一種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法
【專利摘要】本發明公開了一種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，將鎢酸銨溶液先通入氮氣進行預處理，再添加復合活性試劑，用石墨攪拌棒進行攪拌，階段降溫，得到的仲鎢酸銨晶體純度較高、粒徑小，具有規則六面體結晶結構，WO3、Mo、As等雜質少，具有顯著的社會、經濟效益。
【專利說明】
一種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種分離仲鎢酸銨的方法，尤其涉及一種在鎢酸銨溶液中分離提純仲 鎢酸銨的方法。
【背景技術】
[0002] 仲鎢酸銨(APT)是生產鎢粉、鎢絲、鎢基合金和所有鎢材的重要中間化合物，也是 我國的大宗出口商品。由于遺傳關系，APT的晶體特性如晶體形貌、晶格參數、平均粒度和粒 度分布、松裝比重和流動性對后續粉末冶金產品鎢粉、鎢絲和鎢合金的材料性能影響極大， 因而高性能鎢材料的開發，對從溶液中結晶產品即APT的粒度、松比、流動性、晶體形貌和晶 格參數等特性提出了越來越高的要求。特別值得指出的是，高均一性單晶APT粉體制取的鎢 粉由于材料的缺陷少，壓實密度高，是制取抗高溫、抗下垂、抗斷裂、抗沖擊鎢絲的優良材 料。主要應用領域為高性能、高密度合金及抗震鎢絲，以及微型鉆等產品。
[0003] 在仲鎢酸銨(APT)生產工藝中，APT結晶母液(鎢酸銨溶液）中W03含量一般占全過 程的5%~15%，此外還含有Mo、P、As等雜質，現有結晶得到仲鎢酸銨產品中雜質較多，純度 不高，粒度較大。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，將鎢酸銨溶 液先通入氮氣進行預處理，再添加復合活性試劑，用石墨攪拌棒攪拌，階段降溫，得到的仲 鎢酸銨晶體純度較高、粒徑小，具有規則六面體結晶結構，而且雜質少。
[0005] -種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，具體步驟為：
[0006] (1)將鎢酸銨溶液置于敞口容器中，放在避光處，同時在溶液中通入氮氣，保持8-1 〇h后過濾，得濾液；
[0007] (2)把濾液中添加復合活性試劑，濾液和復合活性試劑的質量比為10:1.3-1.7,水 浴加熱至70-80°C，攪拌50-70分鐘，得復合溶液；
[0008] (3)攪拌后把復合溶液降溫，邊降溫邊用石墨攪拌棒攪拌，轉速為50-150r/min，降 溫至40-50 °C后保持30-50分鐘，析出結晶，過濾，得結晶a和濾液a;
[0009] (4)繼續把濾液a降溫至20_30°C，保持10-30分鐘，析出結晶，過濾，得結晶b;
[0010] (5)把結晶a和結晶b合并，烘干，即得規則六面體結晶結構，純度大于98%的仲鎢 酸銨。
[0011] 所述的復合活性試劑為十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基二甲基甜菜堿混合而 成，十二烷基硫酸乙醇胺鹽、十二烷基三甲基氯化銨、烷基二甲基甜菜堿的質量比為14.2-14.7:5.5-6.5〇
[0012]所述的石墨攪拌棒的直徑為l_5cm〇
[0013]所述的鎢酸銨溶液為黑鎢精礦經堿溶、離子交換除雜凈化轉型后所得，其組成為： W03 70-80g/L，C1-2 · 0-3 · Omol/L，含有Mo、Si、P、As雜質。
[0014] 本發明的優點在于：
[0015] 1、先把鎢酸銨溶液進行預處理，在避光條件下向溶液中通入氮氣，可以提高仲鎢 酸銨純度和有效去除雜質。
[0016] 2、在溶液中加入復合活性試劑，控制晶體的粒徑大小，并得到規則六面體的結晶， 滿足對仲鎢酸銨產品粒度的要求。
[0017] 3、在結晶過程中用石墨攪拌棒進行攪拌，鎢酸銨溶液中的部分雜質和復合活性試 劑中的物質螯合后，會吸附在石墨攪拌棒上，大大降低產品的雜質。
[0018] 4、針對預處理、復合活性試劑、石墨攪拌棒耦合作用下，摒棄了常規的的工藝參 數，設計了階段降溫的工藝，提高結晶效果，生成的仲鎢酸銨產品顆粒粒度均勻，具有規則 六面體結晶形貌，結晶率大于97%，雜質少，符合后續應用的需求。
【具體實施方式】
[0019] 下面通過實施例對本發明作進一步說明。
[0020] 實施例1:
[0021 ] -種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，具體步驟為：
[0022] (1)將鎢酸銨溶液置于敞口容器中，放在避光處，同時在溶液中通入氮氣，保持8h 后過濾，得濾液；
[0023] (2)把濾液中添加復合活性試劑，濾液和復合活性試劑的質量比為10:1.3,水浴加 熱至70°C，攪拌50分鐘，得復合溶液；
[0024] (3)攪拌后把復合溶液降溫，邊降溫邊用石墨攪拌棒攪拌，轉速為50r/min，降溫至 40 °C后保持30分鐘，析出結晶，過濾，得結晶a和濾液a;
[0025] (4)繼續把濾液a降溫至20°C，保持10分鐘，析出結晶，過濾，得結晶b;
[0026] (5)把結晶a和結晶b合并，烘干，即得規則六面體結晶的仲鎢酸銨。
[0027] 所述的復合活性試劑為十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基二甲基甜菜堿混合而 成，十二烷基硫酸乙醇胺鹽、十二烷基三甲基氯化銨、烷基二甲基甜菜堿的質量比為14.2: 5.5〇
[0028] 所述的石墨攪拌棒的直徑為l_5cm。
[0029] 所述的鎢酸銨溶液為黑鎢精礦經堿溶、離子交換除雜凈化轉型后所得，其組成為： 每升含W〇3 70-80g，C1-2 · 0-3 · Omol/L，Mo、Si、P、As雜質微量。
[0030] 其余同實施例1。
[0031] 實施例2:
[0032] -種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，具體步驟為：
[0033] (1)將鎢酸銨溶液置于敞口容器中，放在避光處，同時在溶液中通入氮氣，保持9h 后過濾，得濾液；
[0034] (2)把濾液中添加復合活性試劑，濾液和復合活性試劑的質量比為10:1.5,水浴加 熱至75°C，攪拌60分鐘，得復合溶液；
[0035] (3)攪拌后把復合溶液降溫，邊降溫邊用石墨攪拌棒攪拌，轉速為lOOr/min，降溫 至45 °C后保持40分鐘，析出結晶，過濾，得結晶a和濾液a;
[0036] (4)繼續把濾液a降溫至25°C，保持20分鐘，析出結晶，過濾，得結晶b;
[0037] (5)把結晶a和結晶b合并，烘干，即得規則六面體結晶的仲鎢酸銨。
[0038] 所述的復合活性試劑為十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基二甲基甜菜堿混合而 成，十二烷基硫酸乙醇胺鹽、十二烷基三甲基氯化銨、烷基二甲基甜菜堿的質量比為14.5: 6〇
[0039]其余同實施例1。
[0040] 實施例3:
[0041 ] -種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，具體步驟為：
[0042] (1)將鎢酸銨溶液置于敞口容器中，放在避光處，同時在溶液中通入氮氣，保持9h 后過濾，得濾液；
[0043] (2)把濾液中添加復合活性試劑，濾液和復合活性試劑的質量比為10:1.6,水浴加 熱至70°C，攪拌70分鐘，得復合溶液；
[0044] (3)攪拌后把復合溶液降溫，邊降溫邊用石墨攪拌棒攪拌，轉速為80r/min，降溫至 50 °C后保持40分鐘，析出結晶，過濾，得結晶a和濾液a;
[0045] (4)繼續把濾液a降溫至25°C，保持20分鐘，析出結晶，過濾，得結晶b;
[0046] (5)把結晶a和結晶b合并，烘干，即得規則六面體結晶的仲鎢酸銨。
[0047]所述的復合活性試劑為十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基二甲基甜菜堿混合而 成，十二烷基硫酸乙醇胺鹽、十二烷基三甲基氯化銨、烷基二甲基甜菜堿的質量比為14.6: 6.2〇
[0048]其余同實施例1。
[0049] 實施例4:
[0050] -種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，具體步驟為：
[0051] (1)將鎢酸銨溶液置于敞口容器中，放在避光處，同時在溶液中通入氮氣，保持10h 后過濾，得濾液；
[0052] (2)把濾液中添加復合活性試劑，濾液和復合活性試劑的質量比為10:1.7,水浴加 熱至80°C，攪拌50-70分鐘，得復合溶液；
[0053] (3)攪拌后把復合溶液降溫，邊降溫邊用石墨攪拌棒攪拌，轉速為150r/min，降溫 至50 °C后保持50分鐘，析出結晶，過濾，得結晶a和濾液a;
[0054] (4)繼續把濾液a降溫至30°C，保持30分鐘，析出結晶，過濾，得結晶b;
[0055] (5)把結晶a和結晶b合并，烘干，即得規則六面體結晶的仲鎢酸銨。
[0056]所述的復合活性試劑為十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基二甲基甜菜堿混合而 成，十二烷基硫酸乙醇胺鹽、十二烷基三甲基氯化銨、烷基二甲基甜菜堿的質量比為14.7: 6.5〇
[0057]其余同實施例1。
[0058] 對比例1:
[0059] -種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，具體步驟為：
[0060] (1)將鎢酸銨溶液置于敞口容器中，放在避光處，同時在溶液中通入氮氣，保持6h 后過濾，得濾液；
[0061 ] (2)把濾液中添加復合活性試劑，濾液和復合活性試劑的質量比為10:1，水浴加熱 至80 °C，攪拌90分鐘，得復合溶液；
[0062] (3)攪拌后把復合溶液降溫，邊降溫邊用石墨攪拌棒攪拌，轉速為200r/min，降溫 至60 °C后保持20分鐘，析出結晶，過濾，得結晶a和濾液a;
[0063] (4)繼續把濾液a降溫至40°C，保持5分鐘，析出結晶，過濾，得結晶b;
[0064] (5)把結晶a和結晶b合并，烘干，即得規則六面體結晶的仲鎢酸銨。
[0065] 所述的復合活性試劑為十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基二甲基甜菜堿混合而 成，十二烷基硫酸乙醇胺鹽、十二烷基三甲基氯化銨、烷基二甲基甜菜堿的質量比為14:5。 [0066]其余同實施例1。
[0067] 對比例2:
[0068] -種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，具體步驟為：
[0069] 與實施例1相同，不同點為：
[0070] (1)將鎢酸銨溶液置于敞口容器中，放在避光處，保持8h后過濾，得濾液；
[0071] 對比例3:
[0072] -種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，具體步驟為：
[0073] 與實施例2相同，不同點為：
[0074]所述的復合活性試劑為十二烷基硫酸乙醇胺鹽、烷基二甲基甜菜堿的混合而成， 十二烷基硫酸乙醇胺鹽、烷基二甲基甜菜堿的質量比為14.5:6。
[0075] 對比例4:
[0076] -種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，具體步驟為：
[0077]與實施例3相同，不同點為：
[0078] (3)攪拌后把復合溶液降溫，邊降溫邊攪拌，轉速為80r/min，降溫至50°C后保持40 分鐘，析出結晶，過濾，得結晶a和濾液a;
[0079] 對比例5:
[0080] 一種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，具體步驟為：
[0081]與實施例4相同，不同點為：
[0082] (3)攪拌后把復合溶液降溫，邊降溫邊用石墨攪拌棒攪拌，轉速為150r/min，降溫 至50°C后保持50分鐘，析出結晶，過濾，得結晶和濾液；
[0083] (4)把結晶烘干，即得規則六面體結晶的仲鎢酸銨。
[0084] 各個實施例及對比例分離提純得到的仲鎢酸銨結晶的效果如下表所示：
[0085]
[0087]
[0088] 從上表數據可以看出，本發明的實施例1-4分離提純得到的仲鎢酸銨結晶的效果 都優于對比例1(工藝參數不在本發明范圍內）、對比例2(未采用通入氮氣的預處理工藝）、 對比例3(復合活性試劑不同）、對比例4(未采用石墨攪拌棒）、對比例5(未采用階段降溫）， 可見本發明采用氮氣的預處理工藝、添加復合活性試劑、用石墨進行攪拌棒，與階段降溫的 工藝結合，分離得到仲鎢酸銨純度高，粒度小，W0 3、Mo、As等雜質少，具有顯著的社會、經濟 效益。
【主權項】
1. 一種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，其特征為:將鎢酸銨溶液先通入氮 氣進行預處理，再添加復合活性試劑，用石墨攪拌棒進行攪拌，階段降溫，得到的仲鎢酸銨 晶體。2. -種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，其特征為:具體步驟為： (1) 將鎢酸銨溶液置于敞口容器中，放在避光處，同時在溶液中通入氮氣，保持8-10h后 過濾，得濾液； (2) 把濾液中添加復合活性試劑，濾液和復合活性試劑的質量比為10:1.3-1.7，水浴加 熱至70-80°C，攪拌50-70分鐘，得復合溶液； (3) 攪拌后把復合溶液降溫，邊降溫邊用石墨攪拌棒攪拌，轉速為50-150r/min，降溫至 40-50 °C后保持30-50分鐘，析出結晶，過濾，得結晶a和濾液a; (4) 繼續把濾液a降溫至20-30°C，保持10-30分鐘，析出結晶，過濾，得結晶b; (5) 把結晶a和結晶b合并，烘干，即得規則六面體結晶結構，純度大于98%的仲鎢酸銨。3. 如權利要求2所述的一種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，其特征為:復合 活性試劑為十二烷基三甲基氯化銨、十八烷基二甲基甜菜堿混合而成，十二烷基硫酸乙醇 胺鹽、十二烷基三甲基氯化銨、烷基二甲基甜菜堿的質量比為14.2-14.7:5.5-6.5。4. 如權利要求2所述的一種在鎢酸銨溶液中分離提純仲鎢酸銨的方法，其特征為:石墨 攪拌棒的直徑為1 -5 cm 〇
【文檔編號】C01G41/00GK106044857SQ201610621914
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月2日
【發明人】曾桂生, 羅勝聯, 肖民, 羅旭彪, 隋幸楨, 關乾, 黃盛 , 魏棲梧
【申請人】南昌航空大學