[其他]用两步离子交换法制备高纯仲钨酸铵

说明书

用两步离子交换法制备高纯仲钨酸铵，即第一步采用多孔强碱性阴离子交换树脂从碱性溶液中吸附钨，解吸液酸化到ｐＨ２．５～４，再用丙烯酸型弱碱性阴离子交换树脂吸附钨，用氨水解吸，蒸发结晶制得高纯仲钨酸铵。氨水解吸时，采用树脂层界面处装有排液管的离子交换柱，它能迅速避开ｐＨ６～８的仲钨酸铵结晶区，防止晶体析出，实现固定床氨水解吸。解吸液中三氧化钨浓度可达２５０～３００克／升。该流程对磷、砷、硅、锡等杂质有很好的净化作用。对钼也有一定净化效果。钨的回收率可达９９％。

本发明涉及到难熔金属的提取，特别是用离子交换法从粗钨酸钠溶液中提取并制备高纯仲钨酸铵。

苏联《ЦВЕТНЕ МЕТАПП》1978，No.7，报道了用阳离子交换树脂AH-80П从pH2.5～4的苏打溶液中吸附钨，然后蒸发结晶制取仲钨酸铵。AH-80П吸附钨的容量较高，但对磷、砷、硅、钼等杂质无净化作用，因而需要对溶液先进行预处理，才能得到比较纯的产品。一般采用盐酸调整pH值除硅，采用氯化镁除磷、砷、硫化钠除钼。在这些除杂质的过程中造成钨的损失一般在5%以上。用氨水从AH-80П树脂中解吸钨时，须在悬浮层中进行，实际上是用大流速将晶体冲出树脂层，这在解吸液收集器中往往会出现忡钨酸铵结晶。由于采用大流速，得到的钨酸铵溶液含钨浓度较低。这就对后续工序带来了一定的困难。

《有色冶炼》（1981，No.6）胡兆瑞等人采用强碱性阴离子交换树脂201×7从碱性溶液中吸附钨。用氯化铵解吸得到钨酸铵溶液，经蒸发结晶制得仲钨酸铵。这一流程对磷、砷、硅等杂质有一定的净化效果，但当它们超过一定的含量时，要想制得高纯仲钨酸铵，仍需进行予处理。钼含量高的矿石不能采用此法处理。在蒸发结晶时，部分氯化铵随同仲钨酸铵一道析出，产品烘干时，由于氧化铵分解，导致仲钨酸铵晶体的物理性能变差。该流程的结晶母液尚无妥善处理的方法，钨的回收率低，一般为95～97%。同时由于使用的201×7树脂吸附钨的容量低，要求粗钨酸钠进料液浓度低（12～20克/升），料液稀释倍数大，能量消耗大。

本发明的目的是要从粗钨酸钠溶液中用两步离子交换法直接制取高纯仲钨酸铵，提高产品纯度，提高钨的回收率，寻求对不同类型的钨矿碱煮液，均能得到比较满意结果的工艺流程。在用氨水解吸时，能防止析出仲钨酸铵晶体。

图1，是实施本发明的工艺流程图。

第一步离子交换，采用多孔强碱性阴离子交换树脂从碱性的粗钨酸钠溶液中吸附钨，用食盐水解吸，大部分磷、砷、硅等杂质和部分锡、钼可以在吸附时除去，含WO₃60～80克/升的解吸液用硫酸或盐酸将溶液调至pH2.5～4。然后用丙烯酸型弱碱性阴离子交换树脂进行第二步吸附钨，用氨水解吸，解吸液含WO₃250～300克/升，经蒸发结晶制得高纯仲钨酸铵。

在第二步离子交换中钨的解吸，不只是一个单一的化学反应过程，而且还伴随有钨的形态转换。在解吸过程中，溶液要经历由弱酸性介质向碱性介质的变化，这时钨的形态则由偏钨酸盐向正钨酸盐过渡。在这一过程中，必须经过仲钨酸铵结晶区域（pH6～8）。如果形成仲钨酸铵的反应速度大于仲钨酸铵与氨水反应生成钨酸铵的速度，那么，部分来不及溶解的仲钨酸铵就会逐渐长大，这些晶体一旦长大，就很难返溶。固体的出现会给解吸操作带来许多困难。为此，本发明采取在解吸塔中迅速避开pH6～8的仲钨酸铵结晶区，让仲钨酸铵与氨水反应生成钨酸铵的速度大于仲钨酸铵结晶颗粒长大的速度来防止结晶的出现。