CN109368661A - 碱性萃钨生产中过剩nh4+的利用方法 - Google Patents

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蒋纯
雷吟春
彭宇
杨建�
龙扬
王琪
曹育龙
肖连生
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Abstract

本发明涉及一种碱性萃钨生产中过剩NH4 +的利用方法，所述方法包括向回收的氨水中通入CO2，对反应液中的游离NH4 +浓度进行实时监测，当游离NH4 +浓度在1‑1.5mol/L范围内时，停止通入CO2，再加入固体碳酸氢铵获得反萃剂，降低了采购NH4HCO3的成本，并且回收氨水全部得到利用，解决了NH4 +过剩及高浓度氨水处理的问题。

Description

碱性萃钨生产中过剩NH4+的利用方法
技术领域
本发明属于金属钨冶炼技术领域，具体涉及对碱性萃钨生产中过剩NH4 +进行利用的方法。
背景技术
在金属钨的湿法冶炼过程中，制备仲钨酸铵(APT)的工业方法主要包括：通过苛性钠或苏打分解钨矿原料，获得粗钨酸钠溶液，再利用碱性萃取，反萃获得(NH4)2WO4，然而，研究中发现，获得(NH4)2WO4时主要起反萃作用的是NH4HCO3，而NH3·H2O只是起溶剂作用。最后，在(NH4)2WO4蒸发结晶时，会产生大量的回收NH3·H2O，目前生产中，这种回收NH3·H2O通常是通过补加固体NH4HCO3后做反萃剂使用。回收氨水中游离NH4 +较高，而反萃剂中对游离NH4 +的要求为低浓度，用回收氨水补加碳酸氢铵做反萃剂使用时，会造成氨冷凝水过剩。因此，每隔一段时间就需为回收氨水寻找开路。目前常用的回收氨水处理方法为制备成(NH4)2SO4副产品出售，或者精馏成高浓度氨水，但(NH4)2SO4价格低廉，精馏法成本太高。
中国专利申请201410528217.X公开了一种由钨矿物原料多闭循环制备APT的方法，包括对蒸发结晶析出APT过程中获得的氨气和二氧化碳气体进行回收，并补充碳酸铵浸出熟料的步骤，然而，上述过程中回收的氨气呈气态，在回收利用时对管道、设备安全性要求更高，增加了成本，并且该闭循环体系要求保持浸出体系的pH不小于8.0，在补加碳酸铵(或碳酸氢铵或氨水和CO2)之外仍需要补加氨水来维持该碱性条件，不能完全达到简化工艺的目的。
发明内容
为解决上述技术问题，发明人对碱性萃取的工艺过程进行深入研究，发现回收氨水中的游离NH4 +约2-3mol/L，而反萃剂中对游离NH4 +的要求为1-1.5mol/L，因此，通过对游离NH4 +浓度进行控制，即可很好地实现利用回收氨水制备反萃剂的目的，同时解决了NH4 +过剩及高浓度氨水处理的问题，从而完成本发明。
因此，本发明提供一种碱性萃钨生产中过剩NH4 +的利用方法，所述方法包括向回收的氨水中通入CO2，对反应液中的游离NH4 +浓度进行实时监测，当游离NH4 +浓度在1-1.5mol/L范围内时，停止通入CO2，再加入固体碳酸氢铵获得反萃剂。
优选地，所述回收的氨水中游离NH4 +浓度约2-3mol/L。
优选地，对反萃剂中总C浓度进行测定，补加固体碳酸氢铵的量为使得反萃剂中总C浓度达3-3.5mol/L。
优选地，采用滴定法对反应液中游离NH4 +浓度进行实时监测。
优选地，采用碳硫联测仪对反萃剂中总C浓度进行测定。
优选地，所述CO2来源于外购液态CO2。
本发明的技术方案具有如下优点：
本发明基于游离NH4 +浓度在反萃剂中发挥反萃作用的影响，创造性地采用通入CO2，并对游离NH4 +浓度进行监测的方法，利用CO2与回收氨水生成碳酸氢铵来代替部分固体碳酸氢铵，一来降低了采购NH4HCO3的成本，二来回收氨水全部得到回用，解决了NH4 +过剩及高浓度氨水处理的问题。该处理方法非常简单，并实现了对回收的稀氨水直接进行利用，对管道、设备要求不高，全面降低了生产成本。另外，通过动态监测NH4 +浓度和总C浓度，进行CO2和碳酸氢铵的补加，使反萃剂中有效成分的浓度更趋于平稳，有利于生产工艺及产品质量的稳定性。
据测算，每生产一吨APT，理论需要0.63吨NH4HCO3(1600元/吨)，通过本发明的技术方案对回收氨水进行充分利用，仅需约0.37吨的CO2(850元/吨)，也就是说，每生产一吨APT，可节约约693元。每生产一吨APT，约产生3.5m3回收氨水，其中，有1.95m3处于过剩状态，按照每处理一吨高浓度氨水要30元计算，利用回收氨水和CO2反应生成碳酸氢铵溶液可以节约水处理费58元/吨APT，因此，每生产一吨APT，共节约751元。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明：
实施例1
对回收氨水的浓度进行测定，其中游离NH4 +浓度为3mol/L，向其中通入CO2进行循环吸收，对溶液中游离NH4 +浓度进行实时监测，当NH4 +浓度达1mol/L时停止通入CO2。对反应液中总C浓度进行测定，补加固体碳酸氢铵至总C浓度3.5mol/L。
实施例2
对回收氨水的浓度进行测定，其中游离NH4 +浓度为2mol/L，向其中通入CO2进行循环吸收，对溶液中游离NH4 +浓度进行实时监测，当NH4 +浓度达1.5mol/L时停止通入CO2。对反应液中总C浓度进行测定，补加固体碳酸氢铵至总C浓度3.0mol/L。
以上仅描述了本发明的较佳实施方式，但本发明并不限于上述实施例。本领域技术人员可以理解的是，能够实现本发明技术效果的任何相同或相似手段，均应落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种碱性萃钨生产中过剩NH4 +的利用方法，所述方法包括向回收的氨水中通入CO2，对反应液中的游离NH4 +浓度进行实时监测，当游离NH4 +浓度在1-1.5mol/L范围内时，停止通入CO2，再加入固体碳酸氢铵获得反萃剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述回收的氨水中游离NH4 +浓度为2-3mol/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，对反萃剂中总C浓度进行测定，补加固体碳酸氢铵的量为使得反萃剂中总C浓度达3-3.5mol/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，采用滴定法对反应液中游离NH4 +浓度进行实时监测。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，采用碳硫联测仪对反萃剂中总C浓度进行测定。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述CO2来源于外购液态CO2。
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