CN103193272B - 一种生产仲钨酸铵的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工领域，具体而言，涉及一种生产仲钨酸铵的方法。一种生产仲钨酸铵的方法，包括以下步骤：在95℃-110℃下，将钨废料进行“酸浸”，得到固液混合物；将固液混合物在80℃-90℃下固液分离，得到含钨渣；将含钨渣投入炉内温度为600℃-700℃的干燥炉内，同时进行自燃氧化，得到氧化钨；将氧化钨投入内置有辅料的反应釜内，在105℃-120℃，0.3-0.38兆帕压力下保温搅拌6-7小时，制得粗钨酸铵溶液；将制得的粗钨酸铵溶液净化为精钨酸铵溶液；在100℃-120℃下，对制得的精钨酸铵溶液进行蒸发结晶，制得仲钨酸铵成品。本发明提供的一种生产仲钨酸铵的方法，提高了仲钨酸铵成品的产量。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，具体而言，涉及一种生产仲钨酸铵的方法。
背景技术
如图1所示，传统的生产仲钨酸铵的方法包括如下步骤：
101.使用软化水对钨废料进行浸泡；
102.将浸泡后的钨废料进行球磨破碎；
103.50℃-60℃下，将破碎之后的钨废料进行投入盐酸溶液中进行除杂反应；
104.过滤，得到含钨渣；
105.将所述含钨渣进行清洗并吹干至含水量小于20%；
106.将吹干后的所述含钨渣干燥至含水量小于10%；
107.将干燥后的所述含钨渣进行二次破碎；
108.将二次破碎后的所述含钨渣进行强制氧化得到氧化钨；
109.将所述氧化钨加入氨水和草酸制成的混合溶液中，得到粗钨酸铵溶液；
110.在所述粗钨酸铵溶液中加入净化剂，净化得到精钨酸铵溶液；
111.对得到的所述精钨酸铵溶液进行结晶，得到仲钨酸铵成品。
存在的问题在于，传统的生产仲钨酸铵的方法中，将钨废料加入盐酸溶液中进行的除杂反应，钨废料中的主要的杂质离子是磷离子、镁离子、铁离子和钾离子四种，在50℃-60℃下，含钨渣中的磷离子和钾离子的大部分不能被析出，同时由于镁离子和铁离子的影响，在反应结束过滤时，生成的含钨渣的大部分会结为块状。
为了在进行强制氧化时，能够对含钨渣进行充分氧化，所以需要对含钨渣进行二次破碎，之后再进行强制氧化。但是因为含钨渣中包含的杂质成分过多，进行强制氧化之后，最终得到的氧化钨的产量还是较低，所以传统的生产方法不仅流程复杂，而且原材料浪费的较多，产量较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产仲钨酸铵的方法，能够缩短工艺流程，提高仲钨酸铵的产量。
在本发明的实施例中提供的一种生产仲钨酸铵的方法，具体包括以下步骤：
在95℃-110℃下，将钨废料进行“酸浸”，得到固液混合物；
将所述固液混合物在80℃-90℃下固液分离，得到含钨渣；
将所述含钨渣投入炉内温度为600℃-700℃的干燥炉内，同时进行自燃氧化，得到氧化钨；
将所述氧化钨投入内置有辅料的反应釜内，在105℃-120℃，0.3-0.38兆帕压力下保温搅拌6-7小时，制得粗钨酸铵溶液；
将制得的所述粗钨酸铵溶液净化为精钨酸铵溶液；
在100℃-120℃下，对制得的所述精钨酸铵溶液进行蒸发结晶，制得仲钨酸铵成品。
本发明提供的一种生产仲钨酸铵的方法中，不需要对钨废料先进行浸泡和球磨粉碎，直接在95-110℃下对其进行“酸浸”，所谓“酸浸”为：将钨废料加入含有酸成分的溶液中进行的除杂反应。因为95℃-110℃时，酸溶液会达到沸腾，在该温度范围内，钨废料中的杂质离子的活性较大，杂质离子分解析出的比较彻底，固液分离之后得到的含钨渣内残余的杂质离子很少，最终制得的含钨渣不会结成大块状。
所以本发明提供的一种生产仲钨酸铵的方法中，对得到的所述含钨渣不需进行清洗、干燥和粉碎，而是直接将得到的含钨渣投入炉内温度为600℃-700℃的干燥炉内，干燥的同时进行自燃氧化得到氧化钨，再将所述氧化钨投入内置有辅料的反应釜内，在105℃-120℃，0.3-0.38兆帕压力下保温搅拌6-7小时，制得粗钨酸铵溶液。所以，本发明缩短了生产仲钨酸铵的工艺流程。
而且，在600℃-700℃的高温下对含钨渣进行干燥自燃氧化时，其中残留的杂质成分中的一部分会在高温下被氧化除掉，最终通过该方法能够使得含钨渣中的钨或者碳化钨的被氧化率达到95%-98%，也就是制得的氧化钨的产量提高，也就是最终制得的仲钨酸铵的产量提高，所以本发明提供的生产方法能够提高仲钨酸铵的产量。
根据生产实例得到：使用同样重量同样成分的钨废料，通过本发明提供的方法制得的氧化钨的产量，比传统工艺生产出的氧化钨产量提高30-40倍，再将得到的氧化钨制得粗钨酸铵溶液，进而将制得的所述粗钨酸铵溶液净化为精钨酸铵溶液；在100℃-120℃下，对制得的所述精钨酸铵溶液进行蒸发结晶，制得仲钨酸铵成品，所以最终提高了仲钨酸铵成品的产量。
附图说明
图1为本发明提供的传统工艺的流程图；
图2为本发明提供的实施例1流程图；
图3为本发明提供的实施例2的流程图；
图4为本发明提供的实施例3的流程图；
图5为本发明提供的实施例4的流程图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
实施例1：如图2所示
一种生产仲钨酸铵的方法，具体包括以下步骤：
201.在95℃-110℃下，将钨废料进行“酸浸”，得到固液混合物；
202.将所述固液混合物在80℃-90℃下固液分离，得到含钨渣；
203.将所述含钨渣投入炉内温度为600℃-700℃的干燥炉内，同时进行自燃氧化，得到氧化钨；
204.将所述氧化钨投入内置有辅料的反应釜内，在105℃-120℃，0.3-0.38兆帕压力下保温搅拌6-7小时，制得粗钨酸铵溶液；
205.将制得的所述粗钨酸铵溶液净化为精钨酸铵溶液；
206.在100℃-120℃下，对制得的所述精钨酸铵溶液进行蒸发结晶，制得仲钨酸铵成品。
本发明提供的一种生产仲钨酸铵的方法中，不需要对钨废料先进行浸泡和球磨粉碎，直接在95-110℃下对其进行“酸浸”，所谓“酸浸”为：将钨废料加入含有酸成分的溶液中进行的除杂反应。因为95℃-110℃时，酸溶液会达到沸腾，在该温度范围内，钨废料中的杂质离子的活性较大，杂质离子分解析出的比较彻底，固液分离之后得到的含钨渣内残余的杂质离子很少，最终制得的含钨渣不会结成大块状。
所以本发明提供的一种生产仲钨酸铵的方法中，对得到的所述含钨渣不需进行清洗、干燥和粉碎，而是直接将得到的含钨渣投入炉内温度为600℃-700℃的干燥炉内，干燥的同时进行自燃氧化得到氧化钨，再将所述氧化钨投入内置有辅料的反应釜内，在105℃-120℃，0.3-0.38兆帕压力下保温搅拌6-7小时，制得粗钨酸铵溶液。所以，本发明缩短了生产仲钨酸铵的工艺流程。
而且，在600℃-700℃的高温下对含钨渣进行干燥自燃氧化时，其中残留的杂质成分中的一部分会在高温下被氧化除掉，最终通过该方法能够使得含钨渣中的钨或者碳化钨的被氧化率达到95%-98%，也就是制得的氧化钨的产量提高，也就是最终制得的仲钨酸铵的产量提高，所以本发明提供的生产方法能够提高仲钨酸铵的产量。
根据生产实例得到：使用同样重量同样成分的钨废料，通过本发明提供的方法制得的氧化钨的产量，比传统工艺生产出的氧化钨产量提高30-40倍，再将得到的氧化钨制得粗钨酸铵溶液，进而将制得的所述粗钨酸铵溶液净化为精钨酸铵溶液；在100℃-120℃下，对制得的所述精钨酸铵溶液进行蒸发结晶，制得仲钨酸铵成品，所以最终提高了仲钨酸铵成品的产量，而且也减少了设备投资和能源的消耗。
实施例2：如图3所示
一种生产仲钨酸铵的方法，具体包括以下步骤：
301.在100℃下，将钨废料进行“酸浸”，得到初步固液混合物；
302.将所述固液混合物在80℃-90℃下固液分离，得到初步含钨渣；
303.在105℃下，将所述初步含钨渣进行“酸浸”，得到二次固液混合物；
304.在80℃下，对所述二次固液混合物进行固液分离，得到二次含钨渣；
305.将所述二次含钨渣投入炉内温度为600℃-700℃的干燥炉内，同时进行自燃氧化，得到氧化钨；
306.将所述氧化钨投入内置有氨水，硫酸铜粉末和草酸粉末的反应釜内，在110℃，0.3兆帕压力下保温搅拌6小时，制得粗钨酸铵溶液；
307.将制得的所述粗钨酸铵溶液净化为精钨酸铵溶液；
308.在100℃下，对制得的所述精钨酸铵溶液进行蒸发结晶，制得仲钨酸铵成品。
本实施例提供的一种生产仲钨酸铵的方法中，在将钨废料进行“酸浸”时，可以将制得的含钨渣进行多次循环“酸浸”，这样，能够使制得的含钨渣内的杂质离子更加充分地被分解析出，提高最终产物的品质。
所述辅料是在1200升、浓度为0.198千克/升的氨水中，加入8千克氧化镁粉末,4千克硫酸铜粉末和5千克草酸粉末制成的混合物。而且，在将氧化钨制成粗钨酸铵溶液中，给氨水和草酸粉末制成的混合溶液中再加入硫酸铜溶液，能够将制得的粗钨酸铵溶液中的游离离子被硫酸铜还原沉淀。最终被过滤除去，
实施例3：如图4所示
一种生产仲钨酸铵的方法，具体包括以下步骤：
401.在110℃下，将硬质合金磨削废料进行“酸浸”，得到固液混合物；
402.将所述固液混合物在90℃下进行固液分离，得到含钨渣；
403.将所述含钨渣投入炉内温度为700℃的干燥炉内，在干燥的同时进行自燃氧化，得到氧化钨；
404.将制得的所述氧化钨投入内置有氨水，氧化镁粉末，硫酸铜粉末和草酸粉末的反应釜内，在100℃，0.38兆帕压力下保温搅拌6.5小时，制得粗钨酸铵溶液；
405.将制得的所述粗钨酸铵溶液中加入硫化铵，磷酸和氯化镁，反应产生的沉淀物；
406.加入双氧水，除去反应产生的沉淀物；
407.使用阳离子树脂吸附溶液里的镁离子和磷离子，得到精钨酸铵溶液；
408.在110℃下，对制得的所述精钨酸铵溶液进行蒸发结晶，制得仲钨酸铵成品。
本实施例提供的一种生产仲钨酸铵的方法中，在将得到的氧化钨制成粗钨酸铵溶液的过程中，在氨水和草粉粉末制成的混合溶液中同时加入氧化镁粉末和硫酸铜粉末，在硫酸铜还原混合溶液中的游离离子的同时，氧化镁能够去除混合溶液中的磷元素，减小磷元素的含量，能够减小磷元素对最终产品的脆性的影响。
在将粗钨酸铵溶液净化成精钨酸铵溶液时，给溶液中加入硫化铵，除去溶液中的钴、镍、铁、钙杂质元素。加入硫化铵是因为最终的反应产物为氢氧化物沉淀和氨气，而氨气可以回收再利用。
同时加入双氧水去除粗钨酸铵溶液中的硫元素，因为加入双氧水之后，溶液中的硫化氢中的硫离子被氧化，和双氧水反应生成单质硫和两个双氧水，所以最终产物硫单质可以被过滤出，而生成的双氧水可以再次回收利用。
为了能够将粗钨酸铵溶液中的镁离子和磷离子全部去除，最后，还需要使用阳离子树脂对粗钨酸铵溶液进行吸附，最终制得精钨酸铵溶液。
最后，在110℃下，对制得的所述精钨酸铵溶液进行蒸发结晶，制得仲钨酸铵成品。
实施例4：如图5所示
一种生产仲钨酸铵的方法，具体包括以下步骤：
501.在95℃下，将所述钨废料加入所述软化水中搅拌；
502.加入盐酸，同时加热；
503.升温到50℃-55℃时加入氯化铵粉末，并搅拌形成固液混合物；
504.将所述固液混合物在85℃下进行固液分离，得到含钨渣；
505.将所述含钨渣投入炉内温度为650℃的干燥炉内，在干燥的同时进行自燃氧化，得到氧化钨；
506.将制得的所述氧化钨投入内置有氨水，氧化镁粉末，硫酸铜粉末和草酸粉末的反应釜内，在105℃，0.35兆帕压力下保温搅拌6小时，制得粗钨酸铵溶液；
507.将制得的所述粗钨酸铵溶液中加入硫化铵，磷酸和氯化镁，除去反应产生的沉淀物；
508.加入双氧水，除去反应产生的沉淀物；
509.使用阳离子树脂吸附溶液里的镁离子和磷离子得到精钨酸铵溶液；
510.在120℃下对所述精钨酸铵溶液进行蒸发结晶，得到仲钨酸铵成品。
本发明提供的一种生产仲钨酸铵的方法中，不需要对钨废料先进行浸泡和球磨粉碎，直接在95-110℃下对其进行“酸浸”，所谓“酸浸”为：将钨废料加入含有酸成分的溶液中进行的除杂反应。因为95℃-110℃时，酸溶液会达到沸腾，在该温度范围内，钨废料中的杂质离子的活性较大，杂质离子分解析出的比较彻底，固液分离之后得到的含钨渣内残余的杂质离子很少，最终制得的含钨渣不会结成大块状。
所以本发明提供的一种生产仲钨酸铵的方法中，对得到的所述含钨渣不需进行清洗、干燥和粉碎，而是直接将得到的含钨渣投入炉内温度为600℃-700℃的干燥炉内，干燥的同时进行自燃氧化得到氧化钨，再将所述氧化钨投入内置有辅料的反应釜内，在105℃-120℃，0.3-0.38兆帕压力下保温搅拌6-7小时，制得粗钨酸铵溶液。所以，本发明缩短了生产仲钨酸铵的工艺流程。
而且，在600℃-700℃的高温下对含钨渣进行干燥自燃氧化时，其中残留的杂质成分中的一部分会在高温下被氧化除掉，最终通过该方法能够使得含钨渣中的钨或者碳化钨的被氧化率达到95%-98%，也就是制得的氧化钨的产量提高，也就是最终制得的仲钨酸铵的产量提高，所以本发明提供的生产方法能够提高仲钨酸铵的产量。
根据生产实例得到：使用同样重量同样成分的钨废料，通过本发明提供的方法制得的氧化钨的产量，比传统工艺生产出的氧化钨产量提高30-40倍，再将得到的氧化钨制得粗钨酸铵溶液，进而将制得的所述粗钨酸铵溶液净化为精钨酸铵溶液；在100℃-120℃下，对制得的所述精钨酸铵溶液进行蒸发结晶，制得仲钨酸铵成品，所以最终提高了仲钨酸铵成品的产量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种生产仲钨酸铵的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
在95℃-110℃下，将钨废料进行“酸浸”，得到固液混合物；
将所述固液混合物在80℃-90℃下固液分离，得到含钨渣；
将所述含钨渣投入炉内温度为600℃-700℃的干燥炉内，同时进行自燃氧化，得到氧化钨；
将所述氧化钨投入内置有辅料的反应釜内，在105℃-120℃，0.3-0.38兆帕压力下保温搅拌6-7小时，制得粗钨酸铵溶液；
将制得的所述粗钨酸铵溶液净化为精钨酸铵溶液；
在100℃-120℃下，对制得的所述精钨酸铵溶液进行蒸发结晶，制得仲钨酸铵成品；
所述“酸浸”的溶液为：软化水、氯化铵粉末和浓度为31克/升的盐酸溶液搅拌制成的混合溶液，保持所述混合物溶液的酸度为60克/升-70克/升；
其中，以重量份数计，所述钨废料为15-17份，所述氯化铵粉末为0.5-1.5份和所述盐酸溶液为9-11份。
2.根据权利要求1所述的一种生产仲钨酸铵的方法，其特征在于，
所述钨废料为16份，所述氯化铵粉末为1份和所述盐酸溶液为10份。
3.根据权利要求2所述的一种生产仲钨酸铵的方法，其特征在于，
所述“酸浸”的具体步骤包括：
将所述钨废料加入所述软化水中搅拌；
加入盐酸，同时加热；
升温到50℃-55℃时加入氯化铵粉末，并搅拌。
4.根据权利要求1所述的一种生产仲钨酸铵的方法，其特征在于，
所述含钨废料为硬质合金磨削废料，或者高比重合金废料，或者钨矿。
5.根据权利要求1所述的一种生产仲钨酸铵的方法，其特征在于，
将所述钨废料进行多次所述“酸浸”；
每次所述“酸浸”之后进行所述固液分离。
6.根据权利要求1所述的一种生产仲钨酸铵的方法，其特征在于，
所述将制得的所述氧化钨投入内置有辅料的反应釜内，在105℃-120℃，0.3-0.38兆帕压力下保温搅拌6-7小时，制得粗钨酸铵溶液的步骤中，
所述辅料包括：氨水，氧化镁粉末，硫酸铜粉末和草酸粉末；
其加入量为：1200升、浓度为0.198千克/升的氨水中，加入8千克氧化镁粉末,4千克硫酸铜粉末和5千克草酸粉末。
7.根据权利要求1所述的一种生产仲钨酸铵的方法，其特征在于，所述将制得的所述粗钨酸铵溶液净化为精钨酸铵溶液的步骤中，具体包括：
给制得的所述粗钨酸铵溶液中加入硫化铵，磷酸和氯化镁，除去反应产生的沉淀物。
8.根据权利要求7所述的一种生产仲钨酸铵的方法，其特征在于，所述将制得的所述粗钨酸铵溶液净化为精钨酸铵溶液的步骤中，还进一步包括：
加入双氧水，除去反应产生的沉淀物。
9.根据权利要求8所述的一种生产仲钨酸铵的方法，其特征在于，所述将制得的所述粗钨酸铵溶液净化为精钨酸铵溶液的步骤中，还进一步包括：
使用阳离子树脂吸附粗钨酸铵溶液里的镁离子和磷离子，得到精钨酸铵溶液。
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