[发明专利]钨酸铵溶液净化方法

说明书

技术领域

本发明属于黑钨矿冶炼领域。更具体地，本发明涉及一种钨酸铵溶液净化方法。

背景技术

现行的钨冶炼工艺主要采用碱分解→钙盐除磷→阴离子交换→钨酸铵溶液硫化除杂→蒸发结晶制取APT工艺，其中碱分解后Na₂WO₄溶液磷浓度为0.5～1g/l，经钙盐除磷—阴离子交换得到的钨酸铵溶液中磷的浓度仍在0.2g/l左右。

因而，目前对钨酸铵溶液的净化手段仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：Na₂WO₄溶液不经钙盐除磷，直接通过离子交换可除去90%以上的磷，所得到的钨酸铵溶液的磷浓度也在0-3g/l左右（不包括0）。因此钙盐除磷并无实质性的除磷效果，该工艺可直接取消。此外，钙盐除磷工艺存在诸多弊端，除磷渣中WO₃的含量高达30重量%，生产中必须将其返回碱煮锅回收利用，这消耗了大量的原辅材料，生产成本明显升高。另外，发明人通过研究发现：含磷浓度为0-3g/l左右（不包括0）的钨酸铵溶液经蒸发结晶制取APT磷含量为13ppm，无法满足国家“0”级标准（P≤7ppm）。因此离子交换后的解析液需要进一步除磷。发明人发现，通过采用镁盐替代钙盐，可以有效地去除钨酸铵溶液中所含有的磷。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种能够有效除去钨酸铵溶液中所含磷的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将钨酸铵溶液与镁盐接触，以便以磷酸铵镁沉淀的形式除去磷。发明人发现，通过将钨酸铵溶液与镁盐接触，能够发生下列反应：

Mg²⁺+NH₄⁺+PO₄^3-+6H₂O→MgNH₄PO₄·6H₂O↓

反应生成的磷酸铵镁(Mg(NH₄)PO₄·6H₂O)沉淀溶解度较小，K_{SP（MgNH4PO4）}=2.5×10^-13。20℃时，其溶解度为0.052％。由此，可以通过将钨酸铵溶液与镁盐接触使得钨酸铵溶液中所包含的磷以磷酸铵镁(Mg(NH₄)PO₄·6H₂O)沉淀的形式被除去。

在本文中，所采用的术语“接触”应做广义理解，可以是任何能够使得镁盐和钨酸铵溶液中的磷能够发生上述化学反应的形式，例如，根据本发明的一个实施例，可以是将镁盐加入到钨酸铵溶液中，并在搅拌条件下混合均匀，由此可以提高反应的效率，进而提高除磷效率。

根据本发明的实施例，可以使用本发明的方法进行除磷的钨酸铵的类型并不受特别限制，只要其中的磷可以发生前面所述的反应即可。根据本发明的实施例，可以采用工业生产仲钨酸铵中所产生的钨酸铵溶液。根据本发明的实施例，可以采用的钨酸铵溶液可以含有至多350g/l的WO₃，优选含有230g/l左右的WO₃，任选地，钨酸铵溶液含有0-3g/l左右（不包括0）的磷，例如可以含有0.2g/l的磷。由此，可以有效地通过上述反应，除去钨酸铵溶液中的磷。

根据本发明的实施例，可以用于进行净化处理的镁盐的类型并不受特别限制，只要能够为反应体系提供镁离子。根据本发明的一些实例，可以用于净化处理的镁盐为选自碱式碳酸镁、硫酸镁、氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁的至少一种。本领域技术人员可以理解，即可以采用单独的一种镁盐，也可以采用多种镁盐的以任意比例的组合。根据本发明的实施例，用于净化钨酸铵溶液的镁盐的用量并不受特别限制。根据本发明的实施例，所采用的镁盐的量为理论值的1～1.4倍。这里所使用的术语“理论量”指的是，按照化学反应方程计算，除去溶液中的所有磷，所需要的镁盐的量。例如，当采用碳酸镁时，对于200ml含磷0.2g/L、含WO₃210g/L的钨酸铵溶液，理论量的碳酸镁的量为0.1088g。发明人发现，当溶液中Mg²⁺和NH₄⁺过剩时，磷酸铵镁(Mg(NH₄)PO₄·6H₂O)沉淀溶解度会显著降低，由此，通过采用过量的镁盐，可以进一步有效地除磷。