离子交换法制备仲钨酸铵的方法技术

本发明专利技术公开了离子交换法制备仲钨酸铵的方法，包括：（1）将钨精矿进行碱处理，以便得到碱性钨酸钠料液；（2）向碱性钨酸钠料液中加入酸性物质并加热进行中和处理，以便得到钨酸钠料液；（3）将钨酸钠料液进行稀释，以便得到交前液；（4）利用弱碱性阴离子交换树脂对交前液进行吸附处理，以便使交前液中的钨被弱碱性阴离子交换树脂吸附；（5）利用解吸剂对吸附有钨的弱碱性阴离子交换树脂进行解吸处理，以便得到解吸液；（6）将解吸液进行除杂处理，以便得到除杂后液；（7）将除杂后液进行蒸发结晶处理，以便得到仲钨酸铵。利用该方法可显著提高交前液中三氧化钨的浓度，减少废水的产生，并制备得到合格的APT。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括：（1）将钨精矿进行碱处理，以便得到碱性钨酸钠料液；（2）向碱性钨酸钠料液中加入酸性物质并加热进行中和处理，以便得到钨酸钠料液；（3）将钨酸钠料液进行稀释，以便得到交前液；（4）利用弱碱性阴离子交换树脂对交前液进行吸附处理，以便使交前液中的钨被弱碱性阴离子交换树脂吸附；（5）利用解吸剂对吸附有钨的弱碱性阴离子交换树脂进行解吸处理，以便得到解吸液；（6）将解吸液进行除杂处理，以便得到除杂后液；（7）将除杂后液进行蒸发结晶处理，以便得到仲钨酸铵。利用该方法可显著提高交前液中三氧化钨的浓度，减少废水的产生，并制备得到合格的APT。【专利说明】
本专利技术属于钨冶金领域，具体而言，本专利技术涉及。
技术介绍
钨具有熔点高、密度大、硬度高的特点，广泛应用于电力、冶金、机械加工以及航空航天等领域，是一种重要的战略储备金属。中国是世界钨的主要供应国，资源储量居世界首位。我国的钨冶炼技术已趋于成熟，其中钨冶炼离子交换工艺是我国科技工作者提出开发的一项冶炼技术。离子交换工艺在钨冶炼中的推广，使得我国钨冶炼整体水平大幅提高，产品质量上升了一个台阶。离子交换作为一种液相组分独特的分离技术，具有优异的分离选择性与很高的浓缩倍数，在水处理、环境保护、湿法冶金、化工、农业等行业领域具有广泛的应用。该技术分为稀释、吸附、淋洗、解吸、反洗五个主要步骤，用于除去钨精矿碱分解所得的粗钨酸钠溶液中所含有的磷、砷、硅、钥、锡等杂质，并同时将钨酸钠溶液转型为钨酸铵溶液。其基本原理是采用强碱性阴离子交换树脂，与碱性粗钨酸钠溶液发生交换反应吸附钨，绝大部分杂质如P、As、S1、Mo、Sn等则留在交后液中排掉，然后用NH4Cl和NH3.H2O的混合溶液作解吸剂，将吸附在树脂上的钨解吸下来得到相对较纯的(NH4)2WO4溶液。离子交换技术具有操作方便、效果突出的特点，一经问世便在全国推广。离子交换技术广泛应用于我国钨的湿法冶炼，国内钨冶金企业 的应用面达90%以上。成为我国黑、白钨冶炼的主要技术，并日趋完善和成熟起来。与原有的经典方法如人造白钨法、铵钠复盐法、萃取法以及酸性或弱碱性树脂离子交换法相比，这一方法流程短、可同时完成除杂和转型两个任务，并且设备简单，钨回收率高。所以一经问世便迅速在国内钨冶金企业得到广泛应用。钨冶炼离子交换技术给我国钨冶炼带来了重大的技术进步，但同时该项技术也存在一定的缺陷。特别是随着环境问题越来越被重视，离子交换带来的废水问题逐渐凸显出来，主要表现在以下几个方面:(I)进料浓度低，耗水量大。钨矿分解料液需稀释10倍以上，再进行离子交换。这需消耗了大量的水资源，使处理溶液体积大。生产中需输送大量水体，能源动力消耗大。(2)强碱性树脂单位处理量不高，树脂工作交换容量小。在生产实践中发现，201X7树脂的操作交换容量仅有240~260mgW03/g干树脂。(3)废水量大，且难于处理。由于进料液的过度稀释，导致生产流程中水过度膨胀而水无法平衡，只能将大量交后液排放。每生产I吨APT按约排放100~150m3废水。而废水含P、As、S1、F等有害元素以及大量过剩的NaOH，如未经处理排放将会造成一系列环境问题。针对目前钨冶炼强碱性离子交换技术的这些不足，国内研究工作者提出多种解决方案。如我国研究工作者提出的“变参数离子交换法”，可通过改变交前液不同阶段流速和浓度而达到整体提高交前液浓度的目的。但该方法操作复杂，交前液钨浓度提升幅度有限。中南大学赵中伟采用大孔弱碱性阴离子交换树脂代替强碱性离子交换树脂用于钨冶炼，具有吸附容量大、交前液浓度高、工艺流程短等优点。该方法取得了一定的研究成果，但同时也存在技术难点，如交前液需要消耗大量酸将PH调节至7以下，氨水解吸过程析出APT，解吸不完全等问题。在强调“清洁生产、提高效益”的二十一世纪，强碱性离子交换技术的缺点和不足日益突出，这一技术难题亟待解决。实现高浓度钨酸钠溶液交换技术，对钨冶炼持续发展有着深远的意义。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种，利用该方法能够有效提高离子交换工序中待处理料液中的钨浓度，减少离子交换工序带来的废水。根据本专利技术实施例的，包括:(I)将钨精矿进行碱处理，以便得到碱性钨酸钠料液；(2)向所述碱性钨酸钠料液中加入酸性物质并加热进行中和处理，以便得到钨酸钠料液；(3)将所述钨酸钠料液进行稀释，以便得到交前液；(4)利用弱碱性阴离子交换树脂对所述交前液进行吸附处理，以便得到吸附有所述交前液的弱碱性阴离子交换树脂；(5)利用解吸剂对吸附有所述交前液的弱碱性阴离子交换树脂进行解吸处理，以便得到解吸液；(6)将所述解吸液进行除杂处理，以便得到除杂后液；(7)将所述除杂后液进行蒸发结晶处理，以便得到仲钨酸铵。利用该方法能够有效提高离子交换工序中待处理料液中的钨浓度，减少离子交换工序带来的废水。在本专利技术的一些实施例中，所述酸性物质为选自氧化钨废料、仲钨酸铵废料、钨酸、碳化钨焙烧废料、偏钨酸盐、钨杂多酸、钨杂多酸盐中至少一种。由此可以进一步避免使用大量的酸进行中和。在本专利技术的一些实施例中，所述交前液的pH值为8~9。由此可以进一步提高吸附效果和降低酸的用量。在本专利技术的一些实施例中，所述交前液中三氧化钨的浓度为30~100g/L，优选50~60g/L。由此可显著减少仲钨酸铵生产工艺过程中废水的产生。在本专利技术的一些实施例中，所述弱碱性阴离子交换树脂为312树脂或640树脂。由此可显著减少仲钨酸铵生产工艺过程中废水的产生。由此可以进一步提高制备仲钨酸铵的效率，同时显著减少废水的产生。在本专利技术的一些实施例中，步骤(4)进一步包括:(4-1)分别收集前段解吸液和后段解吸液，所述后段解吸液为当监测到所述解吸液的波美度降低至13Be时进行收集而获得的；以及(4-2)将所述前段解吸液进行除杂处理，将所述后段解吸液返回用于配制所述解吸剂。在本专利技术的一些实施例中，所述解吸剂为氯化铵和氨水的混合溶液或者浓氨水，其中，所述混合溶液中氯化铵的浓度为4.5mol/L，所述氨水的浓度为2.5mol/L。在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(5)进一步包括:(5-1)向所述前段解吸液中加入硫化铵，进行硫化处理，所述硫化铵中硫离子的浓度为80g/L ；(5-2)向经过所述硫化处理的前段解吸液中加入硫酸镁溶液，以便使杂质磷析出，所述硫酸镁的加入量为理论量的1.5倍，所述硫酸镁溶液的浓度为lmol/L ；(5-3)向步骤(5-2)得到的混合溶液中加入硫酸铜溶液，以便使杂质钥析出；以及(5-4)采用001X7树脂对步骤(5-3)得到的钨酸铵溶液进行吸附除杂处理，以便得到所述除杂后液。利用上述方法可以显著降低APT生产工艺的废水排放量，并且制备合格的APT。【专利附图】【附图说明】图1是根据本专利技术一个实施例的的流程图。图2是根据本专利技术另一个实施例的的流程图。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考图1详细描述根据本专利技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子交换法制备仲钨酸铵的方法，其特征在于，包括：（1）将钨精矿进行碱处理，以便得到碱性钨酸钠料液；（2）向所述碱性钨酸钠料液中加入酸性物质并加热进行中和处理，以便得到钨酸钠料液；（3）将所述钨酸钠料液进行稀释，以便得到交前液；（4）利用弱碱性阴离子交换树脂对所述交前液进行吸附处理，以便使所述交前液中的钨被所述弱碱性阴离子交换树脂吸附；（5）利用解吸剂对吸附有所述钨的弱碱性阴离子交换树脂进行解吸处理，以便得到解吸液；（6）将所述解吸液进行除杂处理，以便得到除杂后液；以及（7）将所述除杂后液进行蒸发结晶处理，以便得到仲钨酸铵。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄泽辉，邓声华，李红超，邓登飞，龚丹丹，
申请(专利权)人：崇义章源钨业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36