[发明专利]一种高纯仲钨酸铵的制取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯仲钨酸铵的制取方法。

在本专利说明书中，术语“仲钨酸铵”亦简称为APT。

在本专利说明书中，术语“APT原料”是指国标零级品APT。

在本专利说明书中，术语“不合格品APT”是APT废料、脏化料、以及各种杂质超标的APT产品等的俗称。

在本专利说明书中，术语“高纯仲钨酸铵”是指杂质总量可控制在≤65ppm之内的仲钨酸铵，即低杂质含量的高纯仲钨酸铵，而国标零级仲钨酸铵产品标准为杂质总量≤177.5ppm。

在本专利说明书中，术语“制取原料”是指离子交换法或萃取法生产出来的达到国标0级APT(杂质总含量≤177.5ppm)或生产过程中产生的不合格APT(杂质总含量≥177.5ppm)。

在本专利说明书中，术语“计量到蒸发结晶锅内”是指根据蒸发结晶锅的容积大小，计量一定体积的溶液到蒸发结晶锅内。

在本专利说明书中，术语“蒸发结晶终点比重”是指蒸发结晶结束时蒸发结晶器内剩余溶液的比重大小，单位g/cm³。

在本专利说明书中，术语“用铵盐解吸”是离子交换过程中的一个工艺术语，是指已吸附钨的树脂用铵盐把树脂中的钨解脱下来，变成钨酸铵溶液的过程。

背景技术

钨是一种难熔的有色金属，也是一种重要的战略资源，因其具有熔点高、硬度大、延性强、耐磨和耐腐蚀等优良性能而得到广泛应用。

目前，国内APT的生产主要是离子交换法和萃取法。

离子交换法主要应用于黑钨矿、白钨矿生产APT。通过黑白钨矿的碱分解生成钨酸钠溶液；再经过钨酸钠加水稀释到一定程度后通过离子交换树脂对钨进行吸附，后用铵盐解吸得到钨酸铵溶液；钨酸铵溶液用蒸汽加热的方法蒸发掉部分水及氨得到仲钨酸铵产品。

萃取法主要应用于黑钨矿、白钨矿、钨杂矿、及钨废料生产APT。通过黑白钨矿、钨杂矿、及钨废料先焙烧后再碱分解生成钨酸钠溶液；再经过除杂过滤；除杂好的钨酸钠溶液经过萃取及反萃取后得到钨酸铵溶液；钨酸铵溶液再经过蒸发结晶得到仲钨酸铵产品。

两种工艺生产出来的APT产品质量一般为国标零级产品，其余为国标一级品或不合格品。

同时，离子交换法和萃取法在生产过程中都会产生的APT废料、脏化料、以及各种杂质超标的APT等俗称的不合格品APT，这类APT按传统工艺主要是通过碱溶解再还回到制取钨酸钠溶液工序，再转型为钨酸铵溶液，通过蒸发结晶得到一般仲钨酸铵产品。这个工艺流程长、回收率低、生产成本高，产品质量为国标零级产品或国标零级产品以下。

也有人试用APT直接氨水溶解生成钨酸铵，钨酸铵溶液蒸发结晶得到高纯APT。这个方法存在二个问题：一是APT氨溶解的效果不佳，APT溶解过程转化率低，所得到的钨酸铵溶液浓度也低；二是低品质APT不经煅烧不能有效除杂，影响最终APT产品的品质。

随着钨工业的不断发展，以现有离子交换、萃取法生产的仲钨酸铵产品越来越不能满足生产高品质钨深加工产品的需要。如现生产高品质钨的深加工产品和硬质合金等所用的仲钨酸铵结晶粉末，大部分单个杂质元素含量须小于1-5×10^-6。

仲钨酸铵的质量直接影响后续钨深加工产品的质量，因此要制取高纯仲钨酸铵才能满足现代工业生产的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种高纯仲钨酸铵的制取方法，其可优化生产APT工艺过程，获得低杂质含量的高纯仲钨酸铵。

为此，本发明提供了一种高纯仲钨酸铵的制取方法，其特征在于，制取原料包括以离子交换法或萃取法生产出来的杂质总含量≤177.5ppm的达到国标0级APT或生产过程中产生的杂质总含量≥177.5ppm的不合格APT，该方法包括下列步骤：煅烧制取原料，以生成三氧化钨；氨溶解所生产的三氧化钨，以生成钨酸铵溶液；对所生成的钨酸铵溶液进行蒸发结晶，以得到湿仲钨酸铵晶体；以及对所生成湿仲钨酸铵晶体进行烘干、筛分，从而获得杂质总含量≤65ppm的高纯仲钨酸铵。

优选地，原料还包括APT废料、脏化料、以及各种杂质超标的APT产品。

优选地，在煅烧APT的工序，进料量为50-250kg/h，煅烧温度在500-700℃，APT在煅烧生产三氧化钨时的转化率至少为98.5％。

优选地，在煅烧APT的工序，进料量为100-200kg/h，煅烧温度为550-690℃。