黃色氧化鎢生産工藝
黃色氧化鎢生産工藝過程如下:
1.苛性鈉浸出法分解黑鎢精礦,主要化學反應如下:
FeWO4(s)+2NaOH(aq)=Na2WO4(aq)+Fe(OH)2(s)
苛性鈉溶液分解黑鎢礦的常壓浸出,可采用空氣攪拌和加氧化劑(硝石)來促進分解反應進行。礦石中的雜質如矽、磷、砷、氟、鉬、錫等,分別與氫氧化鈉發生不同程度的反應生成砷酸鹽和矽酸鹽等。由此得到粗鎢酸鈉溶液。
2.由粗鎢酸鈉溶液制取純鎢化合物,通常有化學淨化法、有機溶劑萃取法、離子交換法等。其中離子交換法技術已在鎢冶煉中得到廣泛應用。其中最有特色最有影響的工藝就是强鹼性陰離子交換樹脂處理粗鎢酸鈉溶液淨化除雜幷轉型的鎢離子交換新工藝。現我國約2/3的鎢冶煉廠采用該工藝生産仲鎢酸銨。
離子交換法處理粗鎢酸鈉溶液制取純鎢酸銨的過程原則上要經歷稀釋、吸附、淋洗和解吸這四大步驟。
(1) 吸附
經稀釋後粗鎢酸鈉溶液中一般含有WO42-、MoO42-、HAsO42-等陰離子。這些離子不斷被吸附到樹脂上。隨著吸附的不斷進行,鎢酸鈉溶液不斷流入交換柱,某些已經被吸附到樹脂上的陰離子,會被較高濃度的鎢酸根離子置換下來逐漸轉移到交換柱的下層樹脂層上,最終逐漸從樹脂層上置換下來被流出液帶走而被分離掉。
(2)淋洗
對于一些含雜質高的鎢酸鈉溶液,爲了不讓鎢酸根離子從交後液中損失,當流出液中有鎢酸根離子穿透時,即停止吸附。此時樹脂層上的雜質離子還沒有完全被鎢酸根離子置換出來,故需要進行淋洗進一步除去吸附在樹脂上的雜質。
淋洗是利用含一定濃度的NaCl和NaOH溶液作爲淋洗劑,讓其流過樹脂層,其中的氯離子和氫氧根離子可將已吸附在樹脂上的雜質置換出來。
(3)解吸
當吸附有鎢酸根離子的樹脂與濃的氯離子溶液接觸時,氯離子將樹脂上吸附的鎢酸根離子置換下來,使之進入溶液,同時樹脂重新轉化爲氯離子型,可作爲下一周期的吸附用,這一過程就是解吸。
3.往經過除雜後的鎢酸鈉溶液中加入氫氧化銨,反應的鎢酸銨溶液。利用蒸發結晶法制取仲鎢酸銨。在此過程中,鎢酸銨溶液被加熱,氨揮發逸出,溶液pH值不斷降低,溶解于溶液中的鎢酸銨會轉化爲溶解度很小的仲鎢酸銨,且由于水分不斷揮發,溶液被濃縮,仲鎢酸銨在溶液中處于過飽和狀態結晶析出。
4.通過乾燥、煆燒仲鎢酸銨可制取三氧化鎢。乾燥在100℃左右的溫度下進行,主要是將物料中物理吸附的水分汽化而除去。當溫度升至500℃時,才能完全轉化爲三氧化鎢。
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