CN102167401A - 一种钨酸铵溶液除磷方法 - Google Patents

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赵立夫
黄泽辉
徐国钻
李红超
王忠兵
代亚琦
习雪康
孙丽
龚丹丹
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Abstract

本发明涉及一种钨酸铵溶液除磷方法，具体讲是在(NH4)2WO4溶液中通过添加碱式碳酸镁实现深度除磷的方法。本发明对于含P浓度0～5g/L的钨酸铵溶液，在下述工艺条件下添加分析纯碱式碳酸镁的脱磷效果可达99.5％以上，溶液中P的浓度可降至0.004g/L以下：分析纯碱式碳酸镁用量为1.3～1.6倍理论用量，pH值8～10，反应时间≥2小时，反应温度23℃，其降低了溶液中磷含量，为大幅提高APT质量打下基础。

Description

一种钨酸铵溶液除磷方法
技术领域
本发明涉及一种钨酸铵溶液除磷方法，是白钨冶炼工艺：“白钨矿铵盐分解-钨酸铵溶液净化除杂-钨酸铵溶液除钼-蒸发结晶制取APT”中的“钨酸铵溶液净化除杂”步骤之一，具体讲是在(NH4)2WO4溶液中通过添加碱式碳酸镁实现深度除磷的方法。
背景技术
仲钨酸铵(APT)是由钨酸铵溶液通过结晶单元操作制取的，钨酸铵溶液中磷的含量对APT的质量影响很大。我国钨冶炼目前采用碱分解-离子交换-钨酸铵溶液除钼-蒸发结晶工艺制取APT。碱分解所得钨酸钠溶液中磷主要以PO4 3-和HPO4 2-的形态存在，由于PO4 3-和HPO4 2-对阴树脂的亲和力小于WO4 2-，可在强碱性阴离子交换工序中除去，其除去率仅为90％。
为研发白钨闭路冶炼工艺，实现闭路循环和零排放，开发了单一铵盐体系白钨冶炼工艺，其主要过程是：白钨矿铵盐分解-钨酸铵溶液净化除杂-钨酸铵溶液除钼-蒸发结晶制取APT。其中经钨酸铵溶液充氨净化除杂后，磷的除去率虽然可达99.9％，但由于起始磷浓度高，净化后钨酸铵溶液蒸发结晶制取的APT中磷含量依然高达83×10-4％，质量难以达到国家标准(P≤8×10-4％)。
发明内容
本发明目的是提供一种钨酸铵溶液除磷方法，降低溶液中磷含量，为大幅提高APT质量打下基础。
本发明技术方案：一种钨酸铵溶液除磷方法，对于含P浓度0～5g/L的钨酸铵溶液，在下述工艺条件下添加分析纯碱式碳酸镁的脱磷效果可达99.5％以上，溶液中P的浓度可降至0.004g/L以下：分析纯碱式碳酸镁用量为1.3～1.6倍理论用量，PH值8～10，反应时间≥2小时，反应温度23℃。
本发明未详细描述工艺过程及参数同现有技术。
本发明积极效果：(1)碱式碳酸镁是钨酸铵溶液深度除磷中应用的新试剂，可将溶液中磷含量降至0.004g/L以下，除磷率高达99.5％，优于氢氧化镁、氯化镁等其他除磷试剂。碱式碳酸镁除磷试剂的应用，对于大幅度提高我国APT质量，制取超高纯APT和高端钨材料具有重要科学价值。(2)本发明是铵盐体系白钨闭路冶炼工艺中的关键技术之一，对于实现产业化，开发我国无污染零排放的白钨冶炼工艺具有重要的意义。
具体实施方式
原料：钨酸铵溶液、分析纯磷酸三铵、分析纯碱式碳酸镁、NH3浓度25％的氨水
设备：DF-1集热式恒温磁力搅拌器，500mL玻璃锥形瓶。
分析方法：磷采用磷钒黄钼光度法分析。
结果：1、碱式碳酸镁用量的理论倍数对钨酸铵溶液除磷效果的影响
向100ml含初始磷浓度分别为0.5g/L、2g/L含WO3222g/L的钨酸铵溶液中加入不同理论倍数的碱式碳酸镁1.1～1.6倍，反应温度：23℃，反应时间120min，溶液PH值控制在8～10。经上述实验操作分析后，得出结果如下表1、表2、表3所示：
表1  碱式碳酸镁用量的理论倍数对除磷效果的影响，磷起始浓度0.5g/L
  碱式碳酸镁理论用倍数   1.3   1.4   1.5   1.6
  剩余P浓度，g/L   0.035   0.007   0.002   0.001
  最终WO3∶P比值   6.3×103   3.17×104   1.11×105   2.22×105
  除磷率，％   91.25   98.25   99.50   99.75
表2  碱式碳酸镁用量的理论倍数对除磷效果的影响，磷起始浓度2g/L
  碱式碳酸镁理论用倍数   1.1   1.2   1.3   1.4
  剩余P浓度，g/L   0.027   0.007   0.002   0.001
  最终WO3∶P比值   8.2×103   3.17×104   1.11×105   2.22×105
  除磷率，％   98.31   99.56   99.88   99.94
表3  碱式碳酸镁用量的理论倍数对除磷效果的影响，磷起始浓度5g/L
  碱式碳酸镁理论用倍数   1.1   1.2   1.3   1.4
  剩余P浓度，g/L   0.095   0.054   0.004   0
  最终WO3∶P比值   2.3×103   4.1×103   5.55×104   ∞
  除磷率，％   97.63   98.65   99.90   100
2、反应时间对除磷效果的影响
向100ml含杂质元素P 2g/L的含WO3222g/L钨酸铵溶液中加入理论倍数为1.3倍的碱式碳酸镁，反应温度：23℃，溶液中PH＝9，反应时间分别为60min、90min、120min、150min，经上述实验操作分析后，得出结果如表4所示：
表4  时间对除磷效果的影响
  时间，min   60   90   120   150
  剩余磷浓度TP，g/L   0.312   0.148   0.002   0.001
  除磷率，％   80.50   90.75   99.88   99.94
结果表明，对于含P浓度0～5g/L的钨酸铵溶液，在下述工艺条件下添加碱式碳酸镁的脱磷效果可达99.5％以上，溶液中P的浓度可降至0.004g/L以下。
(1)碱式碳酸镁理论用量1.3～1.6倍，
(2)PH值8～10，
(3)反应时间≥2小时，
(4)反应温度23℃。

Claims (1)

1.一种钨酸铵溶液除磷方法，其特征是：对于含P浓度0～5g/L的钨酸铵溶液，在下述工艺条件下添加分析纯碱式碳酸镁的脱磷效果可达99.5％以上，溶液中P的浓度可降至0.004g/L以下：分析纯碱式碳酸镁用量为1.3～1.6倍理论用量，PH值8～10，反应时间≥2小时，反应温度23℃。
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