仲鎢酸銨制取(preparationofammoniumparatlragstate)

以鎢酸鹽溶液為原料生產(chǎn)仲鎢酸銨(APT)晶體的純鎢化合物制取方法。一般由純鎢酸銨溶液制取APT，但也可由純鎢酸鈉溶液制取APT，根據(jù)需要APT也可經(jīng)過再結(jié)晶提純。

由純鎢酸銨溶液制取一般包括結(jié)晶，晶體過濾及洗滌，干燥、過篩及合批三個(gè)步驟。結(jié)晶母液還含有一定數(shù)量的WO₃，需經(jīng)處理予以回收。

結(jié)晶工業(yè)上主要應(yīng)用蒸發(fā)結(jié)晶法及中和結(jié)晶法，視對產(chǎn)品純度要求而定，一般控制結(jié)晶率為80%～90%。為了制取超細(xì)及復(fù)合粉末，研究發(fā)展了結(jié)晶仲鎢酸銨的冷凍干燥結(jié)晶法。

(1)蒸發(fā)結(jié)晶法。工業(yè)上多采用減壓蒸發(fā)，真空壓力維持在40kPa左右，蒸發(fā)溫度為353～363K，得到條狀結(jié)晶，組成為5(NH₄)₂O•12WO₃•5H₂O₃蒸發(fā)設(shè)備常用搪瓷反應(yīng)釜或鋼襯鈦的夾套加熱反應(yīng)斧或最新式的外熱式強(qiáng)制循環(huán)型連續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶器。

(2)中和結(jié)晶法。用10%～20%的鹽酸中和鎢酸銨溶液至pH7左右。如在363～368K溫度下加酸，則中和約1h后便結(jié)晶析出APT；如在常溫下加酸，則達(dá)到所需的溶液pH后需靜置8～12h，最長甚至要達(dá)24h，結(jié)晶析出針狀A(yù)PT，其組成為5(NH₄)₂O•12WO₃•11H₂O。

(3)冷凍干燥結(jié)晶法。首先將純鎢酸銨溶液迅速冷凍，得到的固體冷凍物再在真空減壓下稍許加熱使水(冰)升華得到多孔、干燥的仲鎢酸銨。此法的APT的結(jié)晶率為100%，沒有結(jié)晶母液，但未獲得工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用。

晶體過濾及洗滌APT晶體料漿在室溫或在約313K溫度下過濾。過濾設(shè)備可用吸濾盤或帶式真空過濾機(jī)。過濾所得的APT晶體先用1%～2%的氨水或硝酸銨溶液洗滌1次，再用無離子水洗滌2～3次。洗水與結(jié)晶母液合并處理。晶體在離心機(jī)內(nèi)甩干。

晶體干燥、過濾及合批經(jīng)離心脫水后的APT晶體在烘干機(jī)內(nèi)烘干以進(jìn)一步脫除物理吸附水，烘干溫度一般低于473K。普遍采用的烘干設(shè)備是帶式烘干機(jī)，其傳送帶用不銹鋼片或鈦片制成。烘干后APT晶體通過0.25mm篩送合批處理，篩上的較粗的假顆粒送回收處理。之后將半噸以上數(shù)量不同批次產(chǎn)出的合格APT晶體放在合批機(jī)內(nèi)混合，以保證出廠產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性。最新一種處理方法是將合批與烘干兩道作業(yè)合并在一種旋轉(zhuǎn)式雙錐體合批烘干機(jī)內(nèi)進(jìn)行，用蒸汽間接加熱烘干。成品APT晶體含WO₃在88.5%以上，中國按雜質(zhì)含量將其分成零級、一級、二級三個(gè)級別。

結(jié)晶母液處理結(jié)晶母液還含有一定數(shù)量的鎢。此外，中和或蒸發(fā)結(jié)晶APT過程有一定的凈化除雜質(zhì)作用，大部分雜質(zhì)富集在結(jié)晶母液中，如85%～90%的鉬留存于結(jié)晶母液。因此，結(jié)晶母液必須經(jīng)過處理回收其中的鎢。結(jié)晶母液處理方法視主流程而定，對于鎢酸鈉溶液沉淀凈化流程和鎢溶劑萃取流程而言，結(jié)晶母液可返回主流程與堿浸液合并處理。對于鎢離子交換流程而言，可從結(jié)晶母液沉淀人造白鎢；或?qū)⒔Y(jié)晶母液的pH調(diào)至2～3后，用大孔弱堿離子交換樹脂吸附聚鎢酸根離子，再用苛性鈉溶液解吸鎢，最后通過結(jié)晶回收鎢酸鈉。

由鎢酸鈉溶液制取在不加熱的情況下，將氯化銨加至呈中性(pH=7)的純鎢酸鈉溶液中，得到組成為4(NH₄)₂O•Na₂O•12WO₃•13H₂O的銨鈉復(fù)鹽，再用飽和氯化銨溶液與銨鈉復(fù)鹽接觸，使之轉(zhuǎn)變成仲鎢酸銨結(jié)晶。

APT晶體再結(jié)晶提純APT晶體難溶于氨水，但在548～553K以下溫度保溫1h便會(huì)發(fā)生熱離解，熱離解產(chǎn)物用氨水溶解，過濾，所得溶液經(jīng)再結(jié)晶便可得到純度在99.999%以上的高純APT晶體。