[发明专利]利用离子交换树脂降除钼酸铵溶液中金属杂质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域钼酸铵溶液的深度纯化技术，具体是利用离子交换树脂降除钼酸铵溶液中金属杂质的方法。

背景技术

钼酸铵是铵根阳离子与不同类型的钼酸根阴离子形成的典型同多酸盐。由于钼酸根离子在溶液中的存在形式随着溶液的酸度、浓度、温度等因素而变化，因此溶液中的钼酸根并非稳定的、单一的阴离子，由钼酸铵溶液结晶出来的钼酸铵晶体，因制备条件不同而导致其物相呈现多样化。目前，固体钼酸铵主要有单钼酸铵、二钼酸铵、四钼酸铵、七钼酸铵、八钼酸铵、十二钼酸铵和beta-型钼酸铵等品种，工业领域所使用的钼酸铵多为上述钼酸铵不同比例的混合物，物相不一，纯度不高，易于团聚。随着相关领域经济技术的快速发展，市场对纯度更高的优质钼酸铵的需求日益增加。

现行的钼酸铵主流制备工艺，大多采用钼焙砂为原料，通过酸盐预处理、氨浸出、化学净化和酸沉结晶等步骤而得到钼酸铵晶体。钼焙砂的主成分是三氧化钼，总钼含量一般不低于42%，还含有少量的Ca、Mg、Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cd、Cr、Mn、Bi、Pb等金属杂质。

钼酸铵制备工艺中的化学净化过程，就是向溶液中加入适量的硫化铵，利用金属硫化物溶度积很小的特点，以降低或除去钼酸铵溶液中绝大部分的金属杂质。经过化学净化，所得钼酸铵净化液中的金属离子含量可以降低到ppm（百万分之一，即mg·L^-1）级。由钼酸铵净化液经过酸沉结晶制得的钼酸铵晶体，金属杂质离子含量虽然可以进一步降低，但仍含有几个或者数十个ppm的杂质金属离子。一般情况下，此工艺生产的钼酸铵晶体已能满足大多数应用领域的质量要求，但对于某些特殊的应用目的，此类钼酸铵晶体已难以被用户所接受。随着科技的快速进步，钼酸铵的应用范围正在不断拓宽，国内外市场对钼酸铵质量的要求越来越高，只有进一步降除钼酸铵溶液中金属杂质的含量，才能制得更高纯度、满足高端客户需求的优质钼酸铵。

钼酸铵溶液中低至ppm级的金属离子杂质，若继续采用化学法进行除杂处理已经无能为力，而采用离子交换树脂法进一步降除杂质金属离子则更为可取，也更加有效。离子交换树脂处理法不但工艺简单、除杂效果好，而且树脂易于脱附再生、运行成本低廉，不会造成二次污染。然而，钼酸铵溶液中含有大量的铵根离子，会对树脂的离子交换效能造成不利影响，而且因钼酸铵溶液呈碱性，可导致Al和Zn等金属离子不再以游离态金属离子存在，致使阳离子交换树脂对其失去吸附作用，因此针对钼酸铵溶液，运用阳离子交换树脂进行除杂处理，需要寻求特殊的处理方法和工艺条件。

发明内容

本发明的目的就是针对已通过化学法净化处理、各种杂质金属离子含量均处在ppm级的钼酸铵净化液，也就是本发明要处理的钼酸铵溶液，提供一种采用离子交换树脂法进一步脱除或降低其中钙、镁、铝、铁、锌、镍、铜、镉、铬、锰、铋、铅金属离子杂质的方法，使钼酸铵溶液中上述杂质金属离子的含量均降低到3ppm以下。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：利用离子交换树脂降除钼酸铵溶液中金属杂质的方法，其工艺过程如下：

（1）、离子交换树脂的转型处理：选取3种阳离子交换树脂，分别用质量浓度5~10%的氨水浸泡、冲洗，处理时间1~3小时，所用氨水的体积为阳离子交换树脂体积的3~5倍，浸洗结束后用纯水反复洗涤，直至洗出液的pH值达到7~9；

所述的3种阳离子交换树脂分别指弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂、强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、弱酸性酚醛系阳离子交换树脂，其出厂型式均为钠型或氢型，质量全交换容量位于4.0~11.0mmol·g^-1；

（2）、钼酸铵溶液的预处理：在搅拌条件下向钼酸铵溶液中逐滴滴加质量浓度为50~60%的硝酸，使钼酸铵溶液的pH值位于5~7之间；