[發明專利]一種高純度四鉬酸銨的制備方法

有效

• 申請號: 201110173530.2
• 申請日: 2011-06-27
• 公開（公告）號: CN102259927A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 馮寶奇;白宏斌;馬高峰;王子川;郭金亮;謝亞寧;雷寧;董永;王偉;薛麗穎
• 申請（專利權）人: 西部鑫興金屬材料有限公司
• 主分類號: C01G39/00
• 分類號: C01G39/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;張利萍

技術領域

本發明涉及一種高純度四鉬酸銨的制備方法，具體地說，涉及一種鉬酸銨的進一步除雜方法，經除雜處理后的四鉬酸銨純度≥99.998％。

背景技術

鉬是一種具有高沸點及高熔點的難熔金屬，擁有良好的導熱性和導電性，低的熱膨脹系數，優異的耐磨性和抗腐蝕性，被廣泛應用于航天航空、能源電力、微電子、超大規模集成電路原件、生物醫藥、機械加工、醫療器械、照明、玻纖以及國防建設等領域。鉬酸銨是制備金屬鉬粉和鉬的各類合金的初級原料，鉬酸銨也是制備工業催化劑、石油催化劑和鉬的各類化合物的重要原料，鉬酸銨中K、W、U、Th、Fe和P等元素雜質的含量直接影響著鉬的加工和金屬鉬制品的使用性能。隨著科學技術的不斷進步，鉬的應用領域不斷擴大，這就對鉬酸銨中的雜質含量不斷地提出更苛刻的要求，鉬酸銨的高純化成為各鉬酸銨生產廠商的發展方向。特別是鉬酸銨中的雜質鉀(K)和鎢(W)，由于鉀易在超大規模集成電路原件的絕緣隔膜柵內轉移，對金屬氧化物半導體間的層間特性影響極大；鎢和鉬處于化學元素周期表同一族，受鑭系收縮影響，原子半徑接近，物理化學性質相近，處于寄生關系，給分離帶來很多困難。綜上所述，以及受傳統工藝和生產實際情況的限制，要使鉬酸銨中的鉀和鎢雜質含量再進一步降低，制備出高純度的四鉬酸銨非常困難。現有鉬酸銨的凈化提純過程大多是在水溶液中進行，凈化的方法很多，例如重結晶、化學沉淀、蒸發結晶、離子交換和有機溶劑萃取等。這些方法有許多可取之處，但是凈化工藝和純化效果上存在著許多不足之處，因此，目前還沒有一種能夠獲得純度≥99.998％的四鉬酸銨的鉬酸銨凈化除雜方法。

發明內容

針對現在尚無純度≥99.998％的四鉬酸銨的缺陷，本發明的目的是提供一種高純度四鉬酸銨的制備方法，具體地說，涉及一種四鉬酸銨的進一步除雜方法，所述制備方法簡單易行、純化效果好，制備得到的四鉬酸銨純度≥99.998％，費氏粒度≤0.3μm。

本發明是通過以下技術方案實現的。

一種高純度四鉬酸銨的制備方法，其制備方法具體步驟如下：

(1)將純水與濃硝酸混合，室溫下攪拌均勻，得到混合溶液1，將混合溶液1加熱至≥80℃，以1～5g/min的速度加入原料四鉬酸銨至混合溶液1開始渾濁為止，90～95℃攪拌反應1～3h，自然冷卻陳化至室溫，過濾，將過濾后的固體用純水洗滌2次以上得濾餅1。

其中，所述原料四鉬酸銨為國家標準二級四鉬酸銨，混合溶液1的H⁺濃度≥3mol/L，優選原料四鉬酸銨(Kg)∶混合溶液1(L)＝1.0∶3.0～6.0。

(2)將濾餅1與純水混合，得到固液混合物1，將固液混合物1攪拌狀態下加熱至90～95℃，保持0.5～2h，過濾，將過濾后的固體用純水洗滌2次以上得到濾餅2。

其中，所述濾餅1(Kg)∶純水(L)＝1.0∶3.0～5.0。

(3)將濾餅2與純水混合，得到固液混合物2，將固液混合物2攪拌狀態下加熱到≥80℃，加入稀鹽酸至pH值為0.5～1，在溫度≥80℃下反應30～60min，過濾，將過濾后的固體用純水洗滌2次以上得到濾餅3。

其中，所述濾餅2(Kg)∶純水(L)＝1.0∶3.0～5.0，稀鹽酸中鹽酸與水體積比為1.0∶3.0～4.0。

(4)將濾餅3與純水和濃氨水混合，室溫下攪拌溶解，然后過濾，得到濾液1，攪拌條件下，用純水和濃硝酸將濾液1的密度調至1.20～1.26g/cm³，pH值為6.0～7.0，得到混合溶液2，向混合溶液2中加入濃硝酸至pH值為2.5～4.0，過濾，將過濾得到的固體用純水洗滌2次以上，得到濾餅4。

其中，所述濾餅3(Kg)∶純水(L)∶濃氨水(L)＝1.0∶1.0～1.1∶0.5。

(5)將濾餅4與純水和濃氨水混合，攪拌溶解，得到混合溶液3，將混合溶液3在0.04～0.09MPa，60～80℃條件下減壓蒸發結晶至出現結晶物，冷卻至室溫，過濾，得到濾餅5。

其中，所述濾餅4(Kg)∶純水(L)∶濃氨水(L)＝1.0∶1.0～1.1∶0.5，優選減壓蒸發結晶至蒸發掉混合溶液3總體積的1/3水份。