一種以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的方法與系統與流程

本發明涉及一種以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的方法，還涉及一種以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的系統。

背景技術：

偏鎢酸銨是重要的含鎢化合物，主要用于制造各種石油化工催入劑及其它鎢化合物，是煉油廠鎢基催化劑的主要原料。隨著石油煉制、石油化工等行業的發展，偏鎢酸銨的用量在增大。

然而，現有技術中，以氧化鎢廢料作為原料，只能得到附加值低的仲鎢酸銨，不能得到附加值高的偏鎢酸銨產品；而且，現有技術中，氧化鎢廢料氨浸出后，需要結晶仲鎢酸銨，由此必須有結晶反應釜，而結晶反應釜固定設備的投資較大，導致了生產成本高、經濟效益差，并且氧化鎢廢料的回收利用率也較低。

特別是，現有技術中存在技術慣性和技術偏見，歷史上循規蹈矩地采用傳統工藝，沒有人去考慮到還有可能以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨，更沒有人考慮到以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的具體技術方案。

現有技術中，出現過最終通過噴霧工藝獲得高純化工產品的思想，但普通的噴霧不能實現以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨；以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的技術難關沒有人考慮過、沒有人注意到、更沒有人克服過。

特別是，用于噴霧的溶液濃度越稀就越容易實現噴霧，但一個難以被考慮到的因素是，用于噴霧的溶液濃度過于稀釋，難以得到偏鎢酸銨產品，即使能夠得到，生產效率也低、經濟效益也差。

另外一個難以被考慮到的因素是，普通的噴嘴不能持續地進行偏鎢酸銨產品的生產，中途停產檢修會導致企業成本成本高、經濟效益差。

考慮不到的因素，就難以被克服，不付出創造性的勞動，就不能實現以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨。

研發出本發明的技術方案，不僅需要克服一系列技術上的障礙、克服一系列傳統技術的偏見，而且涉及申請人的若干專有技術和技術秘密。

通過本發明得到的偏鎢酸銨產品，工藝被簡化，而且所獲得的產品雜質少、純度高，特別是，本發明生產效率高、能耗小、成本低。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的方法與系統，其可減少固定設備的投資、降低生產成本、提高原料回收率、和提供企業經濟效益。

為此，根據本發明的一個方面，提供了一種以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的方法，其特征在于，包括氨浸出步驟、酸浸出步驟、濃縮步驟、噴霧步驟，對氧化鎢廢料氨浸出后直接實施酸浸出步驟，濃縮之后直接通過噴霧干燥得到偏鎢酸銨產品。

根據本發明的另外一個方面，提供了一種以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的方法，其特征在于，包括氨浸出步驟、鎢酸銨溶液轉化為稀偏鎢酸銨溶液步驟、稀偏鎢酸銨溶液濃縮噴霧干燥三個主要步驟，對氧化鎢廢料氨浸出后直接實施酸浸出步驟，濃縮之后直接通過噴霧干燥得到偏鎢酸銨產品。

優選地，氧化鎢廢料浸出步驟具體包括：將氧化鎢廢料緩慢加入帶有攪拌的氨水中，同時緩慢沖入液氨，控制游離氨50-60g/L，發生如下反應：WO₃+NH₄OH＝(NH₄)₂WO₄。

優選地，當溶液WO₃含量達到160-200g/L時，沸騰攪拌20分鐘以上，保溫反應至少2小時，靜置、過濾、得到鎢酸銨溶液。優選地，靜置時間為8-14小時，靜置時間選擇在前一天下班至第二天上班，即所謂的過夜。

優選地，將酸銨溶液轉化為偏鎢酸銨溶液。

優選地，將得到的鎢酸銨溶液泵入反應釜中加熱至沸，用1:4硝酸調整溶液至pH值為4-5，溶液濃縮至WO₃含量小于30g/L時，保溫反應至少2小時，靜置3-5小時(優選4小時)，虹吸上清液，緩慢用1:4硝酸調整溶液至pH值為4-5，再至溶解，靜置(優選過夜)、過濾、得到稀偏鎢酸銨溶液；對稀偏鎢酸銨溶液濃縮噴霧干燥，以制備出偏鎢酸銨粉末產品。

根據本發明的再一個方面，提供了一種以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的系統，其特征在于，該系統包括：氧化鎢廢料浸出裝置，其具有氧化鎢廢料入口、液氨入口、稀偏鎢酸銨溶液濾渣反饋入口、以及氧化鎢廢料浸出液出口；氧化鎢廢料浸出液過濾裝置，其具有與氧化鎢廢料浸出液出口連通的氧化鎢廢料浸出液入口、通往回收處理裝置的氧化鎢廢料浸出液濾渣出口、以及氧化鎢廢料浸出液過濾濾液出口；氧化鎢廢料浸出液過濾濾液浸出裝置，其具有與氧化鎢廢料浸出液過濾濾液出口連通的氧化鎢廢料浸出液過濾濾液入口、第一硝酸添加口、氧化鎢廢料浸出液濾液過濾浸出液反饋入口、以及氧化鎢廢料浸出液濾液出口；氧化鎢廢料浸出液濾液過濾裝置，其具有與氧化鎢廢料浸出液濾液出口連通的氧化鎢廢料浸出液濾液入口、氧化鎢廢料浸出液濾液過濾浸出液反饋出口、以及氧化鎢廢料浸出液濾液過濾浸出液濾渣出口；稀偏鎢酸氨溶液產生裝置，其具有與氧化鎢廢料浸出液濾液過濾浸出液濾渣出口連通的氧化鎢廢料浸出液濾液過濾浸出液濾渣入口、第二硝酸添加口、以及稀偏鎢酸氨溶液出口；稀偏鎢酸氨溶液過濾裝置，其具有與稀偏鎢酸氨溶液出口連通的稀偏鎢酸氨溶液入口、稀偏鎢酸氨溶液過濾濾渣反饋出口、以及稀偏鎢酸氨溶液過濾濾液出口；稀偏鎢酸氨溶液過濾浸出液濃縮裝置，其具有與稀偏鎢酸氨溶液過濾濾液出口連通的稀偏鎢酸氨溶液過濾濾液浸出液入口、以及濃縮偏鎢酸氨溶液出口；濃縮偏鎢酸氨溶液噴霧干燥裝置，其具有與濃縮偏鎢酸氨溶液出口連通的濃縮偏鎢酸氨溶液入口、以及偏鎢酸氨產品出口；以及偏鎢酸氨產品容器，其具有偏鎢酸氨產品收集口。

優選地，包括：游離氨濃度控制器；溶液WO₃含量控制器；攪拌時間控制器；沸騰時間控制器；保溫反應時間控制器；靜置時間控制器；加熱器；硝酸用量控制器；和/或，溶液pH值控制器

優選地，用于噴霧噴嘴包括主管、噴霧方向控制托和噴嘴蓋。

優選地，噴霧方向控制托和噴嘴蓋之間設有橫截面逐漸變小的噴霧前通道；噴嘴的噴出方向為斜上方；噴嘴蓋具有頂曲板和底曲板；和/或，頂曲板為連續的凸面。

根據本發明，以氧化鎢廢料為原料，經過氨浸出、酸浸出、濃縮和噴霧等步驟得到偏鎢酸銨產品，其工藝流程省略了氧化鎢廢料氨浸出后結晶仲鎢酸銨的過程，減少了固定設備投資，降低了生產成本，提高了產品回收率。

與現有技術相比，本發明直接將氧化鎢廢料制成比仲鎢酸銨具有更高附加值的偏鎢酸銨產品，并省略了氧化鎢廢料氨浸出后結晶仲鎢酸銨的過程，不必用結晶反應釜，減少了固定設備的投資，降低了生產成本，提高了產品回收率和經濟效益。

附圖說明

圖1是根據本發明的以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的系統的結構原理示意圖。

圖2是根據本發明的以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的工藝流程示意圖。

圖3是根據本發明的以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的噴嘴結構示意圖。

具體實施方式

如圖1-2所示，根據本發明的以氧化鎢廢料為原料制備偏鎢酸銨的系統包括：

氧化鎢廢料浸出裝置10，其具有氧化鎢廢料入口11、液氨入口12、偏鎢酸銨溶液濾渣反饋入口13、氧化鎢廢料浸出液出口14；

氧化鎢廢料浸出液過濾裝置20，其具有與氧化鎢廢料浸出液出口14連通的氧化鎢廢料浸出液入口22、通往回收處理裝置的氧化鎢廢料浸出液濾渣出口21、氧化鎢廢料浸出液濾液出口23；

氧化鎢廢料浸出液濾濾液浸出裝置30，其具有與氧化鎢廢料浸出液濾液出口23連通的氧化鎢廢料浸出液濾濾液入口31、第一硝酸添加口32、氧化鎢廢料浸出液濾液過濾浸出液反饋入口33、氧化鎢廢料浸出液濾液出口34；

氧化鎢廢料浸出液濾液過濾裝置40，其具有氧化鎢廢料浸出液濾液入口41、氧化鎢廢料浸出液濾液過濾浸出液反饋出口42、氧化鎢廢料浸出液濾液過濾浸出液濾渣出口43；

稀偏鎢酸氨溶液產生裝置50，其具有氧化鎢廢料浸出液濾液過濾浸出液濾渣入口51、第二硝酸添加口52、稀偏鎢酸氨溶液出口53；

稀偏鎢酸氨溶液過濾裝置60，其具有稀偏鎢酸氨溶液入口61、稀偏鎢酸氨溶液過濾濾渣反饋出口62、稀偏鎢酸氨溶液過濾濾液出口63；

稀偏鎢酸氨溶液過濾浸出液濃縮裝置70，其具有稀偏鎢酸氨溶液過濾浸出液入口71、濃縮偏鎢酸氨溶液出口72；

濃縮偏鎢酸氨溶液噴霧干燥裝置80，其具有濃縮偏鎢酸氨溶液入口81、偏鎢酸氨產品出口82；

偏鎢酸氨產品容器90，其具有偏鎢酸氨產品收集口。

如圖3所示，根據本發明的用于噴霧噴嘴包括主管1、噴霧方向控制托2和噴嘴蓋3。

霧氣沿箭頭I所示的方向從主管1內到達噴霧方向控制托2和噴嘴蓋3之間形成的噴霧前通道，再沿箭頭M所示的方向逐步上升，最后沿箭頭O所示的方向向斜上方噴出。

噴嘴蓋3具有頂曲板5和底曲板3。

霧氣沿箭頭O所示的方向向斜上方噴出，可以盡可能地避免霧氣顆粒回落在噴嘴蓋3的頂曲板5上；頂曲板5為連續的凸面，沒有傳統花灑的噴孔，不存在霧氣顆粒堵塞噴孔的隱患；底曲板3的形狀使得霧氣逐漸加速，再沿箭頭M所示的方向逐步上升，最后沿箭頭O所示的方向向斜上方噴出。

根據本發明的一個實施例，以氧化鎢廢料為原料，經過氨浸出、鎢酸銨溶液轉化為稀偏鎢酸銨溶液、稀偏鎢酸銨溶液濃縮噴霧干燥三個主要步驟制備偏鎢酸銨，具體包括如下步驟：

A)氧化鎢廢料浸出：將氧化鎢廢料緩慢加入帶有攪拌的氨水中，同時緩慢沖入液氨，控制游離氨50～60g/L，發生如下反應：WO₃+NH₄OH＝(NH₄)₂WO₄，當溶液WO₃含量達到160～200g/L時，沸騰攪拌20分鐘以上，保溫反應2小時，靜置過夜，過濾，得到鎢酸銨溶液。

B)鎢酸銨溶液轉化為偏鎢酸銨溶液：將得到的鎢酸銨溶液泵入反應釜中加熱至沸，用1：4硝酸調整溶液pH值至4～5，當溶液被濃縮到WO₃含量小于30g/L時，保溫2小時，靜置冷卻4小時，虹吸上清液，結晶體緩慢用1：4硝酸調整溶液pH值至4～5，至溶解，靜置過夜，過濾，得到稀偏鎢酸銨溶液。

C)稀偏鎢酸銨溶液濃縮噴霧干燥，制備出偏鎢酸銨粉末產品。

根據本發明的一個實施例，其以氧化鎢廢料為原料，經過氨浸出、酸浸出、濃縮、噴霧等步驟得到偏鎢酸銨產品，其特征在于，對氧化鎢廢料氨浸出后直接實施酸浸出步驟，濃縮噴霧而得到偏鎢酸銨產品。