CN107089685A - 一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法 - Google Patents

一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法，该方法的具体步骤为：首先将生产仲钨酸铵过程中结晶锅和制造黄蓝钨过程中回转炉的排放口进行并联，并利用引风机将两装置中产生的氨气送入精馏塔和冷凝系统进行气液分离，得到氨气，然后用盐酸对大部分氨气进行喷淋吸附，得到氯化铵溶液，再将氯化铵溶液泵入文丘里装置中，同时，将剩余部分的氨气也传输至文丘里装置中，得到氨水和氯化铵的混合溶液，并对混合溶液进行冷却，再根据离子交换所需的解吸剂浓度要求进行配制，对生产仲钨酸铵过程中产生的氨气进行循环利用。该方法既安全又环保，而且投入少见效快，能完全回收仲钨酸铵生产过程中排放出的氨气，从而实现液氨的零贮存和零消耗。

Description

一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法
技术领域
本发明属于钨冶炼加工领域，具体涉及一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法。
背景技术
钨是一种金属元素，原子序数为74，原子量为183.84。单质钨呈钢灰色或银白色，硬度高、熔点高，常温下不受空气侵蚀；主要用途为制造灯丝、高速切削合金钢和超硬模具,也用于光学仪器和化学仪器。
钨是属于有色金属，也是重要的战略金属，钨矿在古代被称为“重石”，1781年由瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒发现白钨矿，并提取出新的元素酸－钨酸，1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸，同年，用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉，并命名该元素。钨在地壳中的含量为0.001％，已发现的含钨矿物有20种，钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成，经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属，熔点极高，硬度很大，钨是熔点最高的元素。
目前世界上开采出的钨矿，约50％用于优质钢的冶炼，约35％用于生产硬质钢，约10％用于制钨丝，约5％其他用于其他用途。钨可以制造枪械、火箭推进器的喷嘴、切削金属的刀片、钻头、超硬模具、拉丝模等等，钨的用途十分广泛，涉及矿山、冶金、机械、建筑、交通、电子、化工、轻工、纺织、军工、航天、科技、各个工业领域。
正因为钨元素的应用十分广泛，所以涉及到钨冶炼及其后续处理的相关工序也备受大家的重视。其中，现今钨冶炼生产APT(仲钨酸铵)的常见方法为离子交换法和湿法冶炼等，钨冶炼生产APT(仲钨酸铵)又因为受各地钨矿的品相差异，其具体的工艺方法还会有相应的变化，但在上述各种钨冶炼生产过程中都要用氯化铵作为解吸剂，为防止在解吸过程中产生仲钨酸铵晶体，在解吸剂中必须加入适量的氨水，因此，液氨是必须要用的辅料。液氨是氨气液化而得，并且一般用钢瓶或钢槽贮存，企业的正常生产情况下，为了确保成产的连续性和降低运输成本，一般都会贮有超过10吨的液氨贮存量，而根据国家2009年3月31日发布并于12月1日实施的危险化学品重大危险源辨识GB-18218-2009，已明确规定临界量达10吨即为重大危险源。一方面是液氨贮存器在遇火或受热后会使内压增大，出现开裂和爆炸的危险；另一方面是氨气和空气混合便会形成爆炸性混合物，一旦出现泄漏不仅不便于回收，还会严重污染环境，更会对周边人群造成极大的危害。因此，大量的贮存液氨对企业而言就犹如存放着一颗“炸弹”，存在着极大的安全隐患，所以，针对钨冶炼生产APT(仲钨酸铵)过程中液氨的使用及后续氨气的回收利用，如果对现有的加工工艺能加以改进，将具有巨大的经济、安全和环保价值。
发明内容
(1)要解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法，该方法既安全又环保，而且投入少见效快，能完全回收仲钨酸铵生产过程中排放出的氨气，从而实现液氨的零贮存和零消耗。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法，具体步骤为：首先将生产仲钨酸铵过程中结晶锅和制造黄蓝钨过程中回转炉的排放口进行并联，并利用引风机将两装置中产生的氨气送入精馏塔内进行初步气液分离，初步气液分离后再传输进入冷凝系统进行彻底气液分离，得到氨气，然后将所得氨气的73-77％传输至喷淋吸附塔中，用盐酸对氨气进行喷淋吸附，得到氯化铵溶液，并收集在容器Ⅰ中，再将容器Ⅰ中的氯化铵溶液泵入离地面高20.5-21.5m的文丘里装置中，同时，将所得氨气剩余的23-27％也传输至文丘里装置中，使氯化铵溶液自上而下形成水流产生真空，将氨气溶解于氯化铵溶液中，得到氨水和氯化铵的混合溶液，且也收集在容器Ⅰ中，并对容器Ⅰ内的混合溶液冷却至10-15℃，确保氨气不挥发，从而实现循环连续地对氨气的吸收，再根据生产仲钨酸铵过程中离子交换所需的解吸剂浓度要求进行配制，进而对生产仲钨酸铵过程中产生的氨气进行循环利用。
优选地，将所得氨气的75％传输至喷淋吸附塔中，将所得氨气剩余的25％传输至文丘里装置中。
优选地，文丘里装置离地面高21m。
优选地，对氨气进行喷淋吸附的盐酸浓度为1.25mol/L。
优选地，对容器Ⅰ内的混合溶液冷却至12℃，确保氨气不挥发。
(3)有益效果
本发明的方法与现有技术相比，首先，将生产仲钨酸铵过程中产生的混合气体通过精馏塔和冷凝系统，经过两次不同程度的气液分离，将氨气完整地分离出来，得到较纯的氨气，从而使后续氨气的处理更加简便，回收更加完全；其次，将大部分氨气传输至喷淋吸附塔中，通过盐酸对氨气进行喷淋吸附，得到氯化铵溶液并收集在容器Ⅰ中，再利用氯化铵溶液通过一定高度的文丘里装置对剩余部分的氨气进行溶解，并也收集到收集在容器Ⅰ中，从而实现循环连续地对氨气的吸收，保证了将氨气的完全吸收，零消耗并且安全又环保；再次，本发明的方法中得到的氨水和氯化铵的混合溶液，可以再根据生产仲钨酸铵过程中离子交换所需的解吸剂浓度要求直接进行配制，使处理后的产物能直接应用于仲钨酸铵的生产，这样可以使本发明的方法在工业生产中投入少见效快，具有极强的实用性；然后，经过多次探索，得到了科学合理地传输至喷淋吸附塔中与传输至文丘里装置中的氨气配比，同时，结合进行喷淋吸附的盐酸浓度和文丘里装置的离地面，使整个对氨气的吸附和溶解过程更加流畅，不会有氨气的残余，保证了氨气循环回收的同时，又保护了生态环境；最后，将容器Ⅰ内的混合溶液冷却至特定的温度，从而保证氨气不挥发，进一步实现了氨气完全的回收利用，确保了液氨的零消耗。总体而言，本发明的方法能完全回收生产仲钨酸铵过程中产生的氨气，实现生产仲钨酸铵过程中液氨的零消耗，从而使企业不再需要贮存大量的液氨，进而使企业达到了液氨零贮存的效果，这样既安全又环保，而且投入少还见效快，具有极强的实用性。
具体实施方式
下面，将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法，具体步骤为：首先将生产仲钨酸铵过程中结晶锅和制造黄蓝钨过程中回转炉的排放口进行并联，并利用引风机将两装置中产生的氨气送入精馏塔内进行初步气液分离，初步气液分离后再传输进入冷凝系统进行彻底气液分离，得到氨气，然后将所得氨气的73％传输至喷淋吸附塔中，用盐酸对氨气进行喷淋吸附，进行喷淋吸附的盐酸浓度使用1.35mol/L，得到氯化铵溶液，并收集在容器Ⅰ中，再将容器Ⅰ中的氯化铵溶液泵入离地面高20.5m的文丘里装置中，同时，将所得氨气剩余的27％也传输至文丘里装置中，使氯化铵溶液自上而下形成水流产生真空，将氨气溶解于氯化铵溶液中，得到氨水和氯化铵的混合溶液，且也收集在容器Ⅰ中，并对容器Ⅰ内的混合溶液冷却至10℃，确保氨气不挥发，从而实现循环连续地对氨气的吸收，再根据生产仲钨酸铵过程中离子交换所需的解吸剂浓度要求进行配制，进而对生产仲钨酸铵过程中产生的氨气进行循环利用。
实施例2
一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法，具体步骤为：首先将生产仲钨酸铵过程中结晶锅和制造黄蓝钨过程中回转炉的排放口进行并联，并利用引风机将两装置中产生的氨气送入精馏塔内进行初步气液分离，初步气液分离后再传输进入冷凝系统进行彻底气液分离，得到氨气，然后将所得氨气的75％传输至喷淋吸附塔中，用盐酸对氨气进行喷淋吸附，进行喷淋吸附的盐酸浓度使用1.25mol/L，得到氯化铵溶液，并收集在容器Ⅰ中，再将容器Ⅰ中的氯化铵溶液泵入离地面高21m的文丘里装置中，同时，将所得氨气剩余的25％也传输至文丘里装置中，使氯化铵溶液自上而下形成水流产生真空，将氨气溶解于氯化铵溶液中，得到氨水和氯化铵的混合溶液，且也收集在容器Ⅰ中，并对容器Ⅰ内的混合溶液冷却至12℃，确保氨气不挥发，从而实现循环连续地对氨气的吸收，再根据生产仲钨酸铵过程中离子交换所需的解吸剂浓度要求进行配制，进而对生产仲钨酸铵过程中产生的氨气进行循环利用。
实施例3
一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法，具体步骤为：首先将生产仲钨酸铵过程中结晶锅和制造黄蓝钨过程中回转炉的排放口进行并联，并利用引风机将两装置中产生的氨气送入精馏塔内进行初步气液分离，初步气液分离后再传输进入冷凝系统进行彻底气液分离，得到氨气，然后将所得氨气的77％传输至喷淋吸附塔中，用盐酸对氨气进行喷淋吸附，进行喷淋吸附的盐酸浓度使用1.15mol/L，得到氯化铵溶液，并收集在容器Ⅰ中，再将容器Ⅰ中的氯化铵溶液泵入离地面高21.5m的文丘里装置中，同时，将所得氨气剩余的23％也传输至文丘里装置中，使氯化铵溶液自上而下形成水流产生真空，将氨气溶解于氯化铵溶液中，得到氨水和氯化铵的混合溶液，且也收集在容器Ⅰ中，并对容器Ⅰ内的混合溶液冷却至15℃，确保氨气不挥发，从而实现循环连续地对氨气的吸收，再根据生产仲钨酸铵过程中离子交换所需的解吸剂浓度要求进行配制，进而对生产仲钨酸铵过程中产生的氨气进行循环利用。
上述三个实施例通过完全回收生产仲钨酸铵过程中产生的氨气，实现了生产仲钨酸铵过程中液氨的零消耗，从而使企业不再需要贮存大量的液氨，进而使企业达到了液氨零贮存的效果，这样既安全又环保，而且投入少还见效快，具有极强的实用性。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，还可以做出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法，其特征在于，具体步骤为：首先将生产仲钨酸铵过程中结晶锅和制造黄蓝钨过程中回转炉的排放口进行并联，并利用引风机将两装置中产生的氨气送入精馏塔内进行初步气液分离，初步气液分离后再传输进入冷凝系统进行彻底气液分离，得到氨气，然后将所得氨气的73-77％传输至喷淋吸附塔中，用盐酸对氨气进行喷淋吸附，得到氯化铵溶液，并收集在容器Ⅰ中，再将容器Ⅰ中的氯化铵溶液泵入离地面高20.5-21.5m的文丘里装置中，同时，将所得氨气剩余的23-27％也传输至文丘里装置中，使氯化铵溶液自上而下形成水流产生真空，将氨气溶解于氯化铵溶液中，得到氨水和氯化铵的混合溶液，且也收集在容器Ⅰ中，并对容器Ⅰ内的混合溶液冷却至10-15℃，确保氨气不挥发，从而实现循环连续地对氨气的吸收，再根据生产仲钨酸铵过程中离子交换所需的解吸剂浓度要求进行配制，进而对生产仲钨酸铵过程中产生的氨气进行循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法，其特征在于，将所得氨气的75％传输至喷淋吸附塔中，将所得氨气剩余的25％传输至文丘里装置中。
3.根据权利要求1所述的一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法，其特征在于，文丘里装置离地面高21m。
4.根据权利要求1所述的一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法，其特征在于，对氨气进行喷淋吸附的盐酸浓度为1.25mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种生产仲钨酸铵过程中氨气的循环利用方法，其特征在于，对容器Ⅰ内的混合溶液冷却至12℃，确保氨气不挥发。
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