[发明专利]一种制备高铼酸铵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到的是利用纳滤膜浓缩设备、连续离子交换设备从钨金矿焙烧后的烟气中回收H2ReO4的方法。

背景技术

铼是一种稀散金属,自然界没有单质铼的存在,铼因具有优良的延展性、耐磨性和耐高温等性能,常用作涂层材。铼的应用日益广泛，在市场上处于供不应求的状态,主要用于石油冶炼催化剂、热电高温合金、电子管结构材料、航空航天特殊合金、环境保护等领域。

铼本身无独立矿床，常分散在其他有色金属矿体中，主要和辉钼矿伴生共存，多以微量伴生与钼、铜、铅、锌、铂等矿物中，长以硫化铼形式存在。在国内，生产钼的企业，辉钼矿在焙烧时，ReS₂氧化并已Re₂O₇形式富集于烟灰中，铼的挥发率高达60-70％，含Re₂O₇的烟气经淋洗塔水洗，烟气中的Re2O7溶于水中，溶Re₂O₇的水溶液循环淋洗烟气，可富集到一定浓度的铼，因此钼焙烧烟气吸收液中含有大量的铼。另外，辉钼矿在焙烧时，除MoO₃挥发外，尚未焙烧的金属硫化物也随尾气流入烟灰，烟灰中钼品味高40％以上。其结果是即稀释了铼，同时又由于铼与钼的性质极为相似，使得钼铼分离困难，因此国内的很多钼生产企业都将钼焙烧烟气吸收液作为废液丢弃，不仅污染了环境而且造成了资源的浪费。

发明内容

为了解决钨金矿焙烧后烟气中的高铼酸的回收问题，使得烟气中的高铼酸得到循环利用，实现经济价值和环保效益，本发明提供了一种利用纳滤膜设备、连续离子交换设备来制备高铼酸铵的方法。

为达到上述技术方案，本发明提出的技术方案为：一种制备高铼酸铵的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：钨金矿焙烧后产生的烟气经过淋洗塔的水洗冷却，烟气中含有的高铼酸溶于水中，溶有高铼酸的水溶液循环对焙烧烟气进行淋洗使高铼酸的浓度得到富集；

步骤2：收集高铼酸水溶液，粗滤过滤后将滤液用纳滤膜设备对水溶液进行纳滤浓缩，得高铼酸纳滤浓缩液；

步骤3：高铼酸纳滤浓缩液通过连续离子交换设备，用解析剂对铼进行洗脱，将收集到的洗脱液于100℃下加热浓缩，冷却、结晶，便得到了高铼酸铵。

进一步，所述的纳滤膜截留分子量为150-1000，操作压力在10-40bar。

进一步，所述的连续离子交换设备内置20个分离单元，每个分离单元内填充阴离子交换树脂，所述的连续离子交换设备分成5个区域，每个区域组成如下：

吸附区：包含6个分离单元，该区域中6个分离单元第1个和第2个分离单元并联连接，高铼酸纳滤浓缩液首先进入吸附区第1、2个分离单元，高铼酸纳滤浓缩液经过第1、2个分离单元，高铼酸部分交换到树脂上，从第1、2个分离单元流出液与吸附水洗区的水洗液一并混合再进入以两并两串的方式连接的第3到第6个分离单元，其中第5、第6个分离单元流出液为吸附余液；

吸附水洗区：包括4个分离单元，经过吸附后，各分离单元进行水洗，该区域中的4个分离单元以串联方式连接，位于吸附区后，分离单元旋转到吸附水洗区后，夹带在树脂间的未被吸附的高铼酸被水顶出，流出液与吸附区第1、2个分离单元的流出液混合一同进入吸附区的第3个、第4个分离单元；

反顶脱水区：包含1个分离单元，用解析区的产品高铼酸铵作为该区的进料，并采用逆向进料，以顶替夹带在树脂间的水，一方面达到生产用水回用，另一方面有利于提高产品浓度；

解析区：包含5个分离单元，分为两段，前段包含2个分离单元，后段包含3个分离单元，采用解析剂正向串联进入前段2个分离单元后，其流出液与解析后水洗区中的流出液混合再正向串联进入后段的3个分离单元，收集最后一个分离单元出液，得到产品高铼酸铵；

解析后水洗区：包含4个分离单元，采用串联连接逆流进纯水方式，经过解析剂解析后，树脂通过纯水的冲洗，将分离单元中残留的解析剂全部洗出，解析后水洗区中的流出液与解析区中的前2个分离单元流出液混合。

进一步，所述的连续离子交换设备分离单元的转动时间为20-60min。

进一步，解析剂可以为氨水、氯化铵或者氨水与氯化铵的混合物

进一步，阴离子交换树脂可以为强碱性阴离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂、螯合型阴离子树脂。