专利名称：一种高纯仲钨酸铵的制取系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高纯仲钨酸铵的制取系统。在本说明书中，术语“仲钨酸铵”亦简称为APT。在本说明书中，术语“APT原料”是指国标零级品APT。在本说明书中，术语“不合格品APT”是APT废料、脏化料、以及各种杂质超标的APT广品等的俗称。在本说明书中，术语“高纯仲钨酸铵”是指杂质总量可控制在彡65ppm之内的仲钨酸铵，即低杂质含量的高纯仲钨酸铵，而国标零级仲钨酸铵产品标准为杂质总量^ 177. 5ppm。·在本说明书中，术语“制取原料”是指离子交换法或萃取法生产出来的达到国标O级APT (杂质总含量< 177. 5ppm)或生产过程中产生的不合格APT (杂质总含量^ 177. 5ppm)。在本说明书中，术语“计量到蒸发结晶锅内”是指根据蒸发结晶锅的容积大小，计量一定体积的溶液到蒸发结晶锅内。在本说明书中，术语“蒸发结晶终点比重”是指蒸发结晶结束时蒸发结晶器内剩余溶液的比重大小，单位g/cm3。在本说明书中，术语“用铵盐解吸”是离子交换过程中的一个工艺术语，是指已吸附钨的树脂用铵盐把树脂中的钨解脱下来，变成钨酸铵溶液的过程。在本说明书中，术语“第一液固比”是指液固比为2 1-6 lml/g;而术语“第二液固比”是指液固比为2 1-5 lml/g0在本说明书中，术语“第一氨水浓度”是指氨水浓度为50-160g/l ;而术语“第二氨水浓度”是指氨水浓度为60-150g/l。
背景技术：
钨是一种难熔的有色金属，也是一种重要的战略资源，因其具有熔点高、硬度大、延性强、耐磨和耐腐蚀等优良性能而得到广泛应用。目前，国内APT的生产主要是离子交换法和萃取法。离子交换法生产APT主要应用于黑钨矿、白钨矿生产APT。通过黑白钨矿的碱分解生成钨酸钠溶液；再经过钨酸钠加水稀释到一定程度后通过离子交换树脂对钨进行吸附，后用铵盐解吸得到钨酸铵溶液；钨酸铵溶液用蒸汽加热的系统蒸发掉部分水及氨得到仲钨酸铵产品。萃取法生产APT主要应用于黑钨矿、白钨矿、钨杂矿、及钨废料生产APT。通过黑白钨矿、钨杂矿、及钨废料先焙烧后再碱分解生成钨酸钠溶液；再经过除杂过滤；除杂好的钨酸钠溶液经过萃取及反萃取后得到钨酸铵溶液；钨酸铵溶液再经过蒸发结晶得到仲钨酸铵
女口
广叩ο两种工艺生产出来的APT产品质量一般为国标零级产品，其余为国标一级品或不合格品。[0018]同时，离子交换法和萃取法在生产过程中都会产生的APT废料、脏化料、以及各种杂质超标的APT等俗称的不合格品APT，这类APT按传统工艺主要是通过碱溶解再还回到制取钨酸钠溶液工序，再转型为钨酸铵溶液，通过蒸发结晶得到一般仲钨酸铵产品。这个工艺流程长、回收率低、生产成本高，产品质量属于一般为国标零级产品或国标零级产品以下。也有人试用APT直接氨水溶解生成钨酸铵，钨酸铵溶液蒸发结晶得到高纯APT。这个系统存在二个问题一是APT直接氨溶的效果不佳，APT溶解过程转化率低，所得到的钨酸铵溶液浓度也低；二是低品质APT不经煅烧不能有效除杂，影响最终 APT产品的品质。随着钨工业的不断发展，以现有离子交换、萃取法生产的仲钨酸铵产品越来越不能满足生产高品质钨深加工产品的需要。如现生产高品质钨的深加工产品和硬质合金等所用的仲钨酸铵结晶粉末，大部分单个杂质元素含量须小于1-5X10—6。仲钨酸铵的质量直接影响后续钨深加工产品的质量，因此要制取高纯仲钨酸铵才能满足现代工业生产的需要。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种高纯仲钨酸铵的制取系统，其可优化生产APT工艺过程，获得低杂质含量的高纯仲钨酸铵。为此，本实用新型提供了一种高纯仲钨酸铵的制取系统，其特征在于，该系统依次包括仲钨酸铵给料仓、煅烧炉、三氧化钨料仓、三氧化钨溶解器、钨酸铵溶液过滤器、钨酸铵溶液贮槽、钨酸铵蒸发结晶器、仲钨酸铵晶体与结晶母液分离器、仲钨酸铵晶体干燥器、高纯仲钨酸铵混料仓、以及高纯仲钨酸铵产品的容器，所述仲钨酸铵给料仓容纳制取原料，该制取原料包括以离子交换法或萃取法生产出来的杂质总含量< 177. 5ppm的达到国标O级APT或生产过程中产生的杂质总含量> 177. 5ppm的APT ;所述煅烧炉煅烧制取原料，所述三氧化钨料仓容纳所生成的三氧化钨；所述三氧化钨溶解器氨溶解所生产的三氧化钨，所述钨酸铵溶液贮槽容纳经过所述钨酸铵溶液过滤器的钨酸铵溶液；所述钨酸铵蒸发结晶器对所生成的钨酸铵溶液进行蒸发结晶；所述仲钨酸铵晶体与结晶母液分离器、所述仲钨酸铵晶体与结晶母液分离器分离结晶母液与仲钨酸铵晶体、所述仲钨酸铵晶体干燥器是除去过滤后的仲钨酸铵过多的水份、所述高纯仲钨酸铵混料仓为混合不同小批次的高纯仲钨酸铵容器、所述高纯仲钨酸铵产品的容器容纳混合后所获得的高纯仲钨酸铵。优选地，所述仲钨酸铵给料仓还容纳APT废料、脏化料。优选地，所述煅烧炉设有进料量为50_250kg/h的控制器，煅烧温度在500_700°C的控制器，以及制取原料在煅烧生产三氧化钨时的转化率至少为98. 5%的控制器。优选地，设有所述进料量为100_200kg/h的控制器，以及煅烧温度为550_690°C的控制器。优选地，所述三氧化钨溶解器设有溶液温度为50-110°C的控制器，液固比为2:1-6: lml/g的控制器，反应时间为O. 5-3h的控制器，以及氨水浓度为50-160g/l的控制器。优选地，设有所述溶液温度为60_100°C的控制器，液固比为2 1-5 lml/g的控制器，反应时间为l_2h的控制器，以及氨水浓度为60-150g/l的控制器。优选地，所述钨酸铵蒸发结晶器设有压力为l-4kgf/cm2的控制器，蒸发结晶结束时蒸发结晶器内剩余溶液的比重为I. 01-1. 10g/cm3的控制器。[0029]本系统的主要特点是，利用现有工艺生产出来的一般的APT或不合格的APT制取高纯度的APT，是一个提纯的过程，高纯度的APT满足后续APT深加工，生产高品质钨产品。根据本实用新型，通过APT煅烧生产三氧化钨再氨溶解的系统，有效解决了 APT直接氨溶解过程溶解效果不好的难题;APT煅烧过程更有效地除去了部分难除杂质，为生产高纯APT产品创造了条件。本实用新型解决了低品质APT采用碱溶解后还回主流程旧工艺，提高了生产过程的回收率，降低了生产成本，同时可产出高纯APT产品。
图I是根据本实用新型的高纯仲钨酸铵的制取系统的示意图。
具体实施方式
本实用新型提了供一种制取高纯仲钨酸铵的系统，以APT或不合格品APT为原料，通过APT煅烧生成三氧化钨；三氧化钨氨溶解生成钨酸铵溶液；钨酸铵溶液蒸发结晶；APT烘干、筛分得到高纯APT，其特征在于APT煅烧生成三氧化钨过程，通过控制进料量控制50-250kg/h，煅烧温度控制在500-700°C炉内氛围，确保APT在煅烧生产三氧化钨时的转化率达到98. 5%以上。进料量优选100-200kg/h，煅烧温度优选550-690°C。在三氧化钨氨溶解过程中，溶解时的溶液温度控制在50-110°C，液固比控制在2 1-6 lml/g，反应时间在O. 5-3h，氨水浓度50-160g/l。温度优选60-100°C，液固比优选2 1-5 lml/g,反应时间优选l_2h，氨水浓度优选60-150g/l。溶解所得的钨酸铵溶液经过滤后，计量到蒸发结晶锅内进行蒸发结晶，控制蒸发结晶蒸汽在l-4kgf/cm2，蒸发结晶终点比重控制在
I.01-1. 10g/cm3得到湿仲钨酸铵。湿仲钨酸铵通过蒸气烘干除去多余水份，以得到高纯仲鹤Ife按广品。图I示出了制取高纯仲钨酸铵工艺流程中采用的主要设备组成的系统。该系统依次包括仲钨酸铵给料仓I、煅烧炉2、三氧化钨料仓3、三氧化钨溶解器4、钨酸铵溶液过滤器5、钨酸铵溶液贮槽6、钨酸铵蒸发结晶器7、仲钨酸铵晶体与结晶母液分离器8、仲钨酸铵晶体干燥器9、高纯仲钨酸铵混料仓10、以及高纯仲钨酸铵产品11的容器。实施例II、APT煅烧生成三氧化钨过程。将APT置入进料仓中，通过螺旋给料机定量匀速将APT送入回转炉中，控制回转炉中温度及氛围，进料量150kg/h，煅烧温度一带550°C、二带640°C、三带680°C。经过回转炉煅烧后APT转化成三氧化钨的转化率达到98. 85%。2、三氧化钨氨溶解过程，150g/l氨水溶液温度控制在95 °C，液固比控制在
3 lml/g，加入三氧化钨边搅拌，反应时间在I. 5h后得到钨酸铵溶液，并过滤。3、钨酸铵溶液经过滤后，计量到蒸发结晶锅内进行蒸发结晶，控制蒸发结晶蒸汽在l-4kgf/cm2，当溶液比重接近I. 05时，停止加热，进行晶体与母液分离，得到含水仲钨酸铵。4、含水仲钨酸铵通过蒸气烘干除去多余水份，以得到高纯仲钨酸铵产品。实施例2I、APT煅烧生成三氧化钨过程。将APT置入进料仓中，通过螺旋给料机定量匀速将APT送入回转炉中，控制回转炉中温度及氛围，进料量160kg/h，煅烧温度煅烧温度一带560°C、二带650°C、三带690°C。经过回转炉煅烧后APT转化成三氧化钨的转化率达到99. 05%。2、三氧化钨氨溶解过程，浓度为70g/l氨水溶液温度控制在100°C，液固比控制在
4 lml/g，加入三氧化钨，边搅拌，反应时间在2h后得到钨酸铵溶液，并过滤。3、钨酸铵溶液经过滤后，计量到蒸发结晶锅内进行蒸发结晶，控制蒸发结晶蒸汽在l-4kgf/cm2，当溶液比重接近I. 06时，停止加热，进行晶体与母液分离，得到含水仲钨酸铵。4、含水仲钨酸铵通过蒸气烘干除去多余水份，以得到高纯仲钨酸铵产品。表I是零级仲钨酸铵与低杂质含量的高纯仲钨酸铵的品质对比表。 表I
权利要求1.一种高纯仲钨酸铵的制取系统，其特征在于，该系统依次包括仲钨酸铵给料仓、煅烧炉、三氧化钨料仓、三氧化钨溶解器、钨酸铵溶液过滤器、钨酸铵溶液贮槽、钨酸铵蒸发结晶器、仲钨酸铵晶体与结晶母液分离器、仲钨酸铵晶体干燥器、高纯仲钨酸铵混料仓、以及高纯仲钨酸铵产品的容器， 所述仲钨酸铵给料仓是容纳制取原料的装置； 所述煅烧炉煅烧制取原料，所述三氧化钨料仓容纳所生成的三氧化钨； 所述三氧化钨溶解器氨溶解所生产的三氧化钨，所述钨酸铵溶液贮槽容纳经过所述钨酸铵溶液过滤器的钨酸铵溶液； 所述钨酸铵蒸发结晶器对所生成的钨酸铵溶液进行蒸发结晶； 所述仲钨酸铵晶体与结晶母液分离器分离结晶母液与仲钨酸铵晶体； 所述仲钨酸铵晶体干燥器除去过滤后的仲钨酸铵过多的水份； 所述高纯仲钨酸铵混料仓为混合不同小批次的高纯仲钨酸铵容器； 所述高纯仲钨酸铵产品的容器容纳混合后所获得的高纯仲钨酸铵。
2.根据权利要求I所述的高纯仲钨酸铵的制取系统，其特征在于所述煅烧炉设有进料量为50-250kg/h的控制器，煅烧温度在500-700°C的控制器，以及制取原料在煅烧生产三氧化钨时的转化率至少为98. 5%的控制器。
3.根据权利要求3所述的高纯仲钨酸铵的制取系统，其特征在于设有所述进料量为100-200kg/h的控制器，以及煅烧温度为550-690°C的控制器。
4.根据权利要求I所述的高纯仲钨酸铵的制取系统，其特征在于所述三氧化钨溶解器设有溶液温度为50-110°C的控制器，第一液固比控制器，反应时间为O. 5-3h的控制器，以及第一氨水浓度控制器。
5.根据权利要求5所述的高纯仲钨酸铵的制取系统，其特征在于设有所述溶液温度为60-100°C的控制器，第二液固比控制器，反应时间为l_2h的控制器，以及第二氨水浓度控制器。
6.根据权利要求I所述的高纯仲钨酸铵的制取系统，其特征在于所述钨酸铵蒸发结晶器设有压力为l-4kgf/cm2的控制器，蒸发结晶结束时蒸发结晶器内剩余溶液的比重为I. 01-1. IOg/Cm3 的控制器。
专利摘要一种高纯仲钨酸铵的制取系统，其特征在于，该系统依次包括仲钨酸铵给料仓、煅烧炉、三氧化钨料仓、三氧化钨溶解器、钨酸铵溶液过滤器、钨酸铵溶液贮槽、钨酸铵蒸发结晶器、仲钨酸铵晶体与结晶母液分离器、仲钨酸铵晶体干燥器、高纯仲钨酸铵混料仓、以及高纯仲钨酸铵产品的容器，仲钨酸铵给料仓容纳制取原料；煅烧炉煅烧制取原料；三氧化钨溶解器氨溶解所生产的三氧化钨，钨酸铵溶液贮槽容纳钨酸铵溶液；钨酸铵蒸发结晶器对所生成的钨酸铵溶液进行蒸发结晶；高纯仲钨酸铵产品的容器容纳所获得的高纯仲钨酸铵。本实用新型优化了高纯APT的生产工艺过程，提高了产品的品质，降低了高纯APT产品的生产成本。
文档编号C01G41/00GK202688007SQ201220212089
公开日2013年1月23日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者谢金明, 王光明, 罗章青, 唐美春, 彭文 申请人:江西稀有金属钨业控股集团有限公司