離子交換法除雜制備鉬酸銨

周新文，王 磊，唐麗霞

(金堆城鉬業股份有限公司技術中心，陜西西安710077)

0 前言

國內鉬酸銨生產普遍采用“工業氧化鉬－酸洗－氨浸－凈化－酸沉”制備四鉬酸銨，“工業氧化鉬－水洗－氨浸－蒸發結晶”制備二鉬酸銨。整個制備過程影響鉬酸銨品質的主要因素決定于工業氧化鉬的品位和工藝過程的除雜。國內制備鉬酸銨的工業氧化鉬大都采用52%～57%的鉬精礦焙燒制備，在生產中注意到控制好鉬酸銨溶液指標對制備高品質鉬酸銨尤為重要，因此試驗研究了離子交換法凈化鉬酸銨溶液工藝，并將其推廣應用到鉬酸銨生產線。

離子交換樹脂是一種人工合成的有機高分子聚合物，主要由2部分組成：骨架和連接在骨架上可被交換的活性集團(交換基)，根據交換基的不同樹脂可被分為：陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合型交換樹脂和其他特種樹脂。在本文試驗中采用螯合型離子交換樹脂交換氨浸液中雜質金屬離子，從而達到凈化氨浸液制備高品質鉬酸銨［1～2］。

1 試驗部分

1.1 主要試劑

JC－1螯合樹脂：出廠型式為H型弱酸型，官能團為亞氨基二乙酸，結構為大孔徑。該樹脂選擇性順序：Cu2+＞Pb2+＞Ni2+＞Ni2+＞Zn2+＞ ＞Fe2+＞Ca2+＞ Cd2+＞ Co2+＞ Sr2+＞Ba2+。

試驗所用鉬酸銨溶液為試驗室配置，pH值為8.5，其化學元素指標見表1。

表1 鉬酸銨溶液化學元素

1.2 試驗過程

試驗過程主要分為4步：

(1)樹脂預處理，樹脂出廠型式為H型，試驗時

(2)鉬酸銨溶液過柱進行除雜，流速2倍樹脂體積。

(3)處理過的鉬酸銨溶液酸沉法制備四鉬酸銨。

2 結果與討論

2.1 鉬酸銨溶液過柱后的除雜結果

為了驗證選用螯合樹脂對鉬酸銨溶液的除雜效果，將鉬酸銨溶液分別過柱除雜，樹脂處理倍數采用50倍樹脂體積凈化。結果見表2、表3。

由表2和表3結果可以看出，JC－1樹脂對凈化液中二價金屬離子去除效果明顯，鉬酸銨溶液凈化后溶液中二價金屬離子含量小于1 mg/kg。而且該樹脂對銅的處理效果尤其明顯。

表2 JC－1樹脂處理鉬酸銨溶液1

表3 JC－1樹脂處理鉬酸銨溶液2

2.2 鉬酸銨溶液過柱后制備的四鉬酸銨

試驗將過柱后的鉬酸銨溶液酸沉制備四鉬酸銨［3］，所制備的四鉬酸銨化學元素指標見表4，其各項金屬雜質元素指標相對企標都大為降低，產品純度提高。同時采用掃描電鏡對制備的四鉬酸銨和普通四鉬酸銨進行形貌對比表征，見圖1、圖2。可以看出，通過離子交換樹脂凈化后的鉬酸銨溶液制備的四鉬酸銨形貌和生產實際中生產的四鉬酸銨形貌基本沒有變化。

表4 四鉬酸銨%

圖1 制備的四鉬酸銨SEM圖

圖2 普通四鉬酸銨SEM圖

3 結論

鉬酸銨產品高純化是該類產品的發展方向，而采用離子交換技術為鉬酸銨品質的提高提供了有利幫助。試驗中通過采用JC－1螯合樹脂對鉬酸銨溶液進行雜質金屬離子凈化，效果明顯。鉬酸銨溶液凈化后溶液中二價金屬離子含量基本小于1 mg/kg，該樹脂對銅的處理效果尤其明顯。通過將凈化后的鉬酸銨溶液制備四鉬酸銨，其各項金屬雜質元素指標相對企標都大為降低，產品純度提高，而且該四鉬酸銨的形貌和普通四鉬酸銨的形貌基本沒有變化。說明該樹脂完全可以用在鉬酸銨生產線上，達到凈化鉬酸銨溶液，提升鉬酸銨品質的效果。

［1］向鐵根.鉬冶金［M］.長沙：中南大學出版社，2009.

［2］張之潔，汪金發.鉬酸銨生產中雜質分離方法［J］.稀有金屬與硬質合金，1994，119(12)：34－37.

［3］徐志昌，張 萍，四鉬酸銨的晶體結構及其控制［J］.中國鉬業，1999，23(1)：8－15.