CN101618893B - 一种偏钨酸铵的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种以仲钨酸铵为原料制备偏钨酸铵的方法，以仲钨酸铵为原料，经过浸出步骤和浓缩步骤得到偏钨酸铵产品，其特征在于，对偏钨酸铵原料直接实施浸出步骤；并且在浓缩步骤之后，通过喷雾干燥步骤，而得到偏钨酸铵产品。该方法进一步包括：湿仲钨酸铵浸出、稀偏钨酸铵溶液转化为浓偏钨酸溶液、和浓偏钨酸铵溶液喷雾干燥三个步骤。与现有技术相比，本发明方法省略了焙烧过程，不必用回转炉设备，减少固定投资，降低了生产成本。本方法制备的偏钨酸铵产品流动性好，溶解性好，纯度高，克服了现有技术偏钨酸铵产品溶解度低的不足。
Description
技术领域
本发明涉及一种以仲钨酸铵为原料制备偏钨酸铵的方法，特别是涉及一种制备低含量高溶解度偏钨酸铵产品的方法。
本发明中术语“低含量”是指偏钨酸铵中氧化钨含量为82～85％，“高溶解度”是指偏钨酸铵产品溶解度＞300g/mL。
背景技术
偏钨酸铵是重要的含钨化合物，主要用于石油裂化、有机合成、硝化反应等作催化剂。随着石油炼制、石油化工等行业的迅速发展，偏钨酸铵用量增长较快。现有技术中以仲钨酸铵为原料采用结晶法制备偏钨酸铵的方法，投资多，成本高，能耗高，且所得产品质量不稳定，特别是溶解性能较差，尤其是低含量的偏钨酸铵产品，而较低溶解度的偏钨酸铵产品不能满足生产含钨催化剂的需要。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种偏钨酸铵的制备方法，其由仲钨酸铵生产偏钨酸铵产品，其流程短，设备投资少。
本发明的另外一个目的在于提供一种以仲钨酸铵为原料制备偏钨酸铵的方法，其偏钨酸铵产品溶解度高，产品质量稳定。
本发明的另外一个目的在于提供一种以仲钨酸铵为原料制备偏钨酸铵的方法，其能耗低，效益好。
本发明采用的技术方案是以仲钨酸铵为原料经过湿仲钨酸铵浸出、稀偏钨酸铵溶液转化为浓偏钨酸溶液、和浓偏钨酸铵溶液喷雾干燥三个步骤制备偏钨酸铵。本发明制备方法如下：
A.湿仲钨酸铵浸出：以湿仲钨酸铵(含水量5～10％)为原料与稀硝酸(HNO3)混和，制备稀偏钨酸铵溶液。化学反应如下：
5(NH4)2O·12WO3·5H2O+4HNO3＝(NH4)6H2W12O40·6H2O+4NH4NO3
B.稀偏钨酸铵溶液转化为浓偏钨酸溶液：步骤A制备的稀偏钨酸铵溶液经过多次静置陈化、过滤、加温浓缩再过滤，制备浓偏钨酸铵溶液。
C.浓偏钨酸铵溶液喷雾干燥：步骤B制备的浓偏钨酸铵溶液喷雾干燥，使料液迅速干燥成粉状。
本发明的制备方法如下：
A.湿仲钨酸铵浸出：将湿仲钨酸铵缓慢加入带有搅拌的纯水中同时缓慢加入1∶1～1∶4硝酸(HNO3)溶液，控制溶液pH值在3～5，发生如 下反应：
5(NH4)2O·12WO3·5H2O+4HNO3＝(NH4)6H2W12O40·6H2O+4NH4NO3
当溶液WO3含量达到130～160g/l时，沸腾搅拌20分钟以上，过滤，得到稀偏钨酸铵溶液；
B.稀偏钨酸铵溶液转化为浓偏钨酸铵溶液：步骤A制备的稀偏钨酸铵溶液静置陈化2～6小时，通过一级过滤，制得滤液1；将上述滤液1多次泵入反应釜加温浓缩，每次泵入滤液1要用1∶4～1∶6氨水(NH3·H2O)调整溶液pH值3～4；当溶液比重达到1.8～2.2时，停止泵入滤液1，冷却1～4小时，进行二级过滤，得到滤液2；将上述滤液2泵入澄清槽，静置陈化5～12小时后，放料通过吸滤器进行三级过滤，制备浓偏钨酸铵溶液；
C.浓偏钨酸铵溶液喷雾干燥：将步骤B制备的浓偏钨酸铵溶液采用国内生产的先进高速离心喷雾干燥设备或通过喷淋雾化干燥设备干燥制备偏钨酸铵粉末产品。
根据本发明的制备方法，在湿仲钨酸铵浸出步骤中，将湿仲钨酸铵直接与硝酸反应制备稀偏钨酸铵溶液，与现有技术相比省略了焙烧过程，不必用回转炉设备，减少固定投资，每吨产品可节约电120度，实收率可提高3％，降低了生产成本。
根据本发明的制备方法，在浓偏钨酸铵溶液喷雾干燥步骤中，控制干燥条件(例如：进风温度、出风温度和给料速度)，使浓偏钨酸铵溶液迅速干燥成粉状，速度快、效率高，偏钨酸铵产品的流动性好，溶解性好，纯度高。根据本发明方法制备的偏钨酸铵产品克服了现有技术制备偏钨酸铵溶解度低的不足。
根据本发明，原料为湿的新鲜仲钨酸铵产品，投料方式为缓慢连续投料，克服了仲钨酸铵溶解度不高的问题，可以制得氧化钨含量较高的偏钨酸铵溶液，从而达到省略焙烧工序的目的，同时采用湿仲钨酸铵产品为原料，省去了仲钨酸铵产品的烘干和包装等工序，达到节能降耗和降低成本的目的。
根据本发明，采用1∶3稀硝酸做浸出剂，克服了采用浓硝酸做浸出剂时容易造成局部过酸而形成钨酸的缺点，产品转化率高，结晶产品溶解性能好。
附图说明
图1A是现有技术的以仲钨酸铵为原料制备偏钨酸铵的工艺流程图；
图1B是如图1A所示工艺流程图的简略图；
图2A是根据本发明的制备高溶解度偏钨酸铵产品的工艺流程图；
图2B是如图2A所示工艺流程图的简略图。
具体实施例
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
A.湿仲钨酸铵浸出：反应釜中加入纯水(电导率≤10us/cm)，预热至沸腾；将湿仲钨酸铵[5(NH4)20·12WO3·5H2O]以150～200Kg/h速度缓慢加入纯水中，同时搅拌；在加入湿仲钨酸铵的同时，缓慢加入1∶3稀硝酸(HNO3)，控制溶液pH值在3～5；当溶液WO3含量达到150g/l时，停止上述过程，沸腾搅拌半小时后，放料通过吸滤器自然过滤，制备稀偏钨酸铵溶液。
B.稀偏钨酸铵溶液转化为浓偏钨酸溶液：步骤A制备的稀偏钨酸铵溶液静置陈化4小时后，通过一级自然过滤，制得滤液1；将上述滤液1多次泵入反应釜加温浓缩，每次泵入滤液1要用稀1∶5氨水(NH3·H2O)调整溶液pH值3～4；当溶液比重达到2时，停止泵入滤液1，冷却1小时后，放料通过吸滤器进行二级自然过滤，得到滤液2；将上述滤液2泵入澄清槽，静置陈化8小时后，放料通过吸滤器进行三级自然过滤，制备浓偏钨酸铵溶液。
C.浓偏钨酸铵溶液喷雾干燥：将步骤B制备的浓偏钨酸铵溶液采用国内生产的先进高速离心喷雾干燥设备或通过喷淋雾化干燥设备干燥制备偏钨酸铵粉末产品。喷雾干燥条件为：控制进风温度220～280℃，出风温度110～160℃，给料速度300～400kg/h。
Claims (6)
1.一种偏钨酸铵的制备方法，其以仲钨酸铵为原料，经过浸出步骤和浓缩步骤得到偏钨酸铵产品，其特征在于，
对仲钨酸铵原料直接实施浸出步骤；并且
在浓缩步骤之后，通过喷雾干燥步骤，而得到偏钨酸铵产品，
该方法包括：
A.湿仲钨酸铵浸出：将湿仲钨酸铵缓慢加入带有搅拌的纯水中同时缓慢加入1∶1～1∶4硝酸溶液，控制溶液pH值在3～5，发生如下反应：
5(NH4)2O·12WO3·5H2O+4HNO3＝(NH4)6H2W12O40·6H2O+4NH4NO3
当溶液WO3含量达到130～160g/L时，沸腾搅拌20分钟以上，过滤，得到稀偏钨酸铵溶液；
B.稀偏钨酸铵溶液转化为浓偏钨酸铵溶液：将得到的稀偏钨酸铵溶液静置陈化2～6小时，通过一级过滤，制得滤液1；将上述滤液1多次泵入反应釜加温浓缩，每次泵入滤液1要用1∶4～1∶6氨水调整溶液pH值3～4；当溶液比重达到1.8～2.2时，停止泵入滤液1，冷却1～4小时，进行二级过滤，得到滤液2；将上述滤液2泵入澄清槽，静置陈化5～12小时后，放料通过吸滤器进行三级过滤，制备浓偏钨酸铵溶液；
C.浓偏钨酸铵溶液喷雾干燥：将得到的浓偏钨酸铵溶液采用国内生产的先进高速离心喷雾干燥设备或通过喷淋雾化干燥设备干燥，制备偏钨酸铵粉末产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿仲钨酸铵为含水量为5～10％的湿仲钨酸铵产品。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，湿仲钨酸铵加入方式为缓慢连续加入。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浓偏钨酸铵溶液喷雾干燥步骤中，干燥条件为进风温度220～280℃，出风温度110～160℃，给料速度300～400kg/h。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述浓偏钨酸铵溶液喷雾干燥步骤中采用国内生产的先进高速离心喷雾干燥设备。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述浓偏钨酸铵溶液喷雾干燥步骤中采用喷淋雾化干燥设备。
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Assignee: Jiangxi Tonggu Nonferrous Metallurgy Chemical Co., Ltd. Assignor: Jiangxi Rare Earth and Rare Metals Tungsten Group Co., Ltd. Contract record no.: 2011360000088 Denomination of invention: Method for preparing ammonium metawolframate Granted publication date: 20110413 License type: Exclusive License Open date: 20100106 Record date: 20111229 |