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钨溶剂萃取

2019-01-03    来源:    
       用溶剂萃取法使钨酸钠溶液转变为纯钨酸铵溶液的过程,属钨溶液净化范畴。有萃取转型和萃取分离杂质两大类型。
一、萃取转型
用胺类萃取剂使经净化除杂质后的纯钨酸钠溶液转变为钨酸铵溶液的过程。此法由于能耗低、连续生产、生产效率高、产量大且易于监测和实现自控,在美国、前苏联等主要世界产钨国得到广泛应用。中国一年产6000t仲钨酸铵(APT)的工厂也已采用这种生产方法。
原理
当用稀硫酸将钨酸钠溶液逐渐调整到pH2~3时,随着酸化过程的进行,发生单钨酸根的聚合反应:
aH3O++12WO42+→bHxWyO z 3-+cH2O
反应式中的系数a、b、c值随H3O+/WO42+ (摩尔)而有不同的值。生成的聚合钨酸阴离子可为胺类萃取剂萃取。用伯胺、仲胺和叔胺作萃取剂时,需预先用浓度为0.5~1mOl/L的稀硫酸将其转变成硫酸盐型,胺盐的型式在很大程度上取决于所用酸的浓度。例如,叔胺的酸化反应可为:
2R3N(O)+H2SO4=[(R3NH)2SO4](O)
或者为:2R3N(O)+2H2SO4=[(R3NH)HSO4]2(O)
胺的硫酸盐或酸式硫酸盐按阴离子交换机理萃取钨,萃取反应为:
n/2[(R3NH•IiSO4)2](O)+[HxWyOz]2-=[(R3NH)2HxWyOz](O)+nHSO4-
反萃时,聚合钨酸根解聚,钨以钨酸铵形式进入水相。由于钨酸钠溶液中的有害杂质元素磷、砷、硅、钼、锡等在酸化时可与单钨酸根聚合成杂多钨酸根,后者同样为胺类萃取剂所萃取。反萃时,杂多钨酸根解聚,这些杂质元素又进入钨酸铵溶液。故在萃取转型之前必须预先净化除去钨酸钠溶液中的这些杂质(见钨酸钠溶液沉淀净化法)。
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