制备仲钨酸铵的方法

技术领域

本发明涉及钨冶炼技术领域，具体而言，本发明涉及制备仲钨酸铵的方法，更具体地，涉及一种高效一步过滤溶解钨酸，同时有效除磷制备钨酸铵溶液，并进一步利用该钨酸铵溶液制备仲钨酸铵的方法。

背景技术

钨是战略金属，用钨粉或碳化钨粉制备的工器具是工业的牙齿，在国民经济快速发展过程中起到了十分重要的作用，而仲钨酸铵是钨工业的基础原料，传统工艺主要采用“钨精矿-碱浸出-离子交换-蒸发结晶”方法制备仲钨酸铵，但该方法存在废水量大，工艺流程长、产生危险固废钨渣等不足，目前，国内钨冶炼企业急切需要寻找低成本、低污染的钨冶炼工艺。

酸冶炼工艺，即“钨精矿-盐酸浸出-氨溶-除杂-蒸发结晶”工艺因其成本低、钨渣少等优点逐步引起大家的关注。该工艺酸浸出后一般采用板框压滤机进行过滤得到钨酸，然后将钨酸用氨水溶解得到钨酸铵溶液，最后再经过除杂和蒸发结晶后可制备仲钨酸铵。然而，盐酸分解得到的钨酸中难免机械夹带一定量的盐酸，松开板框卸钨酸时会产生大量的酸雾，造成现场环境恶劣，腐蚀设备和厂房，且不利于员工的身体健康；同时，由于磷灰石为钨精矿的伴生矿，采用盐酸浸出得到钨酸，部分磷则会以杂质形式随钨酸析出，通过氨溶后得到的钨酸铵溶液则需要增加除磷工艺，从而延长了工艺流程，降低了生产效率，若不进行除磷，则会造成最终制备的仲钨酸铵中磷含量超标。

综上所述，现有的钨冶炼工艺仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出制备仲钨酸铵的方法。该方法通过“一步过滤-氨溶-净化脱磷”制备钨酸铵溶液，并进一步利用该钨酸铵溶液制备仲钨酸铵，从而可以大大缩短工艺流程、提高生产效率，制备得到的高品质的仲钨酸铵产品。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备仲钨酸铵的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将钨精矿进行酸浸出处理，得到钨酸和酸母液；(2)对所述钨酸依次进行第一阶段洗涤和第二阶段洗涤，所述第二阶段洗涤所采用的洗水中含有可溶性镁盐；(3)将经过所述第一阶段洗涤和第二阶段洗涤的钨酸置于压滤设备中，利用氨水对经过所述第一阶段洗涤和第二阶段洗涤的钨酸进行循环过滤溶解，以便使钨酸溶于氨水中，得到钨酸铵溶液；(4)对所述钨酸铵溶液进行蒸发结晶处理，得到仲钨酸铵。

根据本发明上述实施例的制备仲钨酸铵的方法，首先通过将钨精矿酸浸出处理获得钨酸，然后对钨酸进行两阶段洗涤。第一阶段洗涤所采用的洗水为清水，主要目的是除去钨酸中的Cl

另外，根据本发明上述实施例的制备仲钨酸铵的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述第一阶段洗涤所采用的洗水中Cl

在本发明的一些实施例中，所述第二阶段洗涤所采用的洗水中所述可溶性镁盐的浓度为100～400g/L。

在本发明的一些实施例中，所述可溶性镁盐选自硫酸镁、硝酸镁中的至少之一。

在本发明的一些实施例中，所述氨水中OH

在本发明的一些实施例中，所述氨水的温度为20～80℃。

在本发明的一些实施例中，所述循环过滤溶解进行的时间为1～4h。

在本发明的一些实施例中，所述循环过滤溶解在超声波的作用下进行，所述超声波的频率为10～50Hz。

在本发明的一些实施例中，所述钨酸铵溶液中的WO

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的制备仲钨酸铵的方法中循环过滤溶解制备钨酸铵溶液的装置结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备仲钨酸铵的方法。下面进一步对该方法进行详细描述。

首先，根据本发明的实施例，将钨精矿进行酸浸出处理，得到钨酸和酸母液。该步骤中，酸浸出处理的具体工艺条件没有特别限制，可以采用本领域成熟的盐酸浸出工艺。

进一步地，根据本发明的实施例，对钨酸依次进行第一阶段洗涤和第二阶段洗涤，第二阶段洗涤所采用的洗水中含有可溶性镁盐。一阶段洗涤所采用的洗水为清水，主要目的是除去钨酸中的Cl

根据本发明的一些实施例，第一阶段洗涤所采用的洗水中Cl

根据本发明的一些实施例，第二阶段洗涤所采用的洗水中可溶性镁盐的浓度可以为100～400g/L，例如100g/L、150g/L、200g/L、250g/L、300g/L、350g/L、400g/L等。发明人发现，通过控制第二阶段洗涤所采用的洗水中可溶性镁盐的浓度在上述范围，可以进一步有利于镁盐溶液浸润到钨酸中，使镁离子与钨酸中的磷充分接触。如果洗水中可溶性镁盐的浓度过低，则可能会降低镁离子与钨酸中磷的接触机会，导致钨酸铵溶液中磷去除不彻底；如果洗水中可溶性镁盐的浓度过高，则可能导致镁盐在循环过程中结晶，不但会降低镁离子与钨酸中磷的接触机会，还会造成镁盐试剂浪费。

根据本发明的一些实施例，上述可溶性镁盐选自硫酸镁、硝酸镁中的至少之一。

进一步地，根据本发明的实施例，将经过第一阶段洗涤和第二阶段洗涤的钨酸置于压滤设备中，利用氨水对经过第一阶段洗涤和第二阶段洗涤的钨酸进行循环过滤溶解，以便使钨酸溶于氨水中，得到钨酸铵溶液。

根据本发明的一些实施例，上述氨水中OH

根据本发明的一些实施·例，上述氨水的温度可以为20～80℃，例如20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃等。发明人发现，通过控制氨水的温度在上述范围，可以进一步有利于钨酸溶解为钨酸铵溶液。如果氨水的温度过低，则可能导致钨酸溶解速度过慢或溶解不彻底；如果氨水的温度过高，则可能导致氨气逸出，造成环境污染和氨的浪费。

根据本发明的一些实施例，上述循环过滤溶解进行的时间可以为1～4h，例如1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h等。发明人发现，通过控制循环过滤溶解进行的时间在上述范围，可以保证钨酸彻底溶解。如果循环过滤溶解进行的时间过短，则可能导致钨酸溶解不彻底；如果循环过滤溶解进行的时间过长，则会降低生产效率、增加能耗。

根据本发明的一些实施例，循环过滤溶解在超声波的作用下进行，超声波的频率为10～50Hz。在超声波的作用下，氨水可以在压滤设备中产生一定的振荡，促进氨水与钨酸的接触，使钨酸彻底溶解。另外，控制超声波的频率在上述范围，可以在促进钨酸溶解的同时，有效地将钨酸中的杂质钠离子清洗彻底。如果超声波的频率过低，则可能导致钨酸中钠离子清洗不彻底、最终产品钠离子含量超标；。

根据本发明的一些实施例，随着上述循环过滤溶解的进行，钨酸铵溶液中WO

进一步地，根据本发明的实施例，对钨酸铵溶液进行蒸发结晶处理，得到仲钨酸铵。通过利用前述步骤制备得到的钨酸铵溶液进行蒸发结晶，得到的仲钨酸铵产品中磷含量可控制在2～15ppm。另外，需要说明的是，该步骤中，蒸发结晶处理的具体工艺条件没有特别限制，可以采用本领域成熟的蒸发结晶工艺。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

参考图1，将钨精矿盐酸浸出后的钨酸与酸母液的混合液用密闭板框压滤机过滤，钨酸留在板框中。将钨酸用清水进行洗涤，前段洗水洗至Cl

实施例2

将钨精矿盐酸浸出后的钨酸与酸母液的混合液用密闭板框压滤机过滤，钨酸留在板框中。将钨酸用清水进行洗涤，前段洗水洗至Cl

对比例1

将钨精矿盐酸浸出后的钨酸与酸母液的混合液用密闭板框压滤机过滤，钨酸留在板框中。将钨酸用清水进行洗涤，前段洗水洗至Cl

对比例2

将钨精矿盐酸浸出后的钨酸与酸母液的混合液用密闭板框压滤机过滤，钨酸留在板框中。将钨酸用清水进行洗涤，前段洗水洗至Cl

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。