[发明专利]一种APT结晶母液深度除铬的方法

说明书

技术领域

本发明属于钨冶炼的生产技术领域，具体涉及一种APT（仲钨酸铵）结晶母液深度除铬的方法。

背景技术

超细晶粒的 WC—Co 硬质合金具有高硬度、高强度的“双高”性能，被广泛的应用到许多领域如木工刀具、牙医工具、金属加工以及耐磨材料等。众所周知，超细硬质合金的性能与晶粒尺寸大小关系紧密。随着 WC 晶粒尺寸的减小，合金的强度和硬度都将较大提高。因此，抑制烧结过程中碳化钨晶粒的长大是生产超细硬质合金的关键技术。已有研究表明，过渡族金属碳化物（Cr₃C₂）能有效抑制烧结过程 WC 晶粒长大。当前添加晶粒长大抑制剂的主要方法是机械混合，属固-固混合，均匀性较差。因晶粒抑制剂（Cr₃C₂）分布不均，导致烧结后部分 “WC 晶粒”非正常长大，对后续硬质合金的性能有较大的影响。

铬在结晶母液中主要是以                                                、 形态存在。现有钨冶炼结晶母液回收工艺为：碱转化－离子交换－硫化除钼－蒸发结晶，以上工序都不能实现深度除铬。饱和石灰水沉淀法是工业上处理含铬废水主要方法，但饱和石灰水中Ca²⁺与结晶母液中WO₄^2- 离子生成钨酸钙沉淀，从而也不能实现钨铬分离的目的。

发明内容

（1）要解决的技术问题

本发明为了克服现有技术不能有效实现钨铬分离的缺点，本发明要解决的技术问题是提供了一种APT结晶母液深度除铬的方法，在含铬结晶母液中加入分析纯碱式碳酸镁除铬，使铬生成难溶化合物Cr(OH)₃沉淀下来，而钨存在于溶液中，与此同时，不会引入其他杂质，有效降低结晶母液中铬的浓度，达到钨铬的深度分离的目的，实现结晶母液除铬后返回现有的钨冶炼工艺，有效的回收结晶母液中“钨”。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种APT结晶母液深度除铬的方法。

本发明是利用了共沉淀原理，通过添加碱式碳酸镁使含铬结晶母液至碱性，生成的小颗粒氢氧化铬会与碱式碳酸镁悬浮液共同絮凝沉淀下来，从而达到钨铬分离的效果。其化学反应式如下：

本发明采用如下技术方案：

一种APT结晶母液深度除铬的方法，其步骤如下：

a.配制50%碱式碳酸镁悬浮液；

b.取一定体积含铬浓度在0～10.0 g/L 的结晶母液放入烧杯中，加入步骤a配好的溶液调节结晶母液 pH=8.5-11.0；

c．将步骤b烧杯中溶液倒入锥形瓶中密闭，放入恒温器水浴锅中进行水浴加热，启动搅拌，搅拌速度为100-400 rad/min，升温至60-100 ℃后，反应0.5 -3.0 h；

d.反应结束后,将步骤c所得溶液过滤，检测滤液铬含量小于1.5 mg·L^-1 后，滤液返回现有钨冶炼工艺对钨进行有效回收。 

优选地，在步骤b中，调节结晶母液调pH=9.7。

优选地，在步骤c中，反应温度为90 ℃或100 ℃。

优选地，在步骤c中，反应时间为2.0 h或2.5 h。

（3）有益效果

本发明的有益效果是：碱式碳酸镁是深度脱铬的新试剂，不仅不会引入其他杂质，还可将含铬结晶母液中铬含量降至 1.5 mg·L^-1以下，除铬率高达 99 %，优于氢氧化纳、氨水、氯化镁等其他除铬试剂,达到钨铬的深度分离的目的。本发明是制备掺铬均匀APT粉末工艺中的关键技术之一，对于实现产业化，制备高端硬质合金具有重要意义。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

向 500 ml 含初始铬浓度为 0.16 g·L^-1 结晶母液中加入50%碱式碳酸镁悬浮液调节 pH=8.5，反应温度 100 ℃，反应时间0.5 h，转速 250 rad/min，经上述实验条件操作分析后，得到的结果如下表 1所示（反应前后钨浓度保持不变）：

结果表明：除铬率可达99.4%以上，结晶母液中铬的浓度可降至0.001 g·L-1以下，可以返回现有钨冶炼工艺进行回收。

实施例2