[发明专利]一种从粗钨酸钠溶液制备钨产品的方法有效
申请号: | 201810362727.2 | 申请日: | 2018-04-20 |
公开(公告)号: | CN108516588B | 公开(公告)日: | 2020-07-31 |
发明(设计)人: | 陈星宇;赵中伟 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | C01G41/00 | 分类号: | C01G41/00;C01G41/02;C01B15/055;B22F9/30 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 王文君;陈征 |
地址: | 410083 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 粗钨酸钠 溶液 制备 产品 方法 | ||
1.一种从粗钨酸钠溶液制备钨产品的方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)分解反应:将适量的酸加入到粗钨酸钠溶液中,沉淀,过滤得到粗钨酸和滤液;
所述粗钨酸钠溶液中WO3浓度为10~300g/L;所述粗钨酸钠溶液由氢氧化钠,碳酸钠,磷酸钠或氟化钠分解钨矿得到;
2)分解母液中钨的回收:将步骤1)所得滤液通过弱碱性阴离子交换树脂吸附或者有机萃取剂萃取残留在溶液中的钨,然后补加所述酸后返回步骤1)用于沉淀钨;
3)过氧化氢萃取-分解提取钨:将步骤1)所得粗钨酸加入过氧化氢溶液中进行萃取,反应完成后过滤,得到过氧钨酸溶液以及不溶物;然后将所述过氧钨酸溶液加热至50-90℃或者通入SO2控制反应体系中氢离子浓度为0.1mol/L~4.0mol/L,直至过氧钨酸完全分解析出钨酸;过滤,得到钨酸;
所述过氧化氢与所述钨酸的摩尔比为0.5~2:1,所述过氧化氢溶液的浓度为5~30%;
4)过氧化氢多次溶解—分解提纯钨酸:若步骤3)得到的钨酸杂质超标时,采用步骤3)相同的方法对钨酸进行过氧化氢溶解、分解提纯;重复多次,直至制备得到纯钨酸;
5)纯钨酸煅烧制备三氧化钨:将步骤4)所得纯钨酸煅烧制备三氧化钨;
或者,将步骤4)所得纯钨酸直接用纯氨水溶解得到钨酸铵溶液,然后通过蒸发结晶得到仲钨酸铵;
或者,将步骤4)所得纯钨酸用过氧化氢溶液溶解得到纯过氧钨酸溶液,然后超声喷雾热解制备三氧化钨粉末,或制备紫色氧化钨粉末或者蓝色氧化物粉末,或制备钨粉。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1)所述酸包括硫酸、硝酸或者盐酸中的任一种或几种;所述酸溶液的浓度为50~500g/L;和/或,
步骤1)所述分解反应温度控制在20~100℃,反应体系pH控制在-1~2。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤1)分解反应过程中还加入一定量的固体钨酸作为晶种;所述固体钨酸的加入量为钨酸钠溶液中钨质量的0~20%。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤1)所述固体钨酸的加入量为钨酸钠溶液中钨质量的的2~10%。
5.根据权利要求1、2、4任一项所述的方法,其特征在于,所述弱碱性阴离子交换树脂包括D301树脂、D363树脂、D314树脂;
或者,所述有机萃取剂包括酯类萃取剂、醇类萃取剂或者胺类萃取剂中的任一种或几种。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述有机萃取剂包括N235,N1923,TBP,TRPO,仲辛醇中的任一种或几种。
7.根据权利要求1、2、4、6任一项所述的方法,其特征在于,步骤3)和步骤4)中通入SO2将过氧钨酸分解析出钨酸时,控制反应体系中氢离子浓度为0.5mol/L~2.0mol/L。
8.根据权利要求1、2、4、6任一项所述的方法,其特征在于,步骤3)和/或步骤4)在制备钨酸过程中还可加入一定量的纯钨酸作为晶种;纯钨酸的加入量为所述过氧钨酸溶液中钨质量的0~20%。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述纯钨酸的加入量为所述过氧钨酸溶液中钨质量的2~10%。
10.根据权利要求1、2、4、6、9任一项所述的方法,其特征在于,步骤5)中所述纯过氧钨酸溶液中WO3浓度为10~350g/L。
11.根据权利要求1、2、4、6、9任一项所述的方法,其特征在于,步骤5)中所述制备三氧化钨粉末的超声喷雾热解条件:喷雾速率为10~200mL/min;热解的温度为500~900℃;惰性气体为氮气或者氩气,流速为150~600mL/L;和/或,
步骤5)中所述制备紫色氧化钨粉末或者蓝色氧化物粉末的超声喷雾热解条件:喷雾速率为10~200mL/min;热解的温度为500~900℃;惰性气体为氮气或者氩气,流速为150~600mL/L;同时通入还原性气体氢气,氢气流速为50~600mL/L;和/或,
步骤5)中所述制备钨粉的超声喷雾热解条件:喷雾速率为10~200mL/min;热解的温度为900~1100℃;惰性气体为氮气或者氩气,流速为150~600mL/L;同时通入还原性气体氢气,氢气流速为100~800mL/L。
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