仲钨酸铵的制备方法

本发明属于钨冶炼，具体涉及仲钨酸铵的制备过程。

背景技术：

1、仲钨酸铵是生产钨粉、钨丝、钨基合金和所有钨材的重要中间化合物。目前工业制备仲钨酸铵的方法主要是：一种或多种酸性试剂、一种或多种碱性试剂对黑钨矿/白钨矿进行浸出，或者先将钨矿物焙烧转型得到易溶的钨化合物，再进行浸出；浸出得到的粗钨化合物溶液经离子交换/溶剂萃取净化除杂，通过沉淀法除钼得到纯钨化合物；通过氨溶得到纯的钨酸铵溶液；最后通过蒸发结晶得到仲钨酸铵晶体。

2、蒸发结晶是将钨酸铵溶液以加热蒸发的方法除去其中的游离氨，将ph值降到7.5~7.0，使钨以仲钨酸铵的形态析出。蒸发结晶过程的反应式为：12(nh4)2wo4→5(nh4)2o·12wo3·nh2o+14nh3+(7-n)h2o。从钨酸铵溶液到仲钨酸铵晶体，反应体系为高温、碱性体系，会导致反应过程中辅料和能源消耗增加；且反应产物包括大量的含氨溶液，需要处理含氨溶液，成本进一步增加。蒸发结晶由于操作温度在90 ℃左右，不能得到apt·10h2o的棒状晶体，对粒度的控制也较难。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种以偏钨酸铵为原料制备形貌和粒度可控的仲钨酸铵的方法。

2、为实现上述目的，本发明提供以下具体的技术方案。

3、仲钨酸铵的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤s1，在偏钨酸铵溶液中加入氨水溶液和/或铵盐溶液，调节ph值为6~9；

5、步骤s2，结晶：

6、以微量反应釜作为结晶设备，控制结晶温度为20~55℃，得到棒状仲钨酸铵晶体；

7、以微量反应釜作为结晶设备，控制结晶温度为60~100℃，得到立方状仲钨酸铵晶体；

8、以低压釜作为结晶设备，控制结晶温度为60~100℃，得到近球形或等轴体仲钨酸铵晶体；

9、以微量反应釜作为结晶设备，控制结晶温度为20~100℃，搅拌速率为150~400rpm，得到粒度为100~1500μm的仲钨酸铵晶体；

10、以微量反应釜作为结晶设备，控制结晶温度为20~100℃，搅拌速率为400~1000rpm，得到粒度为1~100μm的仲钨酸铵晶体；

11、以低压釜作为结晶设备，采用分段控温的方式，控制结晶前期的结晶温度为55~100℃，控制结晶后期的结晶温度为20~50℃，得到粒度为厘米级的仲钨酸铵晶体。

12、作为进一步的优选方案，所述偏钨酸铵溶液中wo3的浓度大于50g/l。

13、作为进一步的优选方案，以低压釜作为结晶设备得到近球形或等轴体仲钨酸铵晶体时，控制结晶时间为1~10h。近球形或等轴体仲钨酸铵晶体的流动性较好。

14、作为进一步的优选方案，以低压釜作为结晶设备，采用分段控温的方式时，结晶前期的结晶时间为1~8h，结晶后期的结晶时间为10~20h。

15、作为进一步的优选方案，氨水溶液的浓度为1~30wt%。

16、作为进一步的优选方案，所述铵盐为钨酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、硫化铵中的至少一种。

17、作为进一步的优选方案，可以用固体铵盐替代铵盐溶液。

18、作为进一步的优选方案，结晶母液返回步骤s1。

19、与现有技术相比，本发明具有以下明显的有益效果：

20、（1）通过控制工艺条件可以得到棒状、立方状、近球形、等轴体的仲钨酸铵晶体，也可以得到粒度从几微米到厘米级的仲钨酸铵晶体；

21、（2）钨冶炼过程中，偏钨酸铵和仲钨酸铵生产过程中产生的母液，可以被再次高效利用；

22、（3）本发明通过简单的工艺调整控制结晶过程，辅料消耗少，能耗低。

技术特征：

1.一种仲钨酸铵的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述偏钨酸铵溶液中wo3的浓度大于50g/l。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，以低压釜作为结晶设备得到近球形仲钨酸铵晶体时，控制结晶时间为1~10h。

4.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，以低压釜作为结晶设备，采用分段控温的方式时，结晶前期的结晶时间为1~8h，结晶后期的结晶时间为10~20h。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氨水溶液的浓度为1~30wt%。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铵盐为钨酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、硫化铵中的至少一种。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，可以用固体铵盐替代铵盐溶液。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，结晶母液返回步骤s1。

技术总结
本发明属于钨冶炼技术领域，具体涉及仲钨酸铵的制备方法。在偏钨酸铵溶液中加入氨水溶液和/或铵盐溶液，调节pH值为6~9；在之后的结晶过程中，通过控制结晶设备的使用以及结晶过程中的温度和搅拌速度，得到不同形貌以及粒度的仲钨酸铵。本发明通过简单的工艺调整控制结晶过程，辅料消耗少，能耗低。

技术研发人员：申雷霆,李小斌,张莉茗,周秋生,齐天贵,刘桂华,彭志宏,王一霖
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12