀法的工序基本完成。在三种常规的提纯方法中,化学沉淀法是流程最长,试剂消耗最多,生产成本最高,但却是最成熟的方法,在过往的年代发挥了不可替代的历史作用,所以人们将化学沉淀法称之“经典”。

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