專利名稱：離子交換法生產(chǎn)仲鎢酸銨半干式解吸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鎢冶金化工領(lǐng)域。具體的說，本發(fā)明涉及一種離子交換法生產(chǎn)仲鎢酸銨半干式解吸方法。
離子交換法生產(chǎn)仲鎢酸銨在我國近十多年來越來越來被廣泛采用，主要由于此工藝具有生產(chǎn)流程短、成本低、設(shè)備簡單、操作方便等優(yōu)點，其特征是將粗鎢酸鈉溶液通過陰離子樹脂吸附鎢，再用氯化銨—氫氧化銨混合溶液解吸，高峰液為鎢酸銨溶液送蒸發(fā)結(jié)晶即得仲鎢酸銨產(chǎn)品。WO42-的吸附與解吸過程，其化學(xué)反應(yīng)式如下(1)(2)從反應(yīng)式(2)可看出解吸過程既為產(chǎn)品液轉(zhuǎn)型過程又為樹脂的再生過程，其所選用方法尤為重要。目前普遍采用是濕式解吸方法，其操作方法是解吸全過程所加入的介質(zhì)液面必須保持在高于樹脂表層0.1～0.5米處，在同一流速條件下進行解吸，認(rèn)為帶入氣泡就會影響解吸效果。存在不足之處在于解吸劑與樹脂床內(nèi)大量水及所加入的去離子水發(fā)生混合與擴散，解吸劑濃度被稀釋，所需耗量大，產(chǎn)品液濃度低，解吸時間長，后段液體積膨脹，樹脂再生效果差，常出現(xiàn)樹脂中毒現(xiàn)象，限制了產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的提高。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種離子交換法生產(chǎn)仲鎢酸銨半干式解吸方法，即在解吸劑加入之前降低液面，解吸劑加完之后不及時加去離子水，保持解吸劑濃度，以不同流速進行解吸，改善樹脂床內(nèi)液-固-氣的運動狀態(tài)，提高解吸劑利用率；并在解吸劑中加入添加劑雙氧水，使樹脂長期保持活性；以實現(xiàn)產(chǎn)品液濃度高，后段液體積小，解吸時間短，樹脂再生完全，交換容量大，解吸劑用量省的目的。本發(fā)明的離子交換法生產(chǎn)仲鎢酸銨半干式解吸方法，其特征在于用半干式解吸代替濕式解吸，即離子交換樹脂吸附鎢酸鹽溶液達(dá)飽和后，用潔凈水(不用去離子水)正、反洗滌至流出液的PH值為7～8范圍；樹脂反洗結(jié)束后，打開排氣閥，以流出液流速0.04～0.06米/分進行降液面，當(dāng)液面下降至樹脂床的0～2/3處時，加入上周期的前段液，流速控制0.04～0.15米/分，進完前段液后以同樣流速供入解吸劑，當(dāng)液面上升超出樹脂層時調(diào)節(jié)進、出液達(dá)到相同流速，解吸劑的加入量為交換樹脂體積的0.3～0.6倍；當(dāng)出液含有鎢時取前段液，降低進、出液流速至0.01～0.03米/分，當(dāng)出液比重達(dá)d＝1.08時取高峰液；解吸劑進完后不加水頂，保持出液流速進行干式解吸，直至液面降至樹脂床50％以上無流速時，加入水頂壓柱，流速控制0.04～0.15米/分，液面上升超出樹脂層時調(diào)節(jié)為進、出液達(dá)到相同流速；當(dāng)出液比重降回至d＝1.10時取后段液，提高流速為0.04～0.06米/分，當(dāng)出液比重為d＝1.00測無鎢時則停止解吸轉(zhuǎn)入洗滌。本發(fā)明的離子交換生產(chǎn)仲鎢酸銨半干式解吸方法，其中解吸劑組成雙氧水以解吸劑體積的0.1％～3％加入，NH4Cl200～250g/L、NH330～50g/L，其余為水，其中配制解吸劑方法為按照配方先加入雙氧水，再加入固體氯化銨及液氨，配制后過濾即可。解吸劑的配制也包括以后段液為母液進行配制。本發(fā)明的離子交換生產(chǎn)仲鎢酸銨半干式解吸方法，包括解吸劑加入之前降液面解吸、解吸劑加完之后降液面解吸和解吸劑加入之前與解吸劑加完之后降液面解吸。本發(fā)明的離子交換生產(chǎn)仲鎢酸銨半干式解吸方法，其中離子交換樹脂為陰離子交換樹脂，包括凝膠型陰離子交換樹脂、弱堿性陰離子交換樹脂和大孔型強堿性陰離子交換樹脂。其中所述離子樹脂交換飽和是指交換樹脂不能再吸附鎢或吸附鎢達(dá)臨界點。本發(fā)明的離子交換生產(chǎn)仲鎢酸銨半干式解吸方法，其中所述雙氧水加入可分為定期和不定期兩種方式；雙氧水H2O2＞20％，工業(yè)級。
本發(fā)明的離子交換生產(chǎn)仲鎢酸銨半干式解吸方法，其中所述解吸過程改變流速是指降液面、無鎢出液排水、取后段液的流速與取前段液、高峰液的流速之比為1.5倍以上。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與傳統(tǒng)的濕式解吸方法對比，具有以下優(yōu)點1.高峰液即鎢酸銨產(chǎn)品液濃度高，由180～240g/L提高到260～330g/L。
2.后段液體積縮小，由樹脂體積的0.8～1.5倍降低為樹脂體積0.3～0.6倍。
3.交換樹脂不易中毒，活性好，WO42-吸附率增加，交換容量提高10～20％。
4.解吸全過程時間縮短，使單柱產(chǎn)量提高10～20％。
5.去離子水用量減少，解吸全過程去離子水用量減少20～50％。
6.解吸劑利用率提高，原輔材料消耗降低，氯化銨單耗每噸產(chǎn)品降低100～300kg。
下面根據(jù)實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)描述。
實施例1離子交換柱內(nèi)徑1200mm，樹脂床高5200mm，吸附Na2WO4溶液達(dá)飽和時容量為WO3680kg，用清水正、反洗滌干凈。解吸劑用上周期所解吸的后段液(NH4Cl135g/L、NH323g/L)進行配制，體積2.5m3，加入雙氧水(H2O227.5％，工業(yè)級)25升(相當(dāng)于配制體積的1％)，配制后過濾，體積3.0m3，取樣分析濃度為NH4Cl230g/L、NH336g/L。在樹脂洗滌結(jié)束后，打開排氣閥，控制出液流量3.5m/h進行降液面，當(dāng)液面降至1/2處(即2.6m處)時，以流量8m/h加入上周期的前段液(WO333g/L、NH4Cl12g/L)0.6m3，前段液加完以同樣流量加入解吸劑，當(dāng)液面上升超出樹脂層時，調(diào)節(jié)進、出液相同流量3.5m/h。不斷檢測出液有否鎢，當(dāng)含有鎢時，停排水取前段液，降低進、出液流量為2m/h，當(dāng)出液比重達(dá)d1.08時取高峰液；解吸劑3m3加完則不進去離子水，保持出液流量2m/h；在液面降至2.8米處(即液面下降53.85％)時出現(xiàn)無流量，打開去離子水閥加入去離子水，流量控制8m/h，當(dāng)柱內(nèi)液面上升超出樹脂層時，調(diào)節(jié)與出液相同流量2m/h；當(dāng)出液比重為d1.10時停高峰液取后段液，提高進、出液流量為3.5m/h(取前段液、高峰液流量的1.75倍)，出液比重降至d1.00測無鎢時，停解吸轉(zhuǎn)入洗滌。經(jīng)計量、取樣分析結(jié)果為前段液體積0.6m3，WO334g/L、NH4Cl11g/L；高峰液體積2.5m3，WO3270g/L、NH4Cl14g/L；后段液體積2.4m3，WO34g/L、NH4Cl140g/L、NH324g/L；樹脂經(jīng)Na2WO4溶液交換吸附達(dá)飽和時容量為WO3685kg。
實施例2離子交換柱內(nèi)徑1200mm，樹脂床高5200mm，吸附Na2WO4溶液達(dá)飽和時容量為WO3675kg，用清水正、反洗滌干凈。解吸劑用上周期所解吸的后段液(NH4Cl125g/L、NH320g/L)進行配制，體積2.5m3，加入雙氧水(H2O227.5％，工業(yè)級)12.5升(相當(dāng)于配制體積的0.5％)，配制后過濾，體積3.0m3，取樣分析濃度為NH4Cl220g/L、NH338g/L。在樹脂洗滌結(jié)束后，打開排氣閥，控制出液流量3.5m/h進行降液面，當(dāng)液面降至1/4處(即1.3m處)時，以流量8m/h加入上周期的前段液(WO333g/L、NH4Cl12g/L)0.7m3，前段液加完以同樣流量加入解吸劑，當(dāng)液面上升超出樹脂層時，調(diào)節(jié)進、出液相同流量4m/h。出液不斷檢測有否鎢，當(dāng)含有鎢時，停排水取前段液并降低進、出液流量為1.5m/h，當(dāng)出液比重達(dá)d1.08時取高峰液；解吸劑3m3加完則不進去離子水，保持出液流量1.5m/h；液面降至2米處(即液面下降61.54％)時出現(xiàn)無流量，打開去離子水閥加入去離子水，流量控制8m/h，當(dāng)柱內(nèi)液面上升超出樹脂層時，調(diào)節(jié)與出液相同流量2m/h；當(dāng)出液比重d1.10時停高峰液取后段液，提高進、出液流量為3.5m/h(取前段液、高峰液流量的2.33倍)，出液比重降至d1.00測無鎢時，停解吸轉(zhuǎn)入洗滌。經(jīng)計量、取樣分析結(jié)果為前段液體積0.7m3，WO332g/L、NH4Cl10g/L；高峰液體積2.5m3，WO3265g/L、NH4Cl12g/L；后段液體積2.5m3，WO35g/L、NH4Cl125g/L、NH326g/L；樹脂經(jīng)Na2WO4溶液交換吸附達(dá)飽和時容量為WO3678kg。
實施例3離子交換柱內(nèi)徑1500mm，樹脂床高8200mm，吸附Na2WO4溶液達(dá)飽和時容量為WO31560kg，用清水正、反洗滌干凈。解吸劑用上周期所解吸的后段液(NH4Cl135g/L、NH323g/L)進行配制，體積4.6m3，加入雙氧水(H2O227.5％，工業(yè)級)25升(相當(dāng)于配制體積的0.5％)，配制后體積6.0m3過濾，取樣分析濃度為NH4Cl235g/L、NH332g/L。在樹脂洗滌結(jié)束后，打開排氣閥，控制出液流量5m/h進行降液面，當(dāng)液面降至樹脂面層時(即0米處)，以流量10m/h加入上周期的前段液(WO333g/L、NH4Cl12g/L)1.2m3，當(dāng)液面上升超出樹脂層20cm時，調(diào)節(jié)進、出液相同流量為5m/h，前段液加完以同樣流量加入解吸劑。出液不斷檢測有否鎢，當(dāng)含有鎢時，停排水取前段液并降低進、出液流量為3m/h，當(dāng)出液比重達(dá)d1.08時取高峰液；解吸劑6m3加完則不進去離子水，保持出液流量3m/h；在液面降至3.5米處(即液面下降57.32％)時出現(xiàn)無流量，打開去離子水閥加入去離子水，流量控制10m/h，當(dāng)柱內(nèi)液面上升超出樹脂層時，調(diào)節(jié)與出液相同流量3m/h；當(dāng)出液比重d1.10時停高峰液取后段液，提高進、出液流量為5m/h(取前段液、高峰液流量的1.67倍)，出液比重降至d1.00測無鎢時，停解吸轉(zhuǎn)入洗滌。經(jīng)計量、取樣分析結(jié)果為前段液體積1.2m3，WO332g/L、NH4Cl9g/L；高峰液體積5.3m3，WO3293g/L、NH4Cl15g/L；后段液體積4.5m3，WO35g/L、NH4Cl132g/L、NH324g/L；樹脂經(jīng)Na2WO4溶液交換吸附達(dá)飽和時容量為WO31580kg。
權(quán)利要求
1.一種離子交換法生產(chǎn)仲鎢酸銨半干式解吸方法，其特征在于離子交換樹脂吸附鎢酸鹽溶液達(dá)飽和后，用潔凈水正、反洗滌至流出液的PH值為7～8范圍；樹脂反洗結(jié)束后，打開排氣閥，以流出液流速0.04～0.06米/分進行降液面，當(dāng)液面下降至樹脂床的0～2/3處時，加入上周期的前段液，流速控制0.04～0.15米/分，進完前段液后以同樣流速供入解吸劑，當(dāng)液面上升超出樹脂層時調(diào)節(jié)進、出液達(dá)到相同流速，解吸劑的加入量為交換樹脂體積的0.3～0.6倍；當(dāng)出液含有鎢時取前段液，降低進、出液流速至0.01～0.03米/分，當(dāng)出液比重達(dá)d＝1.08時取高峰液；解吸劑進完后不加水頂，保持出液流速進行干式解吸，直至液面降至樹脂床50％以上無流速時，加入水頂壓柱，流速控制0.04～0.15米/分，液面上升超出樹脂層時調(diào)節(jié)為進、出液達(dá)到相同流速；當(dāng)出液比重降回至d＝1.10時取后段液，提高流速為0.04～0.06米/分，當(dāng)出液比重為d＝1.00測無鎢時則停止解吸轉(zhuǎn)入洗滌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述半干式解吸方法，其中解吸劑組成雙氧水以解吸劑體積的0.1％～3％加入，NH4Cl200～250g/L、NH330～50g/L，其余為水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述半干式解吸方法，其中配制解吸劑方法為按照權(quán)利要求2的配方先加入雙氧水，再加入固體氯化銨及液氨，配制后過濾即可。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述半干式解吸方法，其中所述解吸劑的配制包括以后段液為母液進行配制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述半干式解吸方法，包括解吸劑加入之前降液面解吸、解吸劑加完之后降液面解吸和解吸劑加入之前與解吸劑加完之后降液面解吸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述半干式解吸方法，其中所述離子交換樹脂為陰離子交換樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述半干式解吸方法，其中所述的陰離子交換樹脂包括凝膠型陰離子交換樹脂、弱堿性陰離子交換樹脂和大孔型強堿性陰離子交換樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述半干式解吸方法，其中所述離子樹脂交換飽和是指交換樹脂不能再吸附鎢或吸附鎢達(dá)臨界點。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述半干式解吸方法，其中所述雙氧水加入可分為定期和不定期兩種方式；雙氧水H2O2＞20％，工業(yè)級。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述半干式解吸方法，其中所述解吸過程改變流速是指降液面、無鎢出液排水、取后段液的流速與取前段液、高峰液的流速之比為1.5倍以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離子交換法生產(chǎn)仲鎢酸銨半干式解吸方法,用半干式解吸代替濕式解吸,即在解吸劑加入之前、解吸劑加完之后降低液面,保持解吸劑濃度,改變解吸流速,提高解吸劑利用率;在解吸劑中加入添加劑雙氧水,使交換樹脂長期保持活性;本發(fā)明無需增加設(shè)備投資,操作方便,可實現(xiàn)產(chǎn)品液濃度高,解吸時間短,樹脂再生完全,交換容量大,解吸劑用量省的效果。
文檔編號C22B3/00GK1381599SQ0210393
公開日2002年11月27日 申請日期2002年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月11日
發(fā)明者夏慶林, 潘恩樹 申請人:潘恩樹