專利名稱：一種偏鎢酸銨的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以仲鎢酸銨為原料制備偏鎢酸銨的方法，特別是涉及一種制備高 純、高溶解度偏鎢酸銨產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
偏鎢酸銨是重要的含鎢化合物，主要用于石油裂化、有機(jī)合成、硝化反應(yīng)等作催化 劑。隨著石油煉制、石油化工等行業(yè)的迅速發(fā)展，偏鎢酸銨用量增長(zhǎng)較快?，F(xiàn)有技術(shù)中以仲 鎢酸銨為原料采用結(jié)晶法制備偏鎢酸銨的方法，投資多，成本高，能耗高，且所得產(chǎn)品質(zhì)量 不穩(wěn)定，特別是溶解性能較差，高純度的偏鎢酸銨產(chǎn)品，而較低溶解度、低純度的偏鎢酸銨 產(chǎn)品不能滿足生產(chǎn)含鎢催化劑的需要。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種流程短，設(shè)備投資少，成本低， 產(chǎn)品流動(dòng)性好，溶解性好，純度高，回收率高的偏鎢酸銨的制備方法。一種偏鎢酸銨的制備方法，包括以仲鎢酸銨晶體為原料，經(jīng)過酸溶解、納濾脫鹽和 濃縮，以及蒸發(fā)結(jié)晶，抽濾，干燥得到偏鎢酸銨產(chǎn)品。上述方法具體包括以下步驟A.仲鎢酸銨晶體酸溶解將仲鎢酸銨晶體在攪拌條件下緩慢加入純水中，同時(shí)緩 慢加入1 3mol/L的工業(yè)硝酸溶液，控制溶液PH值在2 4，溶液比重達(dá)到118 1. 20Kg/ L,仲鎢酸銨晶體然后在85-95°C恒溫并控制pH值條件下，攪拌陳化4 8h，使仲鎢酸銨充 分轉(zhuǎn)化為偏鎢酸銨；化學(xué)反應(yīng)如下5 (NH4)2O · 12W03-5H20+4HN03 = (NH4) 6H2ff12040 · 6H20+4NH4N03B.偏鎢酸銨溶液脫鹽和濃縮轉(zhuǎn)化為純濃偏鎢酸銨溶液步驟A陳化后的偏鎢酸銨 溶液取澄清液納濾，加水進(jìn)行多次過膜的洗滌，充分去除偏鎢酸銨溶液中的硝酸銨，直至硝 酸銨去除率不低于99%，最后進(jìn)行膜濃縮，將原料液體積濃縮3-5倍，制備得到純濃偏鎢酸 銨溶液；C.將純濃偏鎢酸銨溶液在攪拌、加熱條件下結(jié)晶，真空抽濾，干燥，得到偏鎢酸銨 粉末產(chǎn)品。步驟A所述的仲鎢酸銨晶體為雜質(zhì)含量符合國(guó)標(biāo)零級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的仲鎢酸銨晶體。步驟B所述的納濾處理過程是連續(xù)的，稀偏鎢酸銨溶液依次通過納濾膜，不斷往 料液罐里加水洗滌稀偏鎢酸銨溶液去除硝酸銨，再將除雜后的稀偏鎢酸銨溶液納濾濃縮。步驟B所述的納濾處理過程操作溫度為10_40°C，壓力為1. 0-2. 25MPa。步驟B所述的納濾處理過程所用的膜組件包括納濾膜，納濾膜孔徑l-2nm。所述的納濾處理過程所用的膜組件的材料為有機(jī)高分子，其中膜面材料為纖維素 衍生物類、聚砜類或聚酰胺類，膜面支撐材料為聚酯類或聚烯烴類。
所述的納濾處理過程所用的膜組件為板式膜、卷式膜、管式膜和中空纖維膜的一 種。步驟C所述的結(jié)晶過程中，結(jié)晶溫度90-100°C，溶液密度達(dá)到2-2. 5kg/L時(shí)，開始 自然降溫結(jié)晶，溶液密度達(dá)到2. 5-4. Okg/L時(shí)停止加熱，再通過抽濾，干燥得到偏鎢酸銨產(chǎn)
P
ΡΠ O根據(jù)本發(fā)明的制備方法，在仲鎢酸銨酸溶解步驟中，將仲鎢酸銨直接與硝酸反應(yīng) 制備稀偏鎢酸銨溶液，與現(xiàn)有技術(shù)相比省略了焙燒過程，不必用回轉(zhuǎn)爐設(shè)備，減少固定投 資，減少了利用多次陳化，通過吸濾器自然過濾的方法來獲得純偏鎢酸銨收率低的缺點(diǎn)，產(chǎn) 品收率大大提高，產(chǎn)品純度高，降低了生產(chǎn)成本。根據(jù)本發(fā)明的制備方法，在濃偏鎢酸銨溶液結(jié)晶干燥步驟中，控制干燥條件，例 如結(jié)晶溶液密度，結(jié)晶溫度，使?jié)馄u酸銨溶液迅速干燥成粉狀，速度快、效率高，偏鎢酸 銨產(chǎn)品的流動(dòng)性好，溶解性好，純度高。根據(jù)本發(fā)明方法制備的偏鎢酸銨產(chǎn)品克服了現(xiàn)有技 術(shù)制備偏鎢酸銨溶解度低，產(chǎn)品純度低和收率低的不足。根據(jù)本發(fā)明，原料為純的仲鎢酸銨晶體，投料方式為緩慢連續(xù)投料，克服了仲鎢酸 銨溶解度不高的問題，可以制得氧化鎢含量較高的偏鎢酸銨溶液，從而達(dá)到省略焙燒工序 的目的，同時(shí)利用納濾膜高效除雜和濃縮分離的作用，減少了利用多次陳化，通過吸濾器自 然過濾的方法來獲得純偏鎢酸銨收率低的缺點(diǎn)，達(dá)到節(jié)能降耗和降低成本的目的。本發(fā)明中術(shù)語“高純”，是指生產(chǎn)的偏鎢酸銨晶體質(zhì)量符合偏鎢酸銨產(chǎn)品中主要雜 質(zhì)含量達(dá)到美國(guó)Sylvaina公司的偏鎢酸銨商品級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求(見表1)，“高溶解度”是指偏 鎢酸銨產(chǎn)品溶解度> 300kg/L。表1美國(guó)sylvaina公司的偏鎢酸銨商品級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
溶解性溶解 PH精度 (R )WOj %NO3 %Mo %Na %Ca %Fe %1 -4kgW03 11M ？-O5.1)10088紜0. i^ 0.002( 0.0040.001( 0.00

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的以仲鎢酸銨為原料制備偏鎢酸銨的工藝流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的制備高溶解度偏鎢酸銨產(chǎn)品的工藝流程具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，而不會(huì)限制本發(fā)明。實(shí)施例1A.仲鎢酸銨酸溶解將一定量的去離子水加熱后，在攪拌下緩慢地加入仲鎢酸 銨(APT)晶體和3mol/L的工業(yè)硝酸，在此過程中注意控制pH值為2，直至溶液比重達(dá)到 118Kg/L。溶解后的溶液，讓其在90°C左有恒溫并控制pH值攪拌陳化4h，使仲鎢酸銨充分 轉(zhuǎn)化為偏鎢酸銨。陳化后的澄清溶液，濾去不溶物。在此過程中未溶解的APT可重新進(jìn)行中和轉(zhuǎn)化。B.稀偏鎢酸銨溶液納濾除雜轉(zhuǎn)化為濃偏鎢酸溶液步驟A制備的稀偏鎢酸銨溶液 靜置陳化4小時(shí)后，通過一級(jí)自然過濾，制得濾液；將上述濾液泵入納濾膜設(shè)備，進(jìn)行多次 加水洗滌，除去稀偏鎢酸銨中的硝酸銨，達(dá)到99%的去除后，再將純的稀偏鎢酸銨進(jìn)行納濾 濃縮，制備濃偏鎢酸銨溶液。C.濃偏鎢酸銨溶液結(jié)晶干燥將步驟B制備的濃偏鎢酸銨溶液結(jié)晶干燥步驟，結(jié) 晶干燥條件為控制結(jié)晶溫度95°C，溶液密度達(dá)到2. 19kg/L時(shí)，開始降溫結(jié)晶，溶液密度達(dá) 到2. 5kg/L時(shí)停止加熱，讓偏鎢酸銨(AMT)濃液通過抽濾，這時(shí)得出的晶體粒細(xì)、均勻、顏色 較白，雜質(zhì)成分含量分析如表2。偏鎢酸銨產(chǎn)品溶解度> 300kg/L。表2膜法生產(chǎn)的高純偏鎢酸銨雜志光譜分析 實(shí)施例2A.仲鎢酸銨酸溶解將一定量的去離子水加熱后，在攪拌下緩慢地加入APT晶體 和3mol/L的工業(yè)硝酸，在此過程中注意控制pH值為4，直至溶液比重達(dá)到1. 20Kg/L。溶解 后的溶液，讓其在90°C左右恒溫并控制pH值攪拌陳化8h，使仲鎢酸銨充分轉(zhuǎn)化為偏鎢酸 銨。陳化后的澄清溶液，濾去不溶物。在此過程中未溶解的APT可重新進(jìn)行中和轉(zhuǎn)化。B.稀偏鎢酸銨溶液納濾除雜轉(zhuǎn)化為濃偏鎢酸溶液步驟A制備的稀偏鎢酸銨溶液 靜置陳化4小時(shí)后，通過一級(jí)自然過濾，制得濾液；將上述濾液泵入納濾膜設(shè)備，進(jìn)行多次 加水洗滌，除去稀偏鎢酸銨硝酸銨，達(dá)到99. 5%的去除后，再將純的稀偏鎢酸銨進(jìn)行納濾濃 縮，制備濃偏鎢酸銨溶液。C.濃偏鎢酸銨溶液結(jié)晶干燥將步驟B制備的濃偏鎢酸銨溶液結(jié)晶干燥步驟，結(jié) 晶干燥條件為控制結(jié)晶溫度98°C，溶液密度達(dá)到2. 2kg/L時(shí)，開始降溫結(jié)晶；溶液密度達(dá) 到2. 8kg/L時(shí)停止加熱，讓AMT濃液通過抽濾，這時(shí)得出的晶體粒細(xì)、均勻、顏色較白，雜質(zhì) 成分含量分析如表2。偏鎢酸銨產(chǎn)品溶解度> 300kg/L。表2膜法生產(chǎn)的高純偏鎢酸銨雜志光譜分析
權(quán)利要求
一種偏鎢酸銨的制備方法，其特征在于，包括以仲鎢酸銨晶體為原料，經(jīng)過酸溶解、納濾脫鹽和濃縮，以及蒸發(fā)結(jié)晶，抽濾，干燥得到偏鎢酸銨產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，具體包括以下步驟A.仲鎢酸銨晶體酸溶解將仲鎢酸銨晶體在攪拌條件下緩慢加入純水中，同時(shí)緩慢加 入1 3mol/L的工業(yè)硝酸溶液，控制溶液pH值在2 4，直至溶液比重達(dá)到118 1. 20kg/ L,然后在85-95°C恒溫并控制pH值條件下，攪拌陳化4 8h，使仲鎢酸銨充分轉(zhuǎn)化為偏鎢 酸銨；B.偏鎢酸銨溶液脫鹽和濃縮轉(zhuǎn)化為純濃偏鎢酸銨溶液步驟A陳化后的偏鎢酸銨溶液 取澄清液納濾，加水進(jìn)行多次過膜的洗滌，充分去除偏鎢酸銨溶液中的硝酸銨，直至硝酸銨 去除率不低于99%，最后進(jìn)行膜濃縮，將原料液體積濃縮3-5倍，制備得到純濃偏鎢酸銨溶 液；C.將純濃偏鎢酸銨溶液在攪拌、加熱條件下結(jié)晶，真空抽濾，干燥，得到偏鎢酸銨粉末女口
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟A所述的仲鎢酸銨晶體為雜質(zhì)含 量符合國(guó)標(biāo)零級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的仲鎢酸銨晶體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟B所述的納濾處理過程是連續(xù)的，稀 偏鎢酸銨溶液依次通過納濾膜，不斷往料液罐里加水洗滌稀偏鎢酸銨溶液去除硝酸銨，再 將除雜后的稀偏鎢酸銨溶液納濾濃縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于，步驟B所述的納濾處理過程操作溫度 為 10-40°C，壓力為 1. 0-2. 25MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟B所述的納濾處理過程所用的膜組件 包括納濾膜，納濾膜孔徑l-2nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的納濾處理過程所用的膜組件的材 料為有機(jī)高分子，其中膜面材料為纖維素衍生物類、聚砜類或聚酰胺類，膜面支撐材料為聚 酯類或聚烯烴類。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的納濾處理過程所用的膜組件為板 式膜、卷式膜、管式膜和中空纖維膜的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟C所述的結(jié)晶過程中，結(jié)晶溫度 90-100°C，溶液密度達(dá)到2-2. 5kg/L時(shí)，開始自然降溫結(jié)晶，溶液密度達(dá)到2. 5_4kg/L時(shí)停 止加熱，再通過抽濾，干燥得到偏鎢酸銨產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用膜技術(shù)以仲鎢酸銨為原料制備高純偏鎢酸銨的方法，其對(duì)偏鎢酸銨原料直接實(shí)施酸溶解步驟；并且在納濾膜除鹽和濃縮步驟之后，通過蒸發(fā)結(jié)晶干燥步驟，而得到偏鎢酸銨產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法省略了焙燒過程，不必用回轉(zhuǎn)爐設(shè)備，減少固定投資，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)該方法可以去除仲鎢酸銨與酸反應(yīng)后生成的偏鎢酸銨產(chǎn)品中的硝酸銨雜質(zhì)，從而大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量，減少了利用多次陳化，通過吸濾器自然過濾的方法來獲得純偏鎢酸銨收率低的缺點(diǎn)，提高了產(chǎn)品回收率。本方法制備的偏鎢酸銨產(chǎn)品流動(dòng)性好，溶解性好，純度高，回收率高，克服了現(xiàn)有技術(shù)偏鎢酸銨產(chǎn)品溶解度低、產(chǎn)品質(zhì)量低和收率低的不足。
文檔編號(hào)C01G41/00GK101928039SQ20101029698
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者劉久清 申請(qǐng)人:中南大學(xué)