CN113816429B - 仲钨酸铵的颗粒粗化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及仲钨酸铵的颗粒粗化方法和纯化。本发明发现，在粒度较小的仲钨酸铵中加入纯水、一定浓度的氨水溶液或者铵盐溶液，可以使得原本粒度较小的仲钨酸铵转变成粒度较大的仲钨酸铵产品，而且能降低产品的杂质含量。利用本发明的技术方案，对钨的湿法冶金厂的同一生产线的来说，可以根据实际需要非常便捷地选择制备粒度较大的仲钨酸铵产品。而且本发明工艺流程短、无设备要求、操作方法简单、不需要昂贵的化学试剂，成本非常低。
Description
技术领域
本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及仲钨酸铵的颗粒粗化方法。
背景技术
近年来，硬质合金正朝着超细和超粗两个方向发展。粗晶硬质合金具有特殊的性能和用途，尤其是在高温下具有结构缺陷少、显微硬度高、微观应变小等一系列的优点，被广泛应用于凿岩工具、冲压模具、冷镦模、高线轧辊等耐磨结构件，市场需求旺盛。仲钨酸铵是制备钨粉以及其他硬质合金等产品的主要中间产物。在生产过程中发现，仲钨酸铵的形貌和粒度分布对钨粉形貌和粒度分布具有较强的关联，即具有“遗传性”。《超硬材料工程》上发表的《仲钨酸铵（APT）中温还原制取粗晶钨粉》一文以仲钨酸铵为原料，加入添加剂后，在1000℃的湿氢条件下还原制得粗晶钨粉。但是，若是能根据粒度的“遗传性”原理，直接制备粒度较大的仲钨酸铵产品则是更为便捷。《中国钨业》上发表了《连续结晶法制备粗颗粒仲钨酸铵工艺研究》一文，为研制更粗晶粒的APT产品，采用连续蒸发结晶工艺，考察了放料间隔时间、蒸汽压力、钨酸铵溶液中WO３浓度、搅拌速度等因素对APT产品粒度等物理性能的影响。然而，该工艺较为复杂，需要调控的参数较多，而且通过其他方法（比如间断法）已经制备得到的APT，必须重溶获得钨酸铵溶液后再结晶，给生产过程带来了巨大压力。
发明内容
面对现有技术存在的问题，本发明针对湿法冶金过程中生产的粒度较小的仲钨酸铵产品提供一种操作简单、成本极低的粒度粗化方法。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案。
一种仲钨酸铵的颗粒粗化方法，将粒度较小的仲钨酸铵加入反应槽中，然后加入NH4 +浓度为0.5-20g/L的氨水或铵盐溶液，高温下低速搅拌一段时间，则得到粒度较大的仲钨酸铵产品。
进一步优选，所述高温的温度区间为90-150℃。
进一步优选，低速搅拌使得仲钨酸铵处于悬浮状态即可。
进一步优选，铵盐选自碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、硫酸氢铵、氯化铵、硝酸铵中的一种或两种以上。
进一步优选，反应体系的固含量为100-2000g/L。
进一步优选，反应时间为0.5-10h。
进一步的，反应结束后，物料冷却至室温，然后过滤洗涤。
本发明进一步意外地发现，上述的氨水或铵盐溶液可以用水替代。
本发明进一步意外地发现，上述技术方案在粗化仲钨酸铵颗粒的同时，还能进一步降低仲钨酸铵产品中的杂质含量。
进一步的，所述粒度较小的仲钨酸铵为十水仲钨酸铵和/或四水仲钨酸铵。
与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
（1）粒度较小的仲钨酸铵产品不需要重溶获得钨酸铵溶液后再结晶，即可制备得到粒度较大的仲钨酸铵产品。对于钨的湿法冶金厂来说，在同一生产线的情况下，可以根据实际需要非常便捷地选择制备粒度较大的仲钨酸铵产品。
（2）采用本发明提供的技术方案，不仅可以粗化仲钨酸铵产品颗粒，同时还能够有效降低仲钨酸铵产品中K、Na、P等杂质的含量。
（3）工艺流程短、无设备要求、操作方法简单、不需要昂贵的化学试剂，成本非常低。
附图说明
图1是江西某钨的湿法冶金厂结晶制备得到的十水仲钨酸铵的粒度分布图。
图2是实施例1粗化后的仲钨酸铵产品的粒度分布图。
图3是实施例2粗化后的仲钨酸铵产品的粒度分布图。
图4是实施例3粗化后的仲钨酸铵产品的粒度分布图。
具体实施方式
下面对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
本发明的实施例均以江西某钨的湿法冶金厂结晶制备得到的粒度D50为36.98μm、K含量为12ppm、Na含量为5ppm、P含量为15ppm的十水仲钨酸铵为处理对象。
在粗化上述十水仲钨酸铵的过程中，选择NH4 +浓度为0.5-20g/L的氨水或铵盐溶液、或者纯水，温度选择为90-150℃，固含量为100-2000g/L，并同时低速搅拌使得仲钨酸铵处于悬浮状态，即既可粗化产品颗粒，又可降低产品杂质。
十水仲钨酸铵在受热时，容易转变为四水仲钨酸铵，也能利用上述方案粗化产品颗粒并降低产品中的杂质。
以下选取几个具体的实施例进行说明。
实施例1
将50g上述的仲钨酸铵加入250mL的反应槽中，然后加入100mL的NH4 +浓度为2g/L的氨水溶液，开启加热和搅拌，加热至温度为90℃，至仲钨酸铵基本上刚处于悬浮状态时，搅拌转速为10rpm。搅拌3h后，停止，冷却至室温后，过滤、洗涤，得到仲钨酸铵产品。
对得到的仲钨酸铵产品进行粒度分析，结果如图2所示。从图2可以看出，得到的仲钨酸铵产品的粒度D50为245.3μm。同时检测产品中的杂质含量，结果为：K含量为8ppm、Na含量为4ppm、P为5ppm。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处为：（1）加入NH4 +浓度为10g/L的碳酸氢铵溶液，而不是氨水溶液；（2）反应温度为130℃。
分析测试实施例2得到的仲钨酸铵产品的粒度分布，结果如图3所示，D50为70.80μm。继续检测产品中的杂质含量，结果为：K含量为5ppm、Na含量为2ppm、P含量为5ppm。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处为：（1）加入纯水，而不是氨水溶液；（2）反应温度为110℃。
分析测试实施例3得到的仲钨酸铵产品的粒度分布，结果如图4所示，产品的D50为252.0μm。检测产品中的杂质含量，结果为：K含量为7ppm、Na含量为3ppm、P含量为5ppm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种仲钨酸铵的颗粒粗化方法，其特征在于，将粒度较小的仲钨酸铵加入反应槽中，然后加入NH4 +浓度为0.5-20g/L的氨水或铵盐溶液，高温下低速搅拌一段时间，则得到粒度较大的仲钨酸铵产品；所述高温的温度区间为90-150℃；低速搅拌使得仲钨酸铵处于悬浮状态即可。
2.如权利要求1所述的仲钨酸铵的颗粒粗化方法，其特征在于，所述铵盐选自碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、硫酸氢铵、氯化铵、硝酸铵中的一种或两种以上。
3.如权利要求1所述的仲钨酸铵的颗粒粗化方法，其特征在于，体系的固含量为100-2000g/L。
4.如权利要求1所述的仲钨酸铵的颗粒粗化方法，其特征在于，所述时间为0.5-10h。
5.如权利要求1-4任一项所述的仲钨酸铵的颗粒粗化方法，其特征在于，用水替代氨水或铵盐溶液。
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