[发明专利]一种超高纯仲钨酸铵的制备方法

说明书

本发明涉及一种超高纯仲钨酸铵的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将0级仲钨酸铵依次进行焙烧和溶解，经固液分离得到中间液；(2)将步骤(1)得到的中间液进行阴离子交换处理，之后经第一解吸得到解吸液；(3)将步骤(2)得到的解吸液依次进行除杂处理、固液分离及阳离子交换处理，之后经第二解吸和结晶得到所述超高纯仲钨酸铵。本发明提供的超高纯仲钨酸铵的制备方法，通过对溶解方法和除杂过程的合理分配设计，实现了超高纯仲钨酸铵的制备，制备得到了的仲钨酸铵的纯度高达99.9999％以上，满足电子和微电子工业的要求。

技术领域

本发明涉及提纯领域，具体涉及一种超高纯仲钨酸铵的制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，杂质元素含量对钨材及钨合金性能的影响规律逐渐被人们所认识。高纯钨或超高纯钨(99.999％或99.9999％)具有对电子迁移的高电导、高温稳定性以及能形成稳定的硅化物，在电子工业中用薄膜形式用作栅极、连接和障碍金属，也用作半导体的配线用材。

作为高纯钨的原材料，控制仲钨酸铵中杂质含量是控制高纯钨材料纯度的源头和根本，随着技术的发展，目前在工业生产中控制杂质含量制取高纯仲钨酸铵的方法有:重溶法、离子交换法、偏钨酸铵法、电解法、重结晶法等。但由于杂质元素的化学性质不同，只采用一种方法难以达到除去所有杂质的目的。

如CN102674460A公开了一种高纯仲钨酸铵的制取方法，具体包括煅烧制取原料，以生成三氧化钨；氨溶解所生产的三氧化钨，以生成钨酸铵溶液；对所生成的钨酸铵溶液进行蒸发结晶，以得到湿仲钨酸铵晶体；以及对湿仲钨酸铵晶体进行烘干、筛分，从而获得杂质总含量≤65ppm的高纯仲钨酸铵。优化了高纯仲钨酸铵的生产工艺过程，提高了产品的品质，降低了高纯仲钨酸铵产品的生产成本。

CN111517367A公开了一种制备高纯仲钨酸铵的方法，该方法包括：(1)利用氨水对仲钨酸铵粗品进行调浆，以便得到料浆；(2)将所述料浆通入压煮器中进行高温高压溶解，以便得到钨酸铵溶液；(3)对所述钨酸铵溶液进行泄压脱氨结晶，以便得到湿仲钨酸铵晶体；以及(4)对所述湿仲钨酸铵晶体进行烘干，以便所述高纯仲钨酸铵。该方法有效地利用了压煮器可高温高压的优势与仲钨酸铵可高温高压溶解和泄压脱氨析出结晶的特点，有效实现了对仲钨酸铵粗品的高效提纯。使得最终获得的高纯仲钨酸铵杂质总含量≤65ppm。即，该方法具有工艺简短、成本低、效率高、产率高以及高提纯等优点。

CN105753055A公开了一种低钾低钠低氯高纯仲钨酸铵制备方法，以黑钨精矿和白钨精矿为原料，并控制去离子水、硫化铵、硫酸铜和解吸剂等辅助原料中杂质的含量，通过配矿及球磨、碱煮分解、离子交换、除钼、结晶及干燥等工序，制得高纯仲钨酸铵。在解析工序中前峰液与高峰液的转换时，其中WO₃浓度应大于100g/L；高峰液与后段液的转换时，其中WO₃浓度应大于150g/L；所取的高峰液中WO₃浓度应大于220g/L，K≤5mg/L，Na≤15mg/L、Cl≤15g/L。采用该方法制备的高纯仲钨酸铵的总杂质的含量能控制在70ppm以内，特别是Na≤2ppm、K≤3ppm、Cl≤10ppm，远低于仲钨酸铵国家标准(GB/T10116-2007)零级品中总杂质的含量小于177ppm的要求。

然而，目前国内高纯仲钨酸铵制取方法主要分为两类：一类是利用离子交换法，主要是将普通仲钨酸铵溶解到氨水中，然后将钨酸氨溶液通过离子交换树脂对杂质进行去除，由于离子交换法在工业上运用广泛，该法具有操作简单，自动化程度高的优点，但仲钨酸铵在氨水中溶解困难，而且过程中由于未充分考虑杂质的引入源，导致提纯后的纯度＜99.999％，无法满足电子和微电子工业生产的要求；一类是将一般仲钨酸铵煅烧成三氧化钨，然后得到的钨酸铵溶液再进行常规蒸发结晶，该方法所得的仲钨酸铵纯度依然无法到达99.999％，而且同样面临氧化钨溶解氨水效率低的问题。即现有技术中仍存在溶解速度慢和制备得到的仲钨酸铵纯度较低等问题。

发明内容