[发明专利]一种深度净化钨酸铵溶液的方法

说明书

本发明公开了一种深度净化钨酸铵溶液的方法，包括以下步骤：向粗处理的钨酸铵溶液在搅拌条件下加入过量(NH₄)₂S，至S^2‑达到设定的浓度，然后在设定温度下进行硫化反应，使钨酸铵溶液中的钼转换为硫代钼酸根离子(MoS₄^2‑)，得到硫化后的钨酸铵溶液；在搅拌条件下，向硫化后的钨酸铵溶液中加入钙剂，然后在设定条件下进行搅拌反应，反应完毕后，得到钨酸钙沉淀和含氨水的母液；将钨酸钙沉淀在设定温度和搅拌条件下，加入盐酸溶液中，接着保温搅拌反应，反应完毕后过滤，得到精制钨酸和酸分解母液；接着将精制钨酸洗净后，置于氨水中进行氨溶，过滤后，得到氨溶渣和钨酸铵深度净化液。

技术领域

本发明涉及湿法冶金领域，尤其涉及一种深度净化钨酸铵溶液的方法。

背景技术

在钨冶金工业中，钨酸是一种重要的中间产物，钨酸属于一种固体无机酸，易溶于碱性水溶液中。粗钨酸一般是指白钨矿或粗钨酸钠经盐酸、硝酸等无机酸分解后得到的固体钨酸，是钨冶金中常见的一种生产原料，但由于其中钾、钠、磷、砷、硅、钼等杂质含量较高，需经过进一步除杂后才可以生产出合格的钨酸铵产品。

为了从粗钨酸中生产仲钨酸铵产品，常采用的工艺流程，但是该工艺流程存在如下问题：

1)当粗钨酸中钾、钠含量较高时，会造成氨溶所得钨酸铵溶液中钾、钠含量高，从而造成最终的仲钨酸铵产品中钾、钠杂质含量超标。生产实践证明，对于含WO₃浓度为200g/L的钨酸铵溶液，当其中含Na超过0.1g/L、含K超过0.01g/L时，最后蒸发结晶所得仲钨酸铵(简称APT)中杂质Na和K均很难达到国标0级APT规定的不大于10ppm的要求。为了克服粗钨酸中钾、钠杂质含量高的问题，目前有些钨冶炼厂在使用粗钨酸作为生产仲钨酸铵的原料时，不得不用碳酸钠或氢氧化钠或者是含有碳酸钠或氢氧化钠的钨酸钠溶液，将粗钨酸溶解得到钨酸钠溶液，然后通过阴离子交换树脂将溶液中的钨酸根阴离子吸附到树脂上去，而使钠盐和钾盐保留于交换后溶液中，从而实现了钨酸中钨与钾、钠的分离，离子交换树脂吸附的钨经用氨水或铵盐解吸后得到钾、钠含量低的钨酸铵溶液，再经进一步除杂净化后，最终生产出符合质量要求的仲钨酸铵产品。由于传统的钨离子交换技术一般废水排放量大，且目前国家环境保护政策日趋严厉，因此在新的环境保护形势下，传统钨离子交换技术已呈现出一定的局限性。

2)对于含磷、砷、硅杂质的钨酸铵溶液，当采用铵镁盐沉淀法除磷、砷、硅时，即向钨酸铵溶液中加入镁盐与磷、砷、硅杂质形成难溶化合物沉淀除去，除杂后的钨酸铵溶液中一般Mg²⁺的残留浓度可达0.04-0.15g/L，除杂后的钨酸铵溶液直接蒸发结晶时会造成仲钨酸铵产品中镁含量超标。因此，为了除去钨酸铵溶液中残留的Mg²⁺，一般还需要通过离子交换树脂吸附除镁，工艺复杂。同时，铵镁盐沉淀法除磷、砷、硅时一般仅能将磷、砷、硅分别最低降至0.006-0.008g/L。如再需降低其浓度，则需要加入更大剂量的镁盐，这不仅将造成更大的钨损失量，而且还会增大溶液中Mg²⁺的残留浓度。

3)为了克服粗钨酸中钼杂质含量高的问题，选择性沉淀法除钼是目前工业中最常用的方法，即向钨酸铵溶液中加入(NH₄)₂S将溶液中的钼优先硫化成MoS₄^2-离子，然后加入铜盐将钼沉淀除去。但是在工厂的实践应用中发现，将沉淀除钼渣过滤后，溶液中还会残留微量的离子状态的铜(CuMoS₄^-)，一般Cu浓度可达0.005-0.015g/L，如果除钼后的钨酸铵溶液直接蒸发结晶，就会造成所得仲钨酸铵产品中铜含量超标且产品颜色发灰。因此，钨冶炼厂一般是用阴离子交换树脂进一步吸附除钼后的钨酸铵溶液中的铜离子，才能生产出铜含量不超标的仲钨酸铵产品。同时，选择性沉淀法除钼一般仅能将钼最低降至0.005-0.01g/L，当需要进一步降低钼浓度时则无能为力。