專利名稱：制備鎢酸鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過在熔鹽中氧化硬質(zhì)金屬碎屑和/或重金屬碎屑制備鎢酸鈉的方法。
在為數(shù)眾多的專利出版物中描述了加工硬質(zhì)金屬碎屑(WC-Co或WC-Co-TaC-TiC)和重金屬碎屑(W-Cu-Ni-Fe)的方法。已知的方法包括在高溫下氧化硬質(zhì)金屬碎屑(US-A 3887680)、用液態(tài)鋅處理(US-A 3595484)或陽極溶解粘合劑(AT-A 380495)。這些方法要么就是設(shè)備昂貴，要么就是僅適合某種類型的碎屑。
而且，硬質(zhì)金屬在熔鹽中的反應(yīng)在工業(yè)上是重要的。
因此，US-A 4603043描述了在由NaNO3和NaOH組成的熔鹽中，在溫度為500～700℃下，加工含W物料。在此，為了更好地控制反應(yīng)，首先將NaOH和含W組分加熱至560～600℃。而后，在2～3小時(shí)內(nèi)加入作為氧化劑所需的NaNO3。
根據(jù)DE-A 314495，硬質(zhì)金屬碎屑的加工同樣也在堿金屬氫氧化物/堿金屬硝酸鹽的熔化物，即由40～80％堿金屬硝酸鹽和20～60％堿金屬氫氧化物的熔鹽中進(jìn)行。為了降低熔點(diǎn)，加入5％NaCl。熔融溫度為550℃。而后，將熔化物傾入水中。
DD-A 207932描述了在純硝酸鈉熔化物或純亞硝酸鈉熔化物中加工硬質(zhì)金屬碎屑。在此，堿金屬組分超出化學(xué)計(jì)量10～15％，并且熔融溫度為900℃。將反應(yīng)的熔化物先冷卻至室溫，然后溶解于水中。
根據(jù)IN-A 157146，采用由堿金屬氫氧化物，優(yōu)選KOH或NaOH和作為氧化劑的堿金屬硝酸鹽，優(yōu)選KNO3或NaNO3組成的熔鹽加工硬質(zhì)金屬碎屑。熔融溫度為350～460℃。在這種情況下，已經(jīng)確定在400～420℃鎢產(chǎn)率為90～94％。在440～460℃鎢的產(chǎn)率可增至99％。在這種情況下，反應(yīng)只能很困難地控制。此外，發(fā)生氮氧化物的釋放。
在硝酸鹽和/或亞硝酸鹽介質(zhì)所有反應(yīng)中，其缺點(diǎn)是高度放熱反應(yīng)難以控制。因而，就工業(yè)安全而言，認(rèn)為整個(gè)反應(yīng)是成問題的。此外，還常不可控制地釋放出含氮?dú)怏w。當(dāng)緊接著進(jìn)行溶劑萃取時(shí)，包含于鎢酸鈉溶液和過濾殘?jiān)械膩喯跛猁}和硝酸鹽使得處理起來相當(dāng)困難。
因此，本發(fā)明的目的是提供加工硬質(zhì)金屬碎屑和重金屬塊碎屑的方法，該方法不具上述缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，此目的通過在由NaOH和Na2SO4組成的熔鹽中氧化具有不同組成的含鎢碎屑來進(jìn)行加工而實(shí)現(xiàn)。
因此，本發(fā)明提供通過在熔鹽中氧化硬質(zhì)金屬碎屑和重金屬碎屑而制備鎢酸鈉的方法，其特征在于使用由60～90％(重量)NaOH和10～40％(重量)Na2SO4組成的熔鹽。
反應(yīng)優(yōu)選在移動(dòng)的熔化物中進(jìn)行，特別優(yōu)選在間歇操作、直接加熱的回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行。作為抗應(yīng)力的保護(hù)件，回轉(zhuǎn)爐應(yīng)用耐火材料做襯里。氧化反應(yīng)有利地通過向熔化物中鼓空氣而進(jìn)行。技術(shù)上效率高的是使反應(yīng)在溫度為800～1100℃進(jìn)行。當(dāng)使用過量5～20％(重量)的堿金屬組分進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，得到特別優(yōu)異的溶出(digestion)數(shù)據(jù)。
以下進(jìn)一步解釋本發(fā)明方法，但不限制本發(fā)明。
在熔化物液化后，停止能量供給，反應(yīng)在鼓入空氣和爐子旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行4～8小時(shí)。在此過程中，鎢組分從含W物料中直接進(jìn)入鎢酸鈉。
不需要額外的能量供給，僅通過鼓入空氣的體積即可控制反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，Na2WO4熔化物通過特定的加料斗直接轉(zhuǎn)移到水中。鎢酸鈉立即溶解，通過常規(guī)方法可將其加工成碳化鎢粉末。
存在于物料中的其它組分，如Co、TiC、TaC或Fe、Ni、Cu殘留在殘留物中，同樣也可通過已知方法加工。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是，反應(yīng)在NaOH/Na2SO4熔化物中輕度放熱。整個(gè)反應(yīng)可通入鼓入空氣而有效地控制，也就是說不存在有關(guān)工業(yè)安全的問題。
另一優(yōu)點(diǎn)是，所用的堿金屬化合物對有用組分的進(jìn)一步加工根本沒有不利的作用。
而且，在該反應(yīng)過程中沒有發(fā)生反應(yīng)氣不可控制的釋放。
以下將通過實(shí)施例解釋本發(fā)明，但無任何有意地限制。
實(shí)施例1將1000kg 84％WC、9％Co、4％TaC、3％TiC組成的硬質(zhì)金屬塊碎屑與400kg NaOH和150kg Na2SO4一起投入用耐火材料做襯里的間歇操作回轉(zhuǎn)爐中，加熱至約900℃。6小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)，將熔化物轉(zhuǎn)移至5m3水中浸提。過濾后，Co、Ti和Ta組分殘留在殘?jiān)校u以鎢酸鈉形式流入濾液，利用常規(guī)方法將其加工成仲鎢酸銨。
W的溶出產(chǎn)率為86.3％。
實(shí)施例2過程如實(shí)施例1所述。
此外，在溶液中6小時(shí)的反應(yīng)過程中，鼓入60立方米/小時(shí)的空氣通過熔化物。如實(shí)施例1所述進(jìn)行加工。
溶出產(chǎn)率為89.5％。
實(shí)施例3如實(shí)施例1所述使1000kg硬質(zhì)金屬塊碎屑與400kg NaOH和250kgNa2SO4一起熔融并進(jìn)行加工。
W的溶出產(chǎn)率為91.5％。
實(shí)施例4如實(shí)施例1一樣使1000kg硬質(zhì)金屬塊碎屑與400kg NaOH和150kgNa2SO4一起進(jìn)行熔解和處理，但不轉(zhuǎn)動(dòng)熔化物。
W溶出產(chǎn)率為75.1％。
各實(shí)施例中選擇的各種熔化物參數(shù)和溶出產(chǎn)率隨Na2SO4含量的變化如

圖1所示。
權(quán)利要求
1.通過在熔鹽中氧化硬質(zhì)金屬碎屑和/或重金屬碎屑而制備鎢酸鈉的方法，其特征在于使用由60～90％(重量)NaOH和10～40％(重量)Na2SO4組成的熔鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于反應(yīng)在移動(dòng)的熔鹽中進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)的方法，其特征在于反應(yīng)在間歇操作、直接加熱的回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行。
4根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其特征在于向熔化物中鼓入空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其特征在于反應(yīng)在800～1100℃溫度進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法，其特征在于使用過量5～20％(重量)的堿金屬組分進(jìn)行反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過在熔鹽中氧化硬質(zhì)金屬碎屑和/或重金屬碎屑而制備鎢酸鈉的方法。
文檔編號(hào)C01G41/00GK1187801SQ96194634
公開日1998年7月15日 申請日期1996年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月12日
發(fā)明者M·羅瑟 申請人:H·C·施塔克公司