[發明專利]一種仲鎢酸銨及其制備方法和雙極膜電解裝置

有效

• 申請號: 202111452213.4
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN114162870B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 杜浩;潘博;王少娜;劉彪;呂頁清
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01G41/00
• 分類號: C01G41/00;C25B1/01;C25B9/23;C25B11/031;C25B9/70
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 趙穎

本發明提供了一種仲鎢酸銨及其制備方法和雙極膜電解裝置，所述制備方法包括：以鎢酸鈉溶液作為陽極電解液進行雙極膜電解，得到的陽極溶液與氨水混合，得到所述仲鎢酸銨。本發明采用雙極膜電解?氨沉工藝不僅能夠在不添加任何化學試劑的情況下實現對鎢酸鈉溶液中鎢和鈉的分離，還可以通過添加氨水直接制取純度高于99％的仲鎢酸銨產品。此外，雙極膜電解?氨沉工藝可以直接處理高濃度含鎢酸鈉料液，從而大幅度降低了原料的處理量，同時實現對氫氧化鈉的回收，從源頭上避免廢水的產生，實現仲鎢酸銨的低能耗和清潔制備。

技術領域

本發明屬于鎢產品制備技術領域，尤其涉及一種仲鎢酸銨及其制備方法和雙極膜電解裝置。

背景技術

仲鎢酸銨是一種白色晶體粉末，分子式為(NH₄)₁₀W₁₂O₄₁·5H₂O，是鎢工業生產中的重要原料，還用作石油化工行業的添加劑。由于仲鎢酸銨的形貌及雜質對后續產品具有“遺傳特性”，因此制備合格的仲鎢酸銨至關重要。

目前，工業生產中主要通過離子交換、溶劑萃取或化學沉淀等傳統方法實現溶液中鎢鈉分離并得到鎢酸銨溶液。其中，氨化轉型是仲鎢酸銨生產過程的必經之路，然而由于氨化轉型前往往需要加酸調整溶液pH，從而轉型過程需要加入過量氨水，導致生成大量高鹽廢水，而高鹽廢水直接排放會造成嚴重的環境污染，同時傳統方法一般以低濃度的鎢酸鈉溶液作為原料，適用性較低。

CN111424170A公開了一種酸性萃取生產仲鎢酸銨的方法及系統，所述方法包括浸取鎢礦物原料得到混合漿料后，對混合漿料進行固液分離，得到鎢酸鈉溶液；隨后對鎢酸鈉溶液進行高級氧化得到一次凈化的鎢酸鈉溶液后，進行凈化處理得到二次凈化的鎢酸鈉溶液；然后對二次凈化的鎢酸鈉溶液依次進行硫化和調酸除鉬，得到精制鎢酸鈉溶液和鉬副產品；最后將精制鎢酸鈉溶液依次進行萃取、反萃取和結晶，得到仲鎢酸銨產品。該方法雖然可以得到高質量仲鎢酸銨產品，但是制備過程復雜，能耗較大，產生大量高鹽廢水。

CN108557890A公開了一種仲鎢酸銨的制備方法，以高濃度鎢酸鈉溶液為原料制備仲鎢酸銨，通過設置若干處理廢水廢液的“體內微循環”過程，通過“蒸發結晶-熱濾”實現了氯化銨和氯化鈉的分離回收，引入“侯氏制堿法”將氯化鈉轉化為可循環用于本生產過程的氯化銨和可用于鎢礦物碳酸鈉高壓浸出過程的碳酸鈉，不僅實現了由高濃度鎢酸鈉溶液直接制備仲鎢酸銨，而且消除了廢水廢鹽對環境的污染。但是，該制備過程復雜，能耗較高，難以推廣利用。

CN104831305A公開一種利用陽離子膜電解法制備鎢酸銀的方法，以銀片為陽極，以惰性電極為陰極，以含有去極化劑和鎢酸鈉的水溶液為陽極液，以酸溶液、堿溶液或鹽溶液為陰極液；在以陽離子膜為隔膜的雙室電解槽中，采用恒流電解或恒壓電解的方式電解含有去極化劑和鎢酸鈉的水溶液，直至Na⁺離子全部轉移到陰極室；對陽極室得到的產物進行水洗、過濾和干燥得純度高、無雜相的鎢酸銀。該制備方法采用陽離子膜電解，產物的生成量過低。

因此，開發一種仲鎢酸銨的制備方法，在簡化制備過程的基礎上，實現鎢酸鈉制備鎢酸銨過程的清潔轉型，避免廢水生成，稱為鎢工業亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種仲鎢酸銨及其制備方法和雙極膜電解裝置，采用雙極膜電解-氨沉工藝不僅能夠在不添加任何化學試劑的情況下實現對鎢酸鈉溶液中鎢和鈉的分離，還可以通過添加氨水直接制取純度高于99％的仲鎢酸銨產品。此外，雙極膜電解-氨沉工藝可以直接處理高濃度含鎢酸鈉料液，從而大幅度降低了原料的處理量，同時實現對氫氧化鈉的回收，從源頭上避免廢水的產生，實現仲鎢酸銨的清潔制備。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種仲鎢酸銨的制備方法，所述制備方法包括：

以鎢酸鈉溶液作為陽極電解液進行雙極膜電解，得到的陽極溶液與氨水混合，得到所述仲鎢酸銨。