1-3-12概述化学净化.ppt

第三章 纯化合物的制取 第一节 概述 第二节 化学净化法 一、粗钨酸钠溶液的净化 1.净化除磷，砷，硅，氟 2.净化除钼 二、从钨酸钠溶液中生产钨酸 1.人造白钨的沉淀 2.人造白钨的酸分解 三、由钨酸或粗钨酸制取仲钨酸铵 1. 钨酸的氨溶 2.仲钨酸铵结晶 四、由仲钨酸铵或钨酸制取三氧化钨 第三节 离子交换法 第四节 有机溶剂萃取法 ?钨冶金的原则工艺流程 第一节 概述 纯钨化合物制取阶段的目的 除去杂质，保证产品(APT或WO3)纯度 保证中间产品一定的物性(粒度及其分布) Na2WO4溶液中的杂质含量 Si/WO3 As/WO3 Mo/WO3 P/WO3 粗Na2WO4含杂 0.5～2% 0.01～1% 0.1～0.4% — 净化液(工业WO3制取) ＜0.03% ＜0.01% ＜0.1% ＜0.015% 杂质的危害 影响钨制品质量 沉淀人造白W时产生W损 ●1kg Si→79kgW损 ●1kg P → 71kgW损 ●1kg As → 29kgW损 Na2WO4溶液净化方法 ●化学净化法、 ●萃取法、 ●离子交换法 钨的纯钨化合物制取原则流程 图1-3-1 第二节 化学净化法 一、粗钨酸钠溶液的净化 1.净化除磷，砷，硅，氟 (1)基本原理 1）除硅 2）除磷，砷，氟 (2)工业实践 1）磷（砷）酸镁盐法 2）磷（砷）酸铵镁盐法 2.净化除钼 一、粗钨酸钠溶液的净化 1.净化除P、As、Si (1)基本原理 1)除硅 酸或Cl2中和： Na2SiO3+2HCl → H2SiO3↓ +2NaCl （pH=14） （pH=8～9） MgCl2除P、As、Si、F时，可进一步除Si （以MgSiO3）。 Na2SiO3 + MgCl → NaCl + MgSiO3↓ 注意事项：防止胶态硅酸的生成 （煮沸） 除硅的同时可以除锡 Na2SnO3 + 3H2O → Sn(OH)4 + 2NaOH 2)除P、As、F 磷酸或砷酸在不同pH的存在形态 H3PO4 = H+ +H2PO4- K1=7.5×10-3 H2PO4- = H+ +HPO42- K2=6.23×10-8 HPO42- = H+ +PO43- K3=2.2×10-13 PT =pPO43-+pHPO42-+pH2PO4-+pH3PO4 =ＰPO43- × (1+4.5×1012[H+]+7.24×1019[H+]2 +9.65× 10-2[H+]3 各磷酸根离子克分子分数 (见图1-3-2) pH = 9～10时、磷主要以HPO42-存在 pH = 12时、磷主要以HPO42-与PO43-同时存在 As的形态类似 化学法除P, As的具体方法 理论基础： 表1-3-2 某些镁盐溶度积 磷（砷）酸镁盐法: 加Mg2+使磷、砷、形成Mg盐沉淀。 磷（砷）铵镁盐法: 在NH4+存在下加Mg2+使磷、砷形成铵镁离子沉淀。 a. 磷(砷)酸镁盐法 在游离碱为1.0±0.2时,加入MgCl2 2Na2HPO4 + 3MgCl2 → Mg3(PO4)2↓+ 4NaCl+2HCl 2Na2HAsO4 + 3MgCl2 → Mg3(AsO4)2↓+4NaCl+2HCl (MgWO4可溶于水) 同时反应 MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl 影响磷(砷)酸镁盐法净化效果的主要因素 溶液pH值的影响 pH过高 → MgCl2水解量↑→ 渣量↑→ 钨损↑ pH过高 →Mg2+浓度降低→不利于P, As的沉淀 pH过低 → HPO42-浓度↑→ 净化液中磷含量↑ (HAsO42-) (砷) 最终碱度控制:0.2—0.3g/L NaOH (pH≈9) 温度的影响 温度↑→ 溶度积↓ → 净化效果↑ 温度↑→沉淀物颗粒↑→过滤性↑→钨损↓, b.磷(砷)酸铵镁盐法 在NH4+存在下，加入MgCl2时 （控制pH=8～9） Na2HPO4+ MgCl2+NH4OH → MgNH4PO4+2NaCl+H2O Na2AsO4+ MgCl2+NH4OH → MgNH4AsO4+2NaCl+H2O 表1-3-2 某些铵镁盐