一种以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的方法与系统与流程

本发明涉及一种以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的方法，还涉及一种以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的系统。

背景技术：

偏钨酸铵是重要的含钨化合物，主要用于制造各种石油化工催入剂及其它钨化合物，是炼油厂钨基催化剂的主要原料。随着石油炼制、石油化工等行业的发展，偏钨酸铵的用量在增大。

然而，现有技术中，以氧化钨废料作为原料，只能得到附加值低的仲钨酸铵，不能得到附加值高的偏钨酸铵产品；而且，现有技术中，氧化钨废料氨浸出后，需要结晶仲钨酸铵，由此必须有结晶反应釜，而结晶反应釜固定设备的投资较大，导致了生产成本高、经济效益差，并且氧化钨废料的回收利用率也较低。

特别是，现有技术中存在技术惯性和技术偏见，历史上循规蹈矩地采用传统工艺，没有人去考虑到还有可能以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵，更没有人考虑到以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的具体技术方案。

现有技术中，出现过最终通过喷雾工艺获得高纯化工产品的思想，但普通的喷雾不能实现以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵；以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的技术难关没有人考虑过、没有人注意到、更没有人克服过。

特别是，用于喷雾的溶液浓度越稀就越容易实现喷雾，但一个难以被考虑到的因素是，用于喷雾的溶液浓度过于稀释，难以得到偏钨酸铵产品，即使能够得到，生产效率也低、经济效益也差。

另外一个难以被考虑到的因素是，普通的喷嘴不能持续地进行偏钨酸铵产品的生产，中途停产检修会导致企业成本成本高、经济效益差。

考虑不到的因素，就难以被克服，不付出创造性的劳动，就不能实现以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵。

研发出本发明的技术方案，不仅需要克服一系列技术上的障碍、克服一系列传统技术的偏见，而且涉及申请人的若干专有技术和技术秘密。

通过本发明得到的偏钨酸铵产品，工艺被简化，而且所获得的产品杂质少、纯度高，特别是，本发明生产效率高、能耗小、成本低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的方法与系统，其可减少固定设备的投资、降低生产成本、提高原料回收率、和提供企业经济效益。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的方法，其特征在于，包括氨浸出步骤、酸浸出步骤、浓缩步骤、喷雾步骤，对氧化钨废料氨浸出后直接实施酸浸出步骤，浓缩之后直接通过喷雾干燥得到偏钨酸铵产品。

根据本发明的另外一个方面，提供了一种以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的方法，其特征在于，包括氨浸出步骤、钨酸铵溶液转化为稀偏钨酸铵溶液步骤、稀偏钨酸铵溶液浓缩喷雾干燥三个主要步骤，对氧化钨废料氨浸出后直接实施酸浸出步骤，浓缩之后直接通过喷雾干燥得到偏钨酸铵产品。

优选地，氧化钨废料浸出步骤具体包括：将氧化钨废料缓慢加入带有搅拌的氨水中，同时缓慢冲入液氨，控制游离氨50-60g/L，发生如下反应：WO₃+NH₄OH＝(NH₄)₂WO₄。

优选地，当溶液WO₃含量达到160-200g/L时，沸腾搅拌20分钟以上，保温反应至少2小时，静置、过滤、得到钨酸铵溶液。优选地，静置时间为8-14小时，静置时间选择在前一天下班至第二天上班，即所谓的过夜。

优选地，将酸铵溶液转化为偏钨酸铵溶液。

优选地，将得到的钨酸铵溶液泵入反应釜中加热至沸，用1:4硝酸调整溶液至pH值为4-5，溶液浓缩至WO₃含量小于30g/L时，保温反应至少2小时，静置3-5小时(优选4小时)，虹吸上清液，缓慢用1:4硝酸调整溶液至pH值为4-5，再至溶解，静置(优选过夜)、过滤、得到稀偏钨酸铵溶液；对稀偏钨酸铵溶液浓缩喷雾干燥，以制备出偏钨酸铵粉末产品。

根据本发明的再一个方面，提供了一种以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的系统，其特征在于，该系统包括：氧化钨废料浸出装置，其具有氧化钨废料入口、液氨入口、稀偏钨酸铵溶液滤渣反馈入口、以及氧化钨废料浸出液出口；氧化钨废料浸出液过滤装置，其具有与氧化钨废料浸出液出口连通的氧化钨废料浸出液入口、通往回收处理装置的氧化钨废料浸出液滤渣出口、以及氧化钨废料浸出液过滤滤液出口；氧化钨废料浸出液过滤滤液浸出装置，其具有与氧化钨废料浸出液过滤滤液出口连通的氧化钨废料浸出液过滤滤液入口、第一硝酸添加口、氧化钨废料浸出液滤液过滤浸出液反馈入口、以及氧化钨废料浸出液滤液出口；氧化钨废料浸出液滤液过滤装置，其具有与氧化钨废料浸出液滤液出口连通的氧化钨废料浸出液滤液入口、氧化钨废料浸出液滤液过滤浸出液反馈出口、以及氧化钨废料浸出液滤液过滤浸出液滤渣出口；稀偏钨酸氨溶液产生装置，其具有与氧化钨废料浸出液滤液过滤浸出液滤渣出口连通的氧化钨废料浸出液滤液过滤浸出液滤渣入口、第二硝酸添加口、以及稀偏钨酸氨溶液出口；稀偏钨酸氨溶液过滤装置，其具有与稀偏钨酸氨溶液出口连通的稀偏钨酸氨溶液入口、稀偏钨酸氨溶液过滤滤渣反馈出口、以及稀偏钨酸氨溶液过滤滤液出口；稀偏钨酸氨溶液过滤浸出液浓缩装置，其具有与稀偏钨酸氨溶液过滤滤液出口连通的稀偏钨酸氨溶液过滤滤液浸出液入口、以及浓缩偏钨酸氨溶液出口；浓缩偏钨酸氨溶液喷雾干燥装置，其具有与浓缩偏钨酸氨溶液出口连通的浓缩偏钨酸氨溶液入口、以及偏钨酸氨产品出口；以及偏钨酸氨产品容器，其具有偏钨酸氨产品收集口。

优选地，包括：游离氨浓度控制器；溶液WO₃含量控制器；搅拌时间控制器；沸腾时间控制器；保温反应时间控制器；静置时间控制器；加热器；硝酸用量控制器；和/或，溶液pH值控制器

优选地，用于喷雾喷嘴包括主管、喷雾方向控制托和喷嘴盖。

优选地，喷雾方向控制托和喷嘴盖之间设有横截面逐渐变小的喷雾前通道；喷嘴的喷出方向为斜上方；喷嘴盖具有顶曲板和底曲板；和/或，顶曲板为连续的凸面。

根据本发明，以氧化钨废料为原料，经过氨浸出、酸浸出、浓缩和喷雾等步骤得到偏钨酸铵产品，其工艺流程省略了氧化钨废料氨浸出后结晶仲钨酸铵的过程，减少了固定设备投资，降低了生产成本，提高了产品回收率。

与现有技术相比，本发明直接将氧化钨废料制成比仲钨酸铵具有更高附加值的偏钨酸铵产品，并省略了氧化钨废料氨浸出后结晶仲钨酸铵的过程，不必用结晶反应釜，减少了固定设备的投资，降低了生产成本，提高了产品回收率和经济效益。

附图说明

图1是根据本发明的以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的系统的结构原理示意图。

图2是根据本发明的以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的工艺流程示意图。

图3是根据本发明的以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的喷嘴结构示意图。

具体实施方式

如图1-2所示，根据本发明的以氧化钨废料为原料制备偏钨酸铵的系统包括：

氧化钨废料浸出装置10，其具有氧化钨废料入口11、液氨入口12、偏钨酸铵溶液滤渣反馈入口13、氧化钨废料浸出液出口14；

氧化钨废料浸出液过滤装置20，其具有与氧化钨废料浸出液出口14连通的氧化钨废料浸出液入口22、通往回收处理装置的氧化钨废料浸出液滤渣出口21、氧化钨废料浸出液滤液出口23；

氧化钨废料浸出液滤滤液浸出装置30，其具有与氧化钨废料浸出液滤液出口23连通的氧化钨废料浸出液滤滤液入口31、第一硝酸添加口32、氧化钨废料浸出液滤液过滤浸出液反馈入口33、氧化钨废料浸出液滤液出口34；

氧化钨废料浸出液滤液过滤装置40，其具有氧化钨废料浸出液滤液入口41、氧化钨废料浸出液滤液过滤浸出液反馈出口42、氧化钨废料浸出液滤液过滤浸出液滤渣出口43；

稀偏钨酸氨溶液产生装置50，其具有氧化钨废料浸出液滤液过滤浸出液滤渣入口51、第二硝酸添加口52、稀偏钨酸氨溶液出口53；

稀偏钨酸氨溶液过滤装置60，其具有稀偏钨酸氨溶液入口61、稀偏钨酸氨溶液过滤滤渣反馈出口62、稀偏钨酸氨溶液过滤滤液出口63；

稀偏钨酸氨溶液过滤浸出液浓缩装置70，其具有稀偏钨酸氨溶液过滤浸出液入口71、浓缩偏钨酸氨溶液出口72；

浓缩偏钨酸氨溶液喷雾干燥装置80，其具有浓缩偏钨酸氨溶液入口81、偏钨酸氨产品出口82；

偏钨酸氨产品容器90，其具有偏钨酸氨产品收集口。

如图3所示，根据本发明的用于喷雾喷嘴包括主管1、喷雾方向控制托2和喷嘴盖3。

雾气沿箭头I所示的方向从主管1内到达喷雾方向控制托2和喷嘴盖3之间形成的喷雾前通道，再沿箭头M所示的方向逐步上升，最后沿箭头O所示的方向向斜上方喷出。

喷嘴盖3具有顶曲板5和底曲板3。

雾气沿箭头O所示的方向向斜上方喷出，可以尽可能地避免雾气颗粒回落在喷嘴盖3的顶曲板5上；顶曲板5为连续的凸面，没有传统花洒的喷孔，不存在雾气颗粒堵塞喷孔的隐患；底曲板3的形状使得雾气逐渐加速，再沿箭头M所示的方向逐步上升，最后沿箭头O所示的方向向斜上方喷出。

根据本发明的一个实施例，以氧化钨废料为原料，经过氨浸出、钨酸铵溶液转化为稀偏钨酸铵溶液、稀偏钨酸铵溶液浓缩喷雾干燥三个主要步骤制备偏钨酸铵，具体包括如下步骤：

A)氧化钨废料浸出：将氧化钨废料缓慢加入带有搅拌的氨水中，同时缓慢冲入液氨，控制游离氨50～60g/L，发生如下反应：WO₃+NH₄OH＝(NH₄)₂WO₄，当溶液WO₃含量达到160～200g/L时，沸腾搅拌20分钟以上，保温反应2小时，静置过夜，过滤，得到钨酸铵溶液。

B)钨酸铵溶液转化为偏钨酸铵溶液：将得到的钨酸铵溶液泵入反应釜中加热至沸，用1：4硝酸调整溶液pH值至4～5，当溶液被浓缩到WO₃含量小于30g/L时，保温2小时，静置冷却4小时，虹吸上清液，结晶体缓慢用1：4硝酸调整溶液pH值至4～5，至溶解，静置过夜，过滤，得到稀偏钨酸铵溶液。

C)稀偏钨酸铵溶液浓缩喷雾干燥，制备出偏钨酸铵粉末产品。

根据本发明的一个实施例，其以氧化钨废料为原料，经过氨浸出、酸浸出、浓缩、喷雾等步骤得到偏钨酸铵产品，其特征在于，对氧化钨废料氨浸出后直接实施酸浸出步骤，浓缩喷雾而得到偏钨酸铵产品。