CN100475986C - 制取钨酸铵溶液的离子交换工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种制取钨酸铵溶液的离子交换工艺，大孔弱碱性阴树脂采用酸性溶液再生、调整各种含钨溶液的酸性到4～5、树脂吸附处理、负钨树脂洗涤至中性，以及采用氨水和铵盐的混合液、先以先快后慢的线流速流过洗涤后的负钨树脂进行解吸附，完成含钨溶液的除杂、转型，得到合格的钨酸铵溶液；本发明有效除杂，保证了钨酸铵溶液质量，且操作简单。

Description

制取钨酸铵溶液的离子交换工艺
技术领域
本发明涉及钨冶炼中含钨溶液除杂、转型为钨酸铵溶液的工艺方法，尤其是采用弱碱性阴离子树脂制取钨酸铵溶液的离子交换工艺。
背景技术
目前在含钨溶液除杂、转型的离子交换工艺中主要采用强碱性阴离子树脂201×7和弱碱性阴离子树脂。其中采用强碱性阴离子树脂201×7的经典工艺为：稀钨酸钠溶液吸附-淋洗-高浓度NH4Cl溶液解吸得到钨酸铵，但201×7树脂不能直接处理APT结晶母液，需用碱加热转化为正盐，处理成本高；弱碱性阴树脂离子交换主要用于APT结晶母液回收，一般除杂效率低，回收产品为粗钨酸钠溶液，吸附速度较慢，为2-3cm/min，而且碱耗高。虽然弱碱性阴树脂离子交换也可用于净后钨酸钠的转型，但操作运行复杂，逆流解吸时树脂需不断的从交换柱导出、加入，造成树脂的破损；采用树脂层界面处装排液管的方式解吸，不宜操作。
发明内容
本发明针对上述两种树脂在含钨溶液除杂、转型处理中的不足，提出了一种采用大孔弱碱性阴树脂离子交换处理钨酸钠溶液、APT结晶母液和/或渣洗水的工艺方法，能有效除杂，能保证钨酸铵溶液质量，且操作简单。
本发明的制取钨酸铵溶液的离子交换工艺，步骤依次如下：
(1)大孔弱碱性阴离子树脂用PH＜3的酸性溶液进行再生；
(2)采用含钨溶液为原料，以PH＜3的酸性溶液调整原料酸性至PH＝4.1～4.9；
(3)经步骤(2)处理过的含钨溶液，流过经步骤(1)处理过的再生树脂，进行吸附处理；
(4)将步骤(3)吸附处理后的负钨树脂采用纯水洗涤至中性；合液，先以14cm/min～15cm/min、后逐渐降为2cm/min～3cm/min的线流速，流过洗涤后的负钨树脂，完成解吸，得到合格的钨酸铵溶液。
所述酸性溶液为(0.5-2.2)mol/L的盐酸或硫酸溶液、含Cl-或SO4 2-且PH＜3的酸性溶液，或者是上述酸和酸性溶液的混合液。
所述含钨溶液为钨酸钠溶液、APT结晶母液和/或渣洗水，当溶液中钼钨质量比Mo∶W≥5000时，调整原料的酸性的同时加入与含钨溶液的体积比为0.5％～1.0％的Na2S溶液。
所述步骤(5)中铵盐为NH4NO3或NH4Cl。
本发明采用钨酸钠溶液、APT结晶母液和/或渣洗水等含钨溶液作原料。当原料中的钨钼质量比W∶Mo≥5000时，调整原料溶液PH值后直接转型处理，即进行树脂吸附、树脂洗涤和采用氨水和铵盐组成的混合液进行先快后漫的解吸，得到合格的钨酸铵溶液；当采用粗钨酸钠溶液、APT结晶母液和/或渣洗水为原料，其中钨钼质量比W∶Mo＜5000时，在转型处理前，调整原料溶液PH值并同时加入Na2S溶液，然后进行相同的转型处理，即可同时除杂、转型，得到合格的钨酸铵溶液。
本发明通过对钨酸钠溶液、APT结晶母液和/或各种渣洗水调整酸性，采用大孔弱碱性阴离子树脂，用氨水和铵盐、以先快后的变速解吸方式，使钨快速被解吸，且能保持解吸液有一定的游离氨，从而保证得到高浓度的、合格的钨酸铵溶液，防止或减少晶体析出。通过控制调酸后溶液的PH值，使含钨溶液中杂质难以或很少形成能被树脂吸附的杂多酸根，从而达到除杂目的；对于原料中的钨钼质量比W∶Mo＜5000的，加入Na2S溶液，同时满足除钼的要求。铵盐作为添加剂加入，进一步抑制了晶体析出。
本发明工艺简单，且大大提高了树脂的除杂效率，保证了含钨溶液的除杂、转型，钨酸铵溶液结晶后APT达到APT-0标准。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：准备大孔弱碱性阴离子树脂600g(干树脂，下同)，采用PH＝2的含SO4 2-的酸性溶液对上述树脂进行再生。取纯净钨酸钠溶液16L，其WO3含量为69g/l，用含SO4 2-的溶液调整钨酸钠溶液酸性至PH值4.2，此时WO3含量为26g/l。将调整酸性后的钨酸钠溶液流过上述再生树脂，进行吸附。吸附后的负钨树脂用纯水洗涤至PH值中性；以氨水浓度为7mol/L和NH4Cl浓度为2mol/L的混合液5L，先以15cm/min，再逐渐降低至3cm/min的线流速，对中性的负钨树脂进行解吸，得到的钨酸铵溶液再蒸发结晶得到APT，其结晶率94％，质量达到APT-0标准。
实施例2：准备大孔弱碱性阴离子树脂600g，采用PH＝1.5的含SO4 2-的酸性溶液对上述树脂进行再生。取钨酸钠溶液19L，其WO3含量为69g/l，钨钼质量比W∶Mo＝6500，用PH＝2的含SO42-的酸性溶液，调整上述钨酸钠溶液的PH＝4.9，其WO3含量为26.4g/l。将调整酸性后的钨酸钠溶液流过上述再生树脂，进行吸附。吸附后的负钨树脂用纯水洗涤至PH值中性；以氨水浓度为8mol/L和NH4NO3浓度为1.5mol/L的混合液6L，先以14cm/min，再逐渐降低至2cm/min的线流速，对中性的负钨树脂进行解吸，得到的钨酸铵溶液再蒸发结晶得到APT，其结晶率93％，质量达到APT-0标准。
实施例3：准备大孔弱碱性阴离子树脂600g，采用PH＝1.0的含Cl-的盐酸溶液对上述树脂进行再生。取WO3含量为48.58g/l的APT结晶母液15L和WO3含量为25g/l的渣洗水16L，溶液中钨钼质量比WO3∶Mo＝3600；加入与含钨溶液的体积比为0.5％的Na2S溶液，用2mol/L的稀盐酸和PH为2.5的含SO42-的生产废液，调整上述溶液的PH＝4.21，此时WO3含量为27g/l。将调整酸性后的溶液流过上述再生树脂，进行吸附。吸附后的负钨树脂用纯水洗涤至PH值中性；以氨水浓度为10mol/L和NH4NO3浓度为2.2mol/L的混合液5L，先以14cm/min，再逐渐降低至2.5cm/min的线流速，对中性的负钨树脂进行解吸，得到的钨酸铵溶液再蒸发结晶得到APT，其结晶率92％，质量达到APT-0标准。
实施例4：准备大孔弱碱性阴离子树脂600g，采用PH＝2.5的含SO42-的生产废液对上述树脂进行再生。取WO3含量为25g/L的渣洗水20L和WO3含量为69g/l的粗钨酸钠溶液8L，溶液中钨钼质量比WO3∶Mo＝2500；加入与含钨溶液的体积比为1.0％的Na2S溶液，用PH为2.2的含SO42的-生产废液，调整上述溶液的PH＝4.1，此时WO3含量为26.2g/l。将调整酸性后的溶液流过上述再生树脂，进行吸附。吸附后的负钨树脂用纯水洗涤至PH值中性；以氨水浓度为9mol/L和NH4Cl浓度为2.0mol/L的混合液5.5L，先以15cm/min，再逐渐降低至3cm/min的线流速，对中性的负钨树脂进行解吸，得到的钨酸铵溶液再蒸发结晶得到APT，其结晶率93％，质量达到APT-0标准。

Claims (4)

1.一种制取钨酸铵溶液的离子交换工艺，其工艺步骤依次如下：
(1)大孔弱碱性阴离子树脂用pH＜3的酸性溶液进行再生；
(2)采用含钨溶液为原料，以pH＜3的酸性溶液调整原料的酸性至pH＝4.1～4.9；
(3)经步骤(2)处理过的含钨溶液，流过经步骤(1)处理过的再生树脂，进行吸附处理；
(4)将步骤(3)吸附处理后的负钨树脂采用纯水洗涤至中性；
(5)氨水浓度为7mol/L～10mol/L和铵盐浓度为1.5mol/L～2.4mol/L的混合液，先以14cm/min～15cm/min、后逐渐降为2cm/min～3cm/min的线流速，流过洗涤后的负钨树脂，完成解吸，得到合格的钨酸铵溶液。
2、如权利要求1所述制取钨酸铵溶液的离子交换工艺，其特征在于：所述酸性溶液为0.5-2.2mol/L的盐酸或硫酸溶液、含Cl-或SO4 2-且pH＜3的酸性溶液，或者是上述酸和酸性溶液的混合液。
3、如权利要求1所述制取钨酸铵溶液的离子交换工艺，其特征在于：所述含钨溶液为钨酸钠溶液、APT结晶母液和/或渣洗水，当溶液中钨钼质量比WO3∶Mo＜5000时，调整原料的酸性的同时加入与含钨溶液的体积比为0.5％～1.0％的Na2S溶液。
4、如权利要求1所述制取钨酸铵溶液的离子交换工艺，其特征在于：所述步骤(5)中铵盐为NH4NO3或NH4Cl。
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