仲钨酸铵的制备及杂质检测

背景及概述^[1][2]

仲钨酸铵(APT)是一种重要的钨中间产品，主要是白色结晶，有片状或针状二种，用于制造三氧化钨或蓝色氧化钨制金属钨粉，钨制品的质量很大程度上取决于APT的化学纯度、颗粒大小与粒度分布等。

制备^[1]

一种高纯度仲钨酸铵的制备工艺，包括以下步骤：

一、将原料钨块碾磨至2400目，置于搅拌桶中加入浓硫酸梯度搅拌，梯度搅拌的程序包括低速搅拌为800r/min的转速搅拌8min，中速搅拌为1200r/min的转速搅拌15min，高速搅拌为2000r/min的转速搅拌10min，以三氧化钨为阳极电极、以石墨烯修饰的碳棒为阴极电极通电催化反应，静置80min；

二、用板框压滤机过滤、洗涤，去除硅、钙、磷、硼、碳、砷等非金属杂质，除杂滤液进入下一程序；

三、在PH计检测下持续向除杂滤液中滴加NaOH，直至PH＝7，所得溶液即为钨酸钠溶液；

四、钨酸钠溶液中加入氯化铵，使钨酸钠和氯化铵充分反应，固液分离得到仲钨酸铵-钠复盐和滤液I；

五、仲钨酸铵-钠复盐与预定浓度的氯化铵溶液混合，使仲钨酸铵-钠复盐转化为仲钨酸铵，固液分离得到粗仲钨酸铵和滤液II，利用稀氯化铵溶液将粗仲钨酸铵洗涤干净，得到仲钨酸铵；

六、氯化钠析出：通过蒸发浓缩使滤液I中的氯化钠结晶析出，热过滤得到氯化钠和滤液III；

七、氯化铵析出：通过直接冷却或蒸发浓缩的方式处理滤液III，固液分离得到氯化铵和滤液IV，将滤液IV与滤液I合并后进入步骤六中一同处理；

八、采用侯氏制碱法将步骤六所得氯化钠制备得到碳酸钠和氯化铵，氯化铵返回步骤四和步骤五循环使用。

杂质检测^[3]

一种检测仲钨酸铵中杂质的方法，包括以下步骤：

S11.称取5.0000g的市售仲钨酸铵置于200ml石英烧杯中，加入纯化后的氨水 10ml，再加入纯水80ml，使PH值为13～15；然后置于电加热板上缓慢升温加热至300℃，边加 热边搅拌，直至仲钨酸铵完全溶解；

S12.对步骤S11中得到的完全溶解仲钨酸铵溶液进行第二次加热，加至温度为300 ℃，蒸发，当体积浓缩为40～50时，过剩的仲钨酸铵呈晶体析出，仲钨酸铵溶液出现浑浊。停 止加热，让其自然冷却，冷却的温度为20～25℃，放置12小时；得到纯净的仲钨酸铵结晶体 和溶解了大部分杂质和小部分仲钨酸铵的母液；用滤纸过滤出仲钨酸铵结晶体，收集上述 溶解了杂质的母液；

S13.对步骤S12中得到的母液进行第三次加热，温度为300℃，使上述母液继续进 行蒸发结晶，使其中溶解的小部分仲钨酸铵结晶析出。当该母液浓缩至体积为30～40ml时， 仲钨酸铵完全析出，所有母液中只余下杂质，该杂质为镓、铍、铬、铜、钛、锶、钒、镁、钡等。将 该母液定容至100ml，然后进行ICP测量。

净化方法^[4]

CN201910364358.5提供一种K、Na元素净化效果好、成本低的一种净化仲钨酸铵的净化剂，包括游离氨(NH₃)和氯化铵，其中游离氨(NH₃)和氯化铵中铵根离子的摩尔比为1：2。

一种净化仲钨酸铵的方法，包括，

S1、向水中分别加入浓氨水和氯化铵固体，配制得到游离氨(NH₃)浓度为0.5mol/L,铵根离子浓度为1mol/L的净化仲钨酸铵的净化剂。分别称取200g仲钨酸铵固体，置于1000ml容积的三口玻璃烧瓶中，加入配制好的净化仲钨酸铵的净化剂800mL(液固比为4:1)，制成浆料。

S2、将S1步骤制得的浆料进行加热，加热的温度为373K,加热的时间为60min，加热过程中，以60r/min的速率对浆料进行搅拌。

S3、将S2步骤加热后的浆料进行真空过滤，分离得到滤渣与滤液，并用温度为353K的热纯水洗涤滤渣，每次洗涤，都向滤渣中加入热纯水，使水没过滤渣上表层3cm，静置5min后，真空抽滤干，然后进行下一次洗涤，洗涤重复进行5次，然后在真空干燥箱内进行烘干，烘干的温度设定为378K，烘干时间为150min，烘干完成后，得到净化的仲钨酸铵。

将得到的净化的仲钨酸铵混匀，取样，依据GB/T 11064.4-1989分别测定K、Na元素的含量。

主要参考资料

[1] [中国发明] CN201910214082.2 一种高纯度仲钨酸铵的制备工艺

[2] 化学词典

[3] [中国发明,中国发明授权] CN201310754110.2 检测仲钨酸铵中杂质的方法

[4] [中国发明] CN201910364358.5 一种净化仲钨酸铵的净化剂及净化仲钨酸铵的方法