[发明专利]离子交换一步分离磷、砷、硅、钼,制取钨酸铵的工艺

说明书

本发明属于化工冶金无机物提纯领域。

在现行的钨生产工艺中，从Na₂WO₄溶液中分离杂质P、As、Si、Mo系分步进行。经典的化学法和溶剂萃取法两工艺，是用无机酸中和溶液中的游离碱，使硅酸盐水解，大部分硅以硅酸沉淀除去，随后采用镁盐或铵镁盐沉淀法除去P、As及余下的Si。Mo则以沉淀MoS₃的方法单独分离。离子交换法是在吸附过程中As、P、Si从交后液中排出与W分离，但不能分离Mo。

CN 86105274.9提出一种As-W的分离方法，除去Si的Na₂WO₄溶液，在弱碱性介质中用伯胺萃取As-W杂多酸，使80％的钨获得净化，与As共萃的W需单独回收。

在W-Mo分离的方法中，经典的除钼方法系把Na₂S或NaHS加入Na₂WO₄溶液中，使钼转化成硫代钼酸盐，随后用无机酸酸化，使硫代钼酸盐分解，钼以MoS₃沉淀形式除去。

USSR 476231，提出了抑制Mo析出的方法，把(NH₄)₂S加入(NH₄)₂WO₄溶液中，使Mo呈(NH₄)₂MoS₄形式，在结晶仲钨酸铵时，钼留于结晶母液中，以获得除钼的仲钨酸铵产品。

CN 87102098，提出的活性炭吸附法从Na₂WO₄溶液中分离钼的方法系用Na₂S或NaHS作硫化剂，在合理的工艺条件下，使钼全部转化成硫代钼酸盐，而W极少转化成硫代钨酸盐。经硫化处理的Na₂WO₄溶液与活性炭充分接触或者以一定速度流经颗粒状活性炭柱，活性炭对钼定量吸附而使W获得净化。

U·SPat 4288413，提出的溶剂萃取法，系把经硫化处理的弱碱性Na₂WO₄溶液与以季铵盐(如Aliquat 336)为萃取剂的有机溶液充分接触，Mo以MoS₄^2-形成萃合物[R₃(CH₃)N]₂MoS₄萃入有机相，而W留于水相而分离，经氧化反萃回收钼。

CN 88105712.6，提出的分离W-Mo的方法是离子交换法，它是基于当经硫化处理的钨酸钠溶液通过阴离子交换树脂时，其交换势居首位的硫代钼酸根离子优先吸附而与W分离，具体作法是，经硫化的Na₂WO₄溶液以一定的线速度流经离子交换树脂床至Mo漏穿，再以一定Cl浓度的氯盐溶液淋洗，淋洗液与交后液合并回收W，负Mo树脂用氧化性溶液解析回收钼。

溶剂萃取法及离子交换法亦适用于从(NH₄)₂WO₄溶液中分离Mo，使用的硫化剂是(NH₄)₂S。

上述所例举的从钨酸钠溶液中分离杂质的方法，均不能在一个工序中同时分离P、As、Si、Mo四种杂质元素，只能单独分离Mo；而现行工业使用的离子交换法只能分离P、As、Si，却不能分离Mo。所以，原料的使用范围窄，只能用特级钨精矿作原料，要求Mo的含量低于0.05％，从而致使钨产品的成本高。

《稀有金属与硬质合金》1992№3 P6报导了王向德等的《液膜法生产仲钨酸铵》，外水相为中和除Si后的Na₂WO₄溶液，萃取剂为N₂₆₃，乳化剂LMA-1，内水相为A溶液，其液膜萃取能有效分离P、As、Mo一步制取仲钨酸铵，然而进入工业化生产却有距离。

本发明的目的在于克服上述从钨酸钠溶液中分离杂质方法的不足，而提供一种通过一次离子交换就能使P、As、Si、Mo四种杂质同时获得彻底分离，并一步获得净化的(NH₄)₂WO₄溶液，直接结晶出高纯仲钨酸铵产品的方法，此方法使用的原料来源广，降低了产品的成本，易于工业化生产的实现。

本发明上述目的的达到，使用了如下方法：