馬鑫銘,張正陽,楊永強
(礦冶科技集團(tuán)有限公司,北京 100160)
仲鎢酸銨(APT)是鎢冶金及鎢化工領(lǐng)域的重要中間產(chǎn)品,絕大部分鎢冶金的終端產(chǎn)品需要通過APT來制取,如硬質(zhì)合金、金屬鎢材、偏鎢酸銨等。因此,從鎢酸銨溶液中結(jié)晶制備APT是鎢冶煉過程中重要的工序之一。
現(xiàn)在工業(yè)上應(yīng)用的APT制備工藝有蒸發(fā)結(jié)晶法、酸中和法和冷凍結(jié)晶法。蒸發(fā)結(jié)晶法是現(xiàn)在工業(yè)應(yīng)用的主流工藝,該工藝?yán)酶邷兀üI(yè)上一般為90~100 ℃)下氨氣(NH)易揮發(fā)的性質(zhì),脫除溶液中的氨氣從而降低鎢酸銨溶液的pH。當(dāng)鎢酸銨溶液pH為8.5時,仲鎢酸根迅速生成,仲鎢酸根聚合并且和銨根離子結(jié)合形成APT沉淀。蒸發(fā)結(jié)晶法工藝及設(shè)備簡單,易實現(xiàn)大型化,同時還有一定的提純作用。但是,蒸發(fā)結(jié)晶需要鼓入大量熱氣將氨氮吹脫成氨氣帶離溶液,因此其效率較低且能耗高,同時吹脫的氨氣容易造成污染且回收處理成本較高。酸中和法也是生產(chǎn)APT的重要方法,該工藝的原理是:將鹽酸加入鎢酸銨溶液進(jìn)行中和,控制溶液pH在7.0~7.5,靜置一段時間,溶液中的(NH)WO轉(zhuǎn)化為APT沉淀析出。酸中和法具有工藝簡單、產(chǎn)品粒度易于控制的優(yōu)點,但是需要加入鹽酸,相應(yīng)地帶入HCl中所含的雜質(zhì),故生產(chǎn)的APT純度較低。冷凍結(jié)晶法先用液氮將鎢酸銨溶液全部迅速冷凍,然后在真空條件下適當(dāng)升高溫度(不能導(dǎo)致解凍),使其中的HO、NH升華,最終得到仲鎢酸銨粉末。冷凍結(jié)晶法固化時間極短,因此不發(fā)生偏析現(xiàn)象,生產(chǎn)的APT粒度較細(xì)且成分均勻,可以用于制備超細(xì)鎢粉。……