[發明專利]一種還原制氫復合爐、使用該復合爐的仲鎢酸銨制鎢的裝置及方法

有效

• 申請號: 201210437044.1
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN102923649A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 湯錫明;張海榮;湯婉雍
• 申請（專利權）人: 江蘇和田科技材料有限公司
• 主分類號: C01B3/04
• 分類號: C01B3/04;B22F9/22;C01B3/50
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 繆友菊

技術領域

本發明涉及的是一種生產鎢粉的技術，尤其涉及的是一種還原制氫復合爐、使用該復合爐的仲鎢酸銨制鎢的裝置及方法。

背景技術

生產鎢粉現有技術：目前國內外生產鎢粉的原理就是采用氧化鎢同H₂反應成鎢粉和水這個過程。此過程中使用到普通還原爐的工作原理是：將氧化鎢放入爐子，通氫氣反應生成鎢粉。現有技術存在的問題是：氧化鎢不是初級原料，從APT（仲鎢酸銨）加工到氧化鎢還有個通H₂煅燒的過程，需要煅燒爐設備，耗H₂耗電費和人工。將APT高溫煅燒得到氧化鎢和氨氣，氨氣排放，對產品二次污染，影響產品質量純度。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種還原制氫復合爐、使用該復合爐的仲鎢酸銨制鎢的裝置及方法，跳過氧化鎢生產環節，將APT直接制成鎢粉。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括爐體和設置于爐體內的爐管，還包括設置于爐體內的制氫設備和加熱設備，所述加熱設備的加熱溫區為700℃～900℃，加熱溫區包括700℃溫區、800℃溫區、850℃溫區和900℃溫區，所述700℃溫區、800℃溫區、850℃溫區和900℃溫區沿爐管的物料進口依次分布，所述制氫設備位于850℃溫區和900℃溫區之上，制氫設備的氣體進口和爐管的氣體出口相連。

所述制氫設備為柱體，柱體內設有多組相互平行的帶孔的S形鎳板。用鎳觸媒做催化劑，產生的氨氣通過鎳板上的氣孔，在高溫加熱時催化制得氫氣和氮氣。

作為本發明的優選方式之一，所述加熱設備為電熱絲加熱設備。

一種使用所述的還原制氫復合爐的仲鎢酸銨制鎢的裝置，包括還原制氫復合爐、水冷器、汽水分離器和氫氣純化裝置，所述制氫設備的氣體出口和水冷器相連，水冷器、汽水分離器和氫氣純化裝置依次相連，氫氣純化裝置的氣體出口連接到還原制氫復合爐的氣體入口。

為實現適當的控溫，所述水冷器和還原制氫復合爐的氣體入口通過閥門相連。

作為本發明的優選方式之一，所述氫氣純化裝置為變壓吸附器。

一種使用所述的還原制氫復合爐的仲鎢酸銨制鎢的方法，包括以下步驟：

（1）仲鎢酸銨中通入氫氣，在700～900℃下連續加熱，將仲鎢酸銨直接制得鎢粉；

（2）將仲鎢酸銨產生的氨氣在850℃～900℃的高溫下分解為氫氣和氮氣；

（3）將氫氣和氮氣的混合氣體經過變壓吸附，得到純化氫氣；

（4）將純化后的氫氣通入步驟（1）中，實現氫氣的回收循環使用。

作為本發明的優選方式之一，所述步驟（1）加熱時間為9～12h。

本發明是打破了傳統工藝，直接采用仲鎢酸銨生產鎢粉，跳過氧化鎢生產環節，直接制成鎢粉。要解決的問題是：如何處理仲鎢酸銨中產生的氨氣，氨氣在高溫下可以分解成H₂和N₂，加入分解回收系統，這樣使得本發明既具備了還原功能，同時有具備可除氨氣功能，并能綜合利用起到節能減排功效。

本發明相比現有技術具有以下優點：本發明直接從APT生產制備得到鎢粉，減少了APT?高溫煅燒到氧化鎢這一工作步驟，減少了煅燒爐這一設備的投入；氨氣被分解，減少了污染，生成的氫氣，循環使用，減少了能源的消耗。節省了生產部序，簡化工藝流程，減少設備投入投資和勞動力，降低生產成本，節省電費，最重要的是充分利用APT中氨氣制成氫氣并循環使用，起到節能減排作用。在產品質量方面，鎢粉純度更高，質量性能更好。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的反應原理圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。