[发明专利]一种采用钨酸钠溶液直接生产氧化钨粉的方法

说明书

一种采用钨酸钠溶液直接生产氧化钨粉的方法，以钨矿湿法冶金分离出的钨酸钠溶液为原料，将钨酸钠溶液搅拌下加入沉钨试剂，生成钨酸钙沉淀，洗涤脱杂；配制溶钨试剂，将钨酸钙加入溶钨试剂中，搅拌溶解，沉淀脱除杂质，得到钨溶液，将钨溶液，加入沉钙剂，搅拌静置沉钙，调整溶液pH为5～8，过滤脱钙；脱钙后的滤液转移至水热釜进行水热反应，得到氧化钨浆料；将氧化钨浆料进行过滤洗涤干燥，制备得到氧化钨；氧化钨经氢气还原，制备得到氧化钨粉。本发明利用钨化合物形态转变后的溶解特性，实现钨与杂质的分离。该方法不用氨水，不需离子吸附或萃取脱杂装置，工艺简单流程短，废水产生少，环境污染小，操作安全可控。

技术领域

本发明涉及氧化钨制备技术领域，具体是采用钨酸钠溶液直接制备氧化钨粉的方法。

背景技术

钨是稀有高熔点金属，有“烈火金刚”的美称，以其高熔点、高比重、高硬度的特点，广泛应用于机械加工、冶金、采矿行业、电子电讯、建筑工业、兵器工业、航天航空等领域。

金属钨一般采用仲钨酸铵(APT)煅烧制备氧化钨，氧化钨氢还原获得钨粉，钨粉再采用粉末冶金加工成钨及碳化钨钨板、条、丝、球等产品。为了获得一定纯度的金属钨产品，应首先保证氧化钨/APT的纯度。此外，氧化钨的粒度、粒度组成和晶形晶貌对钨粉的粒度及其粒度组成有影响，所以对氧化钨的粒度等物理指标也有要求。

分解钨矿物原料所得的粗钨酸钠溶液或粗钨酸都含有某些杂质，必须经过净化。由净化粗钨酸钠溶液和粗钨酸可生产出钨的纯化合物仲钨酸铵(APT)。这种纯钨化合物是目前工业上生产钨粉最常用的原料。目前工业上采用的生产方法为钨湿法冶炼工艺，分为酸法工艺和碱法工艺，酸法工艺是将钨矿进行酸浸产出粗钨酸经氨溶净化脱杂，结晶产出仲钨酸铵(APT)；碱法工艺是将钨矿进行碱浸，生成粗钨酸钠溶液，以粗钨酸钠为原料，逐级脱杂，具体脱杂方法有经典沉淀净化法(人造白钨法)、溶剂萃取法和离子交换法。

人造白钨法其化学反应式如下：

Na₂WO₄+2CaCl₂→CaWO₄↓+NaCl

CaWO₄+2HCl→H₂WO₄↓+CaCl₂

H₂WO₄+NH₄.OH→(NH₄)₂WO₄↓

溶剂萃取法采用有机萃取剂，对钨进行萃取脱杂，反萃获得纯钨酸钠溶液，其化学反应式如下：

Na₂WO₄+NH₄.OH→(NH₄)₂WO↓

离子交换法采用阴离子树脂，对钨进行选择吸附，吸附饱和后采用氯化铵或氨水解析附，获得纯钨酸铵溶液，净化除钼后浓缩结晶获得钨酸铵产品。其化学反应式如下：

Na₂WO₄+NH₄.OH→(NH₄)₂WO↓

以钨酸铵为原料，经过煅烧，制备出氧化钨产品，再经还原产出钨粉。

(NH₄)₂WO→WO₃+NH₃↑

湿法冶炼工艺存在生产流程长、产生的废水量大，不仅对环境造成污染，而且且对设备要求较高。

发明内容