钨化学精矿的制取

时间：2015-11-23 13:40:08   作者：lynn   来源：鑫海棒磨机厂家

钨化学精矿的制取

工业上一般先从净化液中析出合成白钨或仲钨酸铵，再生产钨酸或氧化钨。其过程如下。

（1）合成白钨。沉淀合成白钨一般多用氯化钙作沉淀剂（有时可用氢氧化钙或硫酸钙），使钨酸钙沉淀，反应式为：

Na₂WO₄ ＋CaCl＝CaWO₄＋2NaCl

而氯化钙对于硅、磷、砷、钼等杂质亦生成钙盐沉淀物因而没有净化作用，仅对硫有净化作用。合成白钨的质量和沉淀率主要与净化液的钨含量、碱度、沉淀剂的类型及添加量等因素有关，钨含量影响到合成白钨的细度及过滤、洗涤性能。

关于沉淀剂的比较：氯化钙可得高品位的合成白钨：（WO₃达70－76%），沉淀剂对产品污染小，缺点是氯化钙易潮解，运输包装较困难。石灰价廉，但所得合成白钨品位低，一般只达60－68%WO₃，过滤洗涤困难，母液钨含量高，硫酸钙所得合成白钨品位WO₃，但对产品污染大（硫酸钠、硫酸钙），且反应时间长。因此以氯化钙为好。

合成白钨作为产品时，经过滤干燥，然后包装出厂；若以钨酸或氧化钨为产品，则将合成白钨过滤洗涤后送去制取钨酸。

（2）钨酸的制取。工业上常采用盐酸或硝酸分解合成白钨，制取钨酸。常用的合成白钨盐酸分解法，反应式为：

CaWO₄＋2HCl＝H₂WO₄ ＋CaCl₂

合成白钨中的硅、磷、砷杂质对钨酸的制取影响很大，使钨酸粒度变细而成胶状，难于沉淀过滤，同时还与钨生成杂多酸，增加母液中钨含量。

制取钨酸过程的主要影响因素有：（1）温度：温度高有利于制取粗粒钨酸，杂质分解较完全，但酸损耗大，作业环境差，初温常为70－80度，加料后再煮沸 10－15分钟；（2）盐酸浓度：浓度高有利于钨酸粒度粗化，杂质分解完全，生产中一般用30%的盐酸浓度；（3）剩余酸度：分解终了的酸度低，钨酸粒度变小，纯度低，一般剩余酸度为70－80克/升。此外，酸分解时加入适量的硝石（硝酸）有利于加速分解过程及杂质的氧化。并有利于提高钨的总回收率。

过滤后的钨酸应进行洗涤。钨酸质量符合标准才能出厂或送去制氧化钨。否则要进行净化处理。钨酸的净化常用氨法，即把钨酸溶液溶于氨水中使其转化为钨酸铵溶液，大部分的硅、铁、锰等杂质则留在沉淀中。

（3）仲钨酸铵的制取。用浓缩结晶法从钨酸铵溶液中制取仲钨酸铵，先用氨水溶解钨酸，且使钨与某些杂质分离，反应式为：

H₂WO₄＋2NaOH =（NH₄）₂WO₄＋2H₂O

某些杂质如铁、锰、钙的氯化物同时生成氢氧化物沉淀与钨分离。溶液经过沉清过滤，滤液即为钨酸铵溶液。

用强碱性或弱碱性阴离子交换树脂处理钨浸出液，用氯化铵溶液淋洗载钨树脂，所得淋洗液用于制取仲钨酸铵；此外，还可用溶剂萃取法制取钨酸铵溶液。以钨酸钠为料液，以叔胺或季胺的煤油作有机相，在pH＝2－4条件下萃钨，然后用2－4%的氨水反萃可得钨酸铵溶液。

从钨酸铵溶液制取仲钨酸铵还可用中和法，此法利用10－20%的盐酸把钨酸铵溶液中和至pH＝7－7.4时，钨呈针状仲钨酸铵的形态析出，结晶率达85－90%，但中和法不能回收氨并耗盐酸，已被蒸浓法所取代。

把钨酸铵溶液经过蒸浓时可以蒸发部分氨，冷却之后（大于50度）则结晶析出片状的仲钨酸铵结晶：即：

12（NH₄）₂WO₄ = 5（NH₄）₂O ₁₂WO₃ 5H₂O ＋14NH₃ ＋2H₂O

因为仲钨酸铵溶解度比仲钼酸铵小，为了防止产品被钼污染，可用分步结晶法使钨钼分离。如蒸发60%的液体，钨结晶率为55%，而钼结晶率只12%，所以结晶析出的仲钨酸铵含钼甚微。后期析出的仲钨酸铵含钼较高。

蒸发时挥发的氨气经洗涤塔回收，所得氨水返回使用；富含杂质的母液再回收钨。

（4）三氧化钨的制取。将干燥的纯钨酸或仲钨酸铵进行煅烧可制取工业钨氧粉。反应式为：

H₂WO₄ ＝WO3＋H₂O

5（NH₄）2O₁₂WO₃ nH₂O ＝12WO₃ ＋10NH₃＋（5+n）H₂O （煅烧）

煅烧温度500度时可使钨酸完全脱水，温度高于250度可使仲钨酸铵完全分解。用于生产钨材和碳化钨的三氧化钨除应具有一定的纯度外，还要满足一定的粒度要求，三氧化钨的粒度与钨酸如仲钨酸铵的粒度及煅烧温度有密切关系。

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