[发明专利]一种从高浓度钼酸盐溶液中深度净化除去微量钨的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从钼酸盐溶液中深度分离低含量钨的离子交换工艺。

背景技术

钼金属制品的加工性能以及电、化、物理性能很大程度上受制于金属钼中杂质成分含量，元素钨的影响尤为突出。为了获得具有优异性能的钼金属制品，必须制备高纯的钼中间化合物，如仲钼酸铵、四钼酸铵或二钼酸铵。有害杂质元素中，最难深度净化的当属常与钼共生的元素钨。因钨与钼乃相似元素，物化性质极其相近，且在弱酸性介质中，彼此能生成杂多酸根离子，因此，从宏量钼中分离微量钨具有相当难度。

目前，从钼酸盐溶液分离微量钨的研究较为深入的方法是金属水合氧化物吸附钨，已有工业应用，但因方法自身的不足未能获得推广，因此国内绝大多数钼酸盐生产厂家没有微量钨深度净化的工艺。研究从宏量钼中分离微量钨的优异工艺是当务之急。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种从宏量钼中分离除去微量钨，且效果好，工艺简单，稳定可靠，不会造成污染的一种从高浓度钼酸盐溶液中深度净化除去微量钨的方法

本发明的目的是通过下述方式实现：

本发明的方法为：(1)预处理：将钼酸盐溶液加入无机酸，调整溶液pH值至7.0～8.5，并存放5-12小时；(2)将经过预处理的钼酸盐溶液匀速通过装有阴离子交换树脂的吸附床，钼酸盐溶液中除钨吸附过程接触时间在30～120min之间，连续进料至WO₃穿漏为吸附终点。

钼酸盐溶液中的钼含量范围为50～250g/l，三氧化钨与钼的质量比为5×10^-4～2×10^-2。

所述的阴离子交换树脂优选大孔型弱碱性阴离子交换树脂，树脂使用时为Cl^-型。

负钨树脂用碱性溶液解析，钠盐体系用1～2mol/lNaOH溶液解析，铵盐体系用5～6mol/l的氨水解析。

解析后的树脂，用4～6％的HCl溶液再生，并水洗涤至出液pH＝3～5后用于下一轮吸附。

本发明的工艺其具体实施过程为：

1、溶液的预处理：钼酸盐溶液在搅拌条件下缓缓加入无机酸，调整溶液pH值至7.0～8.5，使钨酸根缩合成同多酸根大离子，并尽量使钼仍以单分子形式存在，一般钼酸钠溶液可用盐酸，钼酸铵溶液可用硝酸，pH值调整到位的钼酸盐溶液存放5-12小时或稍微加温以缩短存放时间。

2、阴离子交换树脂按常规预处理之后，转化成Cl^-型，转型过程宜在交换柱中进行。用于交换除钨的树脂为大孔型弱碱性阴离子交换树脂，用4-6％HCl转型后的树脂用水洗至出液pH3～5待用。

3、吸附除钨：经预处理好的钼酸盐溶液，以一定的流速匀速通过装载Cl^-型大孔弱碱性阴离子交换树脂的交换床，吸附流速(Q，L/min)由交换床装载的树脂体积(V_R，L)和吸附接触时间(T，min，)确定，即Q＝V_R/T，从高钼低钨的钼酸盐溶液中除钨吸附过程接触时间范围在30～120min之间，连续进料至WO₃穿漏为吸附终点，收集的交后液为净化除钨合格液，漏穿点按净化要求而定，视料液中钨的浓度及净化液WO₃/Mo(质量比)控制要求，每次交换作业可处理10～30倍树脂床层体积的料液。

4、钨(钼)的解吸：用碱性溶液极易从负载树脂中将钨钼完全解析下来，钠盐体系解析剂用1～2mol/lNaOH溶液，铵盐体系用5～6mol/l的氨水解析，与钨一起被吸附的钼损失(可回收)。

为投入总钼量的4％以下

树脂再生；解析后的树脂用约3倍树脂体积的4-6％的HCl溶液再生，随后用水洗涤至出液pH＝3～5用于下一轮吸附。

本发明研究成功的工艺是离子交换工艺。藉助含钨钼酸盐溶液中，杂质钨与宏量钼生成同多酸盐条件的微小差别及选择合适的离子交换树脂，钨优先吸附，获得了深度分离钨的效果。含钨达1％(钨与钼的质量比)的钼酸盐溶液经深度分离后，钨按常规工艺制成的多钼酸铵，钨含量可降至0.02％以下。

本发明借助于在弱碱和中性介质条件下使钨聚合生成同多酸根离子，而钼基本上仍以单钼酸根离子形式存在，选择合适的阴离子交换树脂，在大量钼存在的情况下能优先吸附多钨酸根离子，达到钼钨分离的目的。该工艺适于从含少量钨的钼酸铵或钼酸钠溶液中分离钨，溶液中的钼含量范围为50～250g/l，三氧化钨与钼的质量比为5×10^-4～2×10^-2，

该工艺的优点在于：

1、工艺简单，无需特殊试剂，投资省。