離子交換法除雜制備鉬酸銨

周新文，王 磊，唐麗霞

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司技術(shù)中心，陜西西安710077)

0 前言

國內(nèi)鉬酸銨生產(chǎn)普遍采用“工業(yè)氧化鉬－酸洗－氨浸－凈化－酸沉”制備四鉬酸銨，“工業(yè)氧化鉬－水洗－氨浸－蒸發(fā)結(jié)晶”制備二鉬酸銨。整個制備過程影響鉬酸銨品質(zhì)的主要因素決定于工業(yè)氧化鉬的品位和工藝過程的除雜。國內(nèi)制備鉬酸銨的工業(yè)氧化鉬大都采用52%～57%的鉬精礦焙燒制備，在生產(chǎn)中注意到控制好鉬酸銨溶液指標(biāo)對制備高品質(zhì)鉬酸銨尤為重要，因此試驗(yàn)研究了離子交換法凈化鉬酸銨溶液工藝，并將其推廣應(yīng)用到鉬酸銨生產(chǎn)線。

離子交換樹脂是一種人工合成的有機(jī)高分子聚合物，主要由2部分組成：骨架和連接在骨架上可被交換的活性集團(tuán)(交換基)，根據(jù)交換基的不同樹脂可被分為：陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合型交換樹脂和其他特種樹脂。在本文試驗(yàn)中采用螯合型離子交換樹脂交換氨浸液中雜質(zhì)金屬離子，從而達(dá)到凈化氨浸液制備高品質(zhì)鉬酸銨［1～2］。

1 試驗(yàn)部分

1.1 主要試劑

JC－1螯合樹脂：出廠型式為H型弱酸型，官能團(tuán)為亞氨基二乙酸，結(jié)構(gòu)為大孔徑。該樹脂選擇性順序：Cu2+＞Pb2+＞Ni2+＞Ni2+＞Zn2+＞ ＞Fe2+＞Ca2+＞ Cd2+＞ Co2+＞ Sr2+＞Ba2+。

試驗(yàn)所用鉬酸銨溶液為試驗(yàn)室配置，pH值為8.5，其化學(xué)元素指標(biāo)見表1。

表1 鉬酸銨溶液化學(xué)元素

1.2 試驗(yàn)過程

試驗(yàn)過程主要分為4步：

(1)樹脂預(yù)處理，樹脂出廠型式為H型，試驗(yàn)時(shí)

(2)鉬酸銨溶液過柱進(jìn)行除雜，流速2倍樹脂體積。

(3)處理過的鉬酸銨溶液酸沉法制備四鉬酸銨。

2 結(jié)果與討論

2.1 鉬酸銨溶液過柱后的除雜結(jié)果

為了驗(yàn)證選用螯合樹脂對鉬酸銨溶液的除雜效果，將鉬酸銨溶液分別過柱除雜，樹脂處理倍數(shù)采用50倍樹脂體積凈化。結(jié)果見表2、表3。

由表2和表3結(jié)果可以看出，JC－1樹脂對凈化液中二價(jià)金屬離子去除效果明顯，鉬酸銨溶液凈化后溶液中二價(jià)金屬離子含量小于1 mg/kg。而且該樹脂對銅的處理效果尤其明顯。

表2 JC－1樹脂處理鉬酸銨溶液1

表3 JC－1樹脂處理鉬酸銨溶液2

2.2 鉬酸銨溶液過柱后制備的四鉬酸銨

試驗(yàn)將過柱后的鉬酸銨溶液酸沉制備四鉬酸銨［3］，所制備的四鉬酸銨化學(xué)元素指標(biāo)見表4，其各項(xiàng)金屬雜質(zhì)元素指標(biāo)相對企標(biāo)都大為降低，產(chǎn)品純度提高。同時(shí)采用掃描電鏡對制備的四鉬酸銨和普通四鉬酸銨進(jìn)行形貌對比表征，見圖1、圖2?？梢钥闯觯ㄟ^離子交換樹脂凈化后的鉬酸銨溶液制備的四鉬酸銨形貌和生產(chǎn)實(shí)際中生產(chǎn)的四鉬酸銨形貌基本沒有變化。

表4 四鉬酸銨%

圖1 制備的四鉬酸銨SEM圖

圖2 普通四鉬酸銨SEM圖

3 結(jié)論

鉬酸銨產(chǎn)品高純化是該類產(chǎn)品的發(fā)展方向，而采用離子交換技術(shù)為鉬酸銨品質(zhì)的提高提供了有利幫助。試驗(yàn)中通過采用JC－1螯合樹脂對鉬酸銨溶液進(jìn)行雜質(zhì)金屬離子凈化，效果明顯。鉬酸銨溶液凈化后溶液中二價(jià)金屬離子含量基本小于1 mg/kg，該樹脂對銅的處理效果尤其明顯。通過將凈化后的鉬酸銨溶液制備四鉬酸銨，其各項(xiàng)金屬雜質(zhì)元素指標(biāo)相對企標(biāo)都大為降低，產(chǎn)品純度提高，而且該四鉬酸銨的形貌和普通四鉬酸銨的形貌基本沒有變化。說明該樹脂完全可以用在鉬酸銨生產(chǎn)線上，達(dá)到凈化鉬酸銨溶液，提升鉬酸銨品質(zhì)的效果。

［1］向鐵根.鉬冶金［M］.長沙：中南大學(xué)出版社，2009.

［2］張之潔，汪金發(fā).鉬酸銨生產(chǎn)中雜質(zhì)分離方法［J］.稀有金屬與硬質(zhì)合金，1994，119(12)：34－37.

［3］徐志昌，張 萍，四鉬酸銨的晶體結(jié)構(gòu)及其控制［J］.中國鉬業(yè)，1999，23(1)：8－15.