[发明专利]一种在钨酸铵溶液中分离提纯仲钨酸铵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离仲钨酸铵的方法，尤其涉及一种在钨酸铵溶液中分离提纯仲钨酸铵的方法。

背景技术

仲钨酸铵(APT)是生产钨粉、钨丝、钨基合金和所有钨材的重要中间化合物，也是我国的大宗出口商品。由于遗传关系，APT的晶体特性如晶体形貌、晶格参数、平均粒度和粒度分布、松装比重和流动性对后续粉末冶金产品钨粉、钨丝和钨合金的材料性能影响极大，因而高性能钨材料的开发，对从溶液中结晶产品即APT的粒度、松比、流动性、晶体形貌和晶格参数等特性提出了越来越高的要求。特别值得指出的是，高均一性单晶APT粉体制取的钨粉由于材料的缺陷少，压实密度高，是制取抗高温、抗下垂、抗断裂、抗冲击钨丝的优良材料。主要应用领域为高性能、高密度合金及抗震钨丝，以及微型钻等产品。

在仲钨酸铵(APT)生产工艺中,APT结晶母液(钨酸铵溶液)中WO₃含量一般占全过程的5％～15％,此外还含有Mo、P、As等杂质,现有结晶得到仲钨酸铵产品中杂质较多，纯度不高，粒度较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种在钨酸铵溶液中分离提纯仲钨酸铵的方法，将钨酸铵溶液先通入氮气进行预处理，再添加复合活性试剂，用石墨搅拌棒搅拌，阶段降温，得到的仲钨酸铵晶体纯度较高、粒径小，具有规则六面体结晶结构，而且杂质少。

一种在钨酸铵溶液中分离提纯仲钨酸铵的方法，具体步骤为：

(1)将钨酸铵溶液置于敞口容器中，放在避光处，同时在溶液中通入氮气，保持8-10h后过滤，得滤液；

(2)把滤液中添加复合活性试剂，滤液和复合活性试剂的质量比为10:1.3-1.7，水浴加热至70-80℃，搅拌50-70分钟，得复合溶液；

(3)搅拌后把复合溶液降温，边降温边用石墨搅拌棒搅拌，转速为50-150r/min，降温至40-50℃后保持30-50分钟，析出结晶，过滤，得结晶a和滤液a；

(4)继续把滤液a降温至20-30℃，保持10-30分钟，析出结晶，过滤，得结晶b；

(5)把结晶a和结晶b合并，烘干，即得规则六面体结晶结构，纯度大于98％的仲钨酸铵。

所述的复合活性试剂为十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基二甲基甜菜碱混合而成，十二烷基硫酸乙醇胺盐、十二烷基三甲基氯化铵、烷基二甲基甜菜碱的质量比为14.2-14.7:5.5-6.5。

所述的石墨搅拌棒的直径为1-5cm。

所述的钨酸铵溶液为黑钨精矿经碱溶、离子交换除杂净化转型后所得，其组成为：WO₃ 70-80g/L，Cl^-2.0-3.0mol/L，含有Mo、Si、P、As杂质。

本发明的优点在于：

1、先把钨酸铵溶液进行预处理，在避光条件下向溶液中通入氮气，可以提高仲钨酸铵纯度和有效去除杂质。

2、在溶液中加入复合活性试剂，控制晶体的粒径大小，并得到规则六面体的结晶，满足对仲钨酸铵产品粒度的要求。

3、在结晶过程中用石墨搅拌棒进行搅拌，钨酸铵溶液中的部分杂质和复合活性试剂中的物质螯合后，会吸附在石墨搅拌棒上，大大降低产品的杂质。

4、针对预处理、复合活性试剂、石墨搅拌棒耦合作用下，摒弃了常规的的工艺参数，设计了阶段降温的工艺，提高结晶效果，生成的仲钨酸铵产品颗粒粒度均匀，具有规则六面体结晶形貌，结晶率大于97％，杂质少，符合后续应用的需求。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种在钨酸铵溶液中分离提纯仲钨酸铵的方法，具体步骤为：

(1)将钨酸铵溶液置于敞口容器中，放在避光处，同时在溶液中通入氮气，保持8h后过滤，得滤液；

(2)把滤液中添加复合活性试剂，滤液和复合活性试剂的质量比为10:1.3，水浴加热至70℃，搅拌50分钟，得复合溶液；

(3)搅拌后把复合溶液降温，边降温边用石墨搅拌棒搅拌，转速为50r/min，降温至40℃后保持30分钟，析出结晶，过滤，得结晶a和滤液a；

(4)继续把滤液a降温至20℃，保持10分钟，析出结晶，过滤，得结晶b；

(5)把结晶a和结晶b合并，烘干，即得规则六面体结晶的仲钨酸铵。

所述的复合活性试剂为十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基二甲基甜菜碱混合而成，十二烷基硫酸乙醇胺盐、十二烷基三甲基氯化铵、烷基二甲基甜菜碱的质量比为14.2:5.5。

所述的石墨搅拌棒的直径为1-5cm。