專利名稱：一種從高濃度鉬酸鹽溶液中深度凈化除去微量鎢的方法
技術領域：
本發明涉及一種從鉬酸鹽溶液中深度分離低含量鎢的離子交換 工藝。
技術背景鉬金屬制品的加工性能以及電、化、物理性能很大程度上受制于 金屬鉬中雜質成分含量，元素鎢的影響尤為突出。為了獲得具有優異 性能的鉬金屬制品，必須制備高純的鉬中間化合物，如仲鉬酸銨、四 鉬酸銨或二鉬酸銨。有害雜質元素中，最難深度凈化的當屬常與鉬共 生的元素鎢。因鎢與鉬乃相似元素，物化性質極其相近，且在弱酸性 介質中，彼此能生成雜多酸根離子，因此，從宏量鉬中分離微量鎢具 有相當難度。目前，從鉬酸鹽溶液分離微量鎢的研究較為深入的方法是金屬水 合氧化物吸附鎢，已有工業應用，但因方法自身的不足未能獲得推廣， 因此國內絕大多數鉬酸鹽生產廠家沒有微量鎢深度凈化的工藝。研究 從宏量鉬中分離微量鎢的優異工藝是當務之急。 發明內容本發明的目的旨在提供一種從宏量鉬中分離除去微量鴨，且效果 好，工藝簡單，穩定可靠，不會造成污染的一種從高濃度鉬酸鹽溶液 中深度凈化除去微量鉤的方法本發明的目的是通過下述方式實現本發明的方法為(l)預處理將鉬酸鹽溶液加入無機酸，調整 溶液pH值至7.0 8.5，并存放5-12小時；(2)將經過預處理的鉬酸鹽溶液勻速通過裝有陰離子交換樹脂的吸附床，鉬酸鹽溶液中除鴿吸附過程接觸時間在30 120 min之間，連續進料至W03穿漏為吸附終點。鉬酸鹽溶液中的鉬含量范圍為50 250g/l，三氧化鉤與鉬的質量 比為5X10" 2X1(T2 。所述的陰離子交換樹脂優選大孔型弱堿性陰離子交換樹脂，樹脂 使用時為C廠型。負鎢樹脂用堿性溶液解析，鈉鹽體系用1 2mol/lNaOH溶液解 析，銨鹽體系用5 6mol/l的氨水解析。解析后的樹脂，用4 6%的HC1溶液再生，并水洗滌至出液 pHN3 5后用于下一輪吸附。本發明的工藝其具體實施過程為1、 溶液的預處理鉬酸鹽溶液在攪拌條件下緩緩加入無機酸，調 整溶液pH值至7.0 8.5，使鎢酸根縮合成同多酸根大離子，并 盡量使鉬仍以單分子形式存在， 一般鉬酸鈉溶液可用鹽酸，鉬 酸銨溶液可用硝酸，pH值調整到位的鉬酸鹽溶液存放5-12小 時或稍微加溫以縮短存放時間。2、 陰離子交換樹脂按常規預處理之后，轉化成cr型，轉型過程宜在交換柱中進行。用于交換除鎢的樹脂為大孔型弱堿性陰離子交換樹脂，用4-6%HCl轉型后的樹脂用水洗至出液pH3 5 待用。3、 吸附除鎢經預處理好的鉬酸鹽溶液，以一定的流速勻速通過裝載cr型大孔弱堿性陰離子交換樹脂的交換床，吸附流速(Q，L/min)由交換床裝載的樹脂體積(VR， L)和吸附接觸時間(T， min，)確定，WQ=VR/T，從高鉬低鎢的鉬酸鹽溶液中除鎢吸 附過程接觸時間范圍在30 120 min之間，連續進料至W03穿 漏為吸附終點，收集的交后液為凈化除鎢合格液，漏穿點按凈 化要求而定，視料液中鴇的濃度及凈化液W03/Mo (質量比) 控制要求，每次交換作業可處理10 30倍樹脂床層體積的料 液。4、 鎢(鉬)的解吸用堿性溶液極易從負載樹脂中將鎢鉬完全解析下來，鈉鹽體系解析劑用1 2mol/lNaOH溶液，銨鹽體系用 5 6mol/l的氨水解析，與鎢一起被吸附的鉬損失(可回收)。 為投入總鉬量的4%以下樹脂再生；解析后的樹脂用約3倍樹脂體積的4-6%的HC1溶液 再生，隨后用水洗滌至出液pH:3 5用于下一輪吸附。本發明研究成功的工藝是離子交換工藝。藉助含鎢鉬酸鹽溶液中， 雜質鎢與宏量鉬生成同多酸鹽條件的微小差別及選擇合適的離子交 換樹脂，鎢優先吸附，獲得了深度分離鉤的效果。含鎢達1% (鉤與 鉬的質量比)的鉬酸鹽溶液經深度分離后，鎢按常規工藝制成的多鉬 酸銨，鎢含量可降至0.02%以下。本發明借助于在弱堿和中性介質條件下使鎢聚合生成同多酸根 離子，而鉬基本上仍以單鉬酸根離子形式存在，選擇合適的陰離子交 換樹脂，在大量鉬存在的情況下能優先吸附多鎢酸根離子，達到鉬鎢 分離的目的。該工藝適于從含少量鎢的鉬酸銨或鉬酸鈉溶液中分離鎢，溶液中的鉬含量范圍為50 250g/l，三氧化鎢與鉬的質量比為5X 1(T4 2X 10-2，該工藝的優點在于1、 工藝簡單，無需特殊試劑，投資省。2、 與無機吸附劑吸附鎢相比，本工藝不引入含有害雜質元素的化 學試劑，不會因除鴇工序的加入而造成對鉬最終產品的污染。3、 方便使用，原料不同工藝相異的多鉬酸銨生產廠家均可方便使 用，在沉淀結晶多鉬酸銨工序之前插入除鎢交換作業就行，原 工藝可不作任何變動。4、 除鎢效果好，穩定可靠，如處理鎢與鉬質量比達1%的鉬酸銨溶 液， 一次交換過程凈化液的鎢鉬比可降低至0.04%以下，共吸 附鉬量在4%以下，屬可回收損失。
具體實施方式
下面結合實施例對從鉬酸鹽溶液中凈化除鎢的交換工藝作進一 步說明。實施例1原料為輝鉬礦焙砂氨浸液經(NH4)2S凈化除雜后的鉬酸銨溶液， 用濃硝酸調整pH至8.0后，溶液中含鉬121.73g/l，三氧化鉤1.379 g/l，吸附樹脂為大孔弱堿性陰離子交換樹脂(編號S,s)，柱上吸附，交換柱O20X250 mm，接觸時間80分鐘，通過8倍樹脂床層體積料液后 的交后液，含鉬121.73g/1，三氧化鎢0.101 g/1，此時三氧化鎢的去除 率為92.5%。實施例2原料液同實施例l,pH=7.5，交前液中含鉬120.71 g/l，三氧化鎢 1.371g/l，吸附樹脂為大孔弱堿性陰離子交換樹脂(編號S63)，柱上 吸附，交換柱O20X250 mm，接觸時間60分鐘，前十倍樹脂床層體 積流出液三氧化鉤平均濃度為0.054 §/1，三氧化鴿的去除率可達96%， 由該混合液酸沉出的鉬酸銨結晶，鎢含量為0.0156%。實施例3鉬酸銨晶體用氨水溶解后，調整溶液pH值至7.2，鉬酸銨溶液 (鉬120.7 g/1，三氧化鎢0.174g/1，)進行吸附除鎢，吸附柱及樹脂同 實施例2，吸附的接觸時間為40分鐘，前21倍樹脂床層體積流出液 三氧化鎢平均濃度為0.016 g/1，三氧化鎢去除率為90.8%。權利要求
1、一種從高濃度鉬酸鹽溶液中深度凈化除去微量鎢的方法，其特征在于，(1)預處理將鉬酸鹽溶液加入無機酸，調整溶液pH值至7.0～8.5，并存放5-12小時；(2)將經過預處理的鉬酸鹽溶液勻速通過裝有陰離子交換樹脂的吸附床，鉬酸鹽溶液中除鎢吸附過程接觸時間在30～120min之間，連續進料至WO3穿漏為吸附終點。
2、 根據權利要求1所述的一種從高濃度鉬酸鹽溶液中深度凈化 除去微量鎢的方法,，其特征在于，鉬酸鹽溶液中的鉬含量范圍為50 250g/l，三氧化鴇與鉬的質量比為5X 1(T4 2X IO-2 。
3、 根據權利要求1所述的一種從高濃度鉬酸鹽溶液中深度凈化 除去微量鎢的方法，，其特征在于，鉬酸鹽溶液包括鉬酸銨溶液和鉬 酸鈉溶液。
4、根據權利要求1所述的一種從高濃度鉬酸鹽溶液中深度凈化除 去微量鎢的方法，，其特征在于，所述的陰離子交換樹脂為大孔型弱 堿性陰離子交換樹脂，樹脂使用時為C廠型。
5、 根據權利要求1所述的一種從高濃度鉬酸鹽溶液中深度凈化 除去微量鎢的方法,，其特征在于，負鎢樹脂用堿性溶液解析，鈉鹽 體系用1 2mol/lNaOH溶液解析，鉸鹽體系用5 6mol/l的氨水解析。
6、 根據權利要求5所述的一種從高濃度鉬酸鹽溶液中深度凈化 除去微量鎢的方法,，其特征在于，解析后的樹脂，用4 6%的HC1 溶液再生，并水洗滌至出液pH二3 5后用于下一輪吸附。
全文摘要
一種從高濃度鉬酸鹽溶液中深度凈化除去微量鎢的方法。本發明將含少量鎢的鉬酸鹽溶液預先調整pH值，使鎢酸根離子充分聚合成多鎢酸根離子之后，通過盛裝大孔型弱堿性陰離子交換樹脂的吸附床，鎢被優先吸附，從而達到從鉬酸鹽溶液中深度除鎢的效果。
文檔編號C01G39/00GK101264933SQ20081003105
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月11日 優先權日2008年4月11日
發明者劉能生, 張貴清, 王學文, 肖連生, 龔柏藩 申請人:中南大學