[发明专利]一种钠离子特性吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种钠离子特性吸附剂及其制备方法和应用，属于重金属冶炼技术领域，具体应用于钨冶炼技术领域。本发明的钠离子特性吸附剂具有三维骨架结构，分子式为Na1.6Al0.6Si1.4(PO4)3·XCa3(PO4)2,该吸附剂在含钠离子的钨溶液中可自发的吸收钠离子，除钠率高达98％以上，且其在较大浓度范围内均有良好的适用性，在正常温度范围内对除钠效果影响不大，除钠后结晶得到的APT钠含量均达到GB/T10116‑2007牌号APT‑0标准。

技术领域

本发明属于钨冶炼技术领域，具体涉及一种钠离子特性吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

现行钨冶炼的主流工艺是将钨矿物分解，钨矿物分解主要是钠系体系，即分解得到钨酸钠溶液。然后再经离子交换法实现钨钠分离，并制得合格的APT。由于铵盐很容易因受热而分解使氨挥发但因为一价阳离子的钠却不能挥发，更重要的是钨酸铵溶液容易通过蒸发结晶转变溶解度小的仲钨酸铵从溶液中分离出来，因此，再加上热仲钨酸铵的铵则可氨挥发掉并使钨变为不含阳离子铵或钠的WO3，这样就形成了现行的钨冶炼工艺。

以粗钨酸钠溶液为原料通过离子交换制取纯钨酸铵溶液的过程，属钨溶液净化范畴。一般用阴离子交换树脂法，用树脂从极稀溶液中吸附浓缩回收钨也属钨离子交换范畴。阴离子交换树脂又分为强碱性阴离子交换树脂法和弱碱性阴离子树脂法。

强碱阴离子交换树脂法的料液一般含WO3 15～25g/L，NaOH≤8g/L，Cl-≤0.7g/L。常用离子交换树脂为牌号201×7的强碱性季胺Ⅰ型阴树脂，其骨架结构为苯乙烯-二乙烯苯交联聚合物。解吸剂一般采用含NH4OH 2mol/L与NH4Cl 5mol/L的混合溶液，NH4OH的作用在于保持溶液的弱碱性，防止解吸过程中在柱内产生结晶。该法具有使钨酸钠转变为钨酸铵的同时还可除去有害杂质的特点，但其除杂能力有限，水耗量也过大。

弱碱性阴离子交换树脂从pH2.5～3.0的钨酸钠溶液中吸附钨，此时钨以同多酸根形式存在。每克阴离子交换树脂的WO3交换容量可达数千毫克，但由于杂质元素与钨酸根络合生成杂钨酸因而与钨同时被吸附，故不能起分离杂质的作用。

为了控制钠含量，在生产过程中不得不耗费大量纯水来冲洗离子交换转型所得钨酸铵溶液夹带的钠，产生的低钨废水不利于有效回收这部分钨，解吸时又需使用精制低钠的氯化铵配制的解吸剂，明显会增加成本。如果放开对离子交换转型所得钨酸铵中钠含量，再设法高效从钨酸铵溶液中分离钠，低成本生产APT。实现这种工艺对钨冶金的节能减排具有重要现实意义。

发明内容

鉴于上述现有技术状况，本发明目的在于：提供一种钠离子特性吸附剂及其制备方法和应用，解决了现有技术中存在的除杂能力有限、耗能大等问题。

一种钠离子特性吸附剂，分子式为Na1.6Al0.6Si1.4(PO4)3·XCa3(PO4)2，优选地，X的范围为0.3～0.6；最优选地，X为0.5。