[發明專利]利用離子交換樹脂降除鉬酸銨溶液中金屬雜質的方法

無效

• 申請號: 201210242774.6
• 申請日: 2012-07-14
• 公開（公告）號: CN102730758A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 張軍;郭彥輝;盧偉偉;宋幫才;許明臣;郭紅波
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C01G39/00
• 分類號: C01G39/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強

技術領域

本發明涉及化工領域鉬酸銨溶液的深度純化技術，具體是利用離子交換樹脂降除鉬酸銨溶液中金屬雜質的方法。

背景技術

鉬酸銨是銨根陽離子與不同類型的鉬酸根陰離子形成的典型同多酸鹽。由于鉬酸根離子在溶液中的存在形式隨著溶液的酸度、濃度、溫度等因素而變化，因此溶液中的鉬酸根并非穩定的、單一的陰離子，由鉬酸銨溶液結晶出來的鉬酸銨晶體，因制備條件不同而導致其物相呈現多樣化。目前，固體鉬酸銨主要有單鉬酸銨、二鉬酸銨、四鉬酸銨、七鉬酸銨、八鉬酸銨、十二鉬酸銨和beta-型鉬酸銨等品種，工業領域所使用的鉬酸銨多為上述鉬酸銨不同比例的混合物，物相不一，純度不高，易于團聚。隨著相關領域經濟技術的快速發展，市場對純度更高的優質鉬酸銨的需求日益增加。

現行的鉬酸銨主流制備工藝，大多采用鉬焙砂為原料，通過酸鹽預處理、氨浸出、化學凈化和酸沉結晶等步驟而得到鉬酸銨晶體。鉬焙砂的主成分是三氧化鉬，總鉬含量一般不低于42%，還含有少量的Ca、Mg、Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cd、Cr、Mn、Bi、Pb等金屬雜質。

鉬酸銨制備工藝中的化學凈化過程，就是向溶液中加入適量的硫化銨，利用金屬硫化物溶度積很小的特點，以降低或除去鉬酸銨溶液中絕大部分的金屬雜質。經過化學凈化，所得鉬酸銨凈化液中的金屬離子含量可以降低到ppm（百萬分之一，即mg·L^-1）級。由鉬酸銨凈化液經過酸沉結晶制得的鉬酸銨晶體，金屬雜質離子含量雖然可以進一步降低，但仍含有幾個或者數十個ppm的雜質金屬離子。一般情況下，此工藝生產的鉬酸銨晶體已能滿足大多數應用領域的質量要求，但對于某些特殊的應用目的，此類鉬酸銨晶體已難以被用戶所接受。隨著科技的快速進步，鉬酸銨的應用范圍正在不斷拓寬，國內外市場對鉬酸銨質量的要求越來越高，只有進一步降除鉬酸銨溶液中金屬雜質的含量，才能制得更高純度、滿足高端客戶需求的優質鉬酸銨。

鉬酸銨溶液中低至ppm級的金屬離子雜質，若繼續采用化學法進行除雜處理已經無能為力，而采用離子交換樹脂法進一步降除雜質金屬離子則更為可取，也更加有效。離子交換樹脂處理法不但工藝簡單、除雜效果好，而且樹脂易于脫附再生、運行成本低廉，不會造成二次污染。然而，鉬酸銨溶液中含有大量的銨根離子，會對樹脂的離子交換效能造成不利影響，而且因鉬酸銨溶液呈堿性，可導致Al和Zn等金屬離子不再以游離態金屬離子存在，致使陽離子交換樹脂對其失去吸附作用，因此針對鉬酸銨溶液，運用陽離子交換樹脂進行除雜處理，需要尋求特殊的處理方法和工藝條件。

發明內容

本發明的目的就是針對已通過化學法凈化處理、各種雜質金屬離子含量均處在ppm級的鉬酸銨凈化液，也就是本發明要處理的鉬酸銨溶液，提供一種采用離子交換樹脂法進一步脫除或降低其中鈣、鎂、鋁、鐵、鋅、鎳、銅、鎘、鉻、錳、鉍、鉛金屬離子雜質的方法，使鉬酸銨溶液中上述雜質金屬離子的含量均降低到3ppm以下。

為達到上述目的，本發明的技術方案為：利用離子交換樹脂降除鉬酸銨溶液中金屬雜質的方法，其工藝過程如下：

（1）、離子交換樹脂的轉型處理：選取3種陽離子交換樹脂，分別用質量濃度5~10%的氨水浸泡、沖洗，處理時間1~3小時，所用氨水的體積為陽離子交換樹脂體積的3~5倍，浸洗結束后用純水反復洗滌，直至洗出液的pH值達到7~9；

所述的3種陽離子交換樹脂分別指弱酸性丙烯酸系陽離子交換樹脂、強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂、弱酸性酚醛系陽離子交換樹脂，其出廠型式均為鈉型或氫型，質量全交換容量位于4.0~11.0mmol·g^-1；

（2）、鉬酸銨溶液的預處理：在攪拌條件下向鉬酸銨溶液中逐滴滴加質量濃度為50~60%的硝酸，使鉬酸銨溶液的pH值位于5~7之間；