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第三章 纯化合物的制取 第一节 概述 第二节 化学净化法 第三节 离子交换法 ?基本原理 一、用强碱性阴离子交换树脂净化钨酸钠溶液 二、用弱碱性阴离子交换树脂，将Na2WO4溶液转型。 三、离子交换法的必威体育精装版进展——离子交换一步法分离 P、As、Si、Mo生产高纯 四、离子交换从微量含钨溶液中富集钨 第四节 有机溶剂萃取法 ?粗钨酸钠溶液净化的原则工艺流程 离子交换基本原理 离子交换平衡 阴离子交换交换 2R4NCl + WO42- → (R4N)2WO4+2Cl- 选择性系数与分配比 离子交换树脂层的工作过程 ●流出曲线 ●饱和容量 ●穿透容量（操作容量） 一、用强碱性阴离子交换树脂净化钨酸钠溶液 本工艺的目的 除砷、磷、硅、锡 Na2WO4→(NH4)2WO4转型 离子亲和力顺序 SO42-＞C2O42-＞I-＞NO3-＞CrO4-＞Br-＞SCN-＞Cl＞OH-＞CH3COO3-＞F- Cl-＞ WO42-、MoO42-＞ OH- ＞ AsO43- ＞ PO43- ＞ SiO32- 利用上述性质，可使WO42-、MoO42-优先吸附在树脂上，而与AsO43-、PO43-、SiO32-分离。 离子交换法原则流程 （图1-3-28） 过程主要分吸附、淋洗、解吸三个步骤。 1.吸附 用Cl-型201×7阴树脂进行吸附、吸附反应如下： R4NCl +Na2WO4=(R4N)2WO4+2NaCl NaCl浓度影响大，吸附要求在低NaCl浓度下进行 离子交换设备 ●固定床 ●密实移动床 ●流化床 常用术语：交前液、交后液 影响交换容量及吸附率的因素 (1) 溶液的成分(Cl-、OH-、WO42-浓度) ① WO42-浓度↑→反应物产生的Cl-浓度↑→交换容量↓ 但 WO42-浓度过→低废水量↑ （图1-3-29） ② NaOH浓度↑→ 竟争吸附 → 交换容量↓ R4NCl + OH- → R4NOH + Cl- （图1-3-30） ③ Cl-浓度↑→交换容量↓ （图1-3-31） 因此，粗Na2WO4溶液要稀释至15～25g/L WO3 (2)溶液的流速（吸附、解吸线速度） ①流速↑→处理能力 ②流速↑→接触时间短→穿透早→操作(穿透)容量↓（图1-3-32） 一般控制操作(穿透)容量＞70%饱和容量。 （3）树脂性能 2)淋洗 因为亲和力Cl-＞OH-＞AsO43+,SiO32+，用稀Cl-或OH-溶液可把AsO43+,SiO32+等杂质淋洗下来. (R4N)3AsO4+3Cl- → 3R4NCl+AsO43- 为了避免钨损，淋洗剂浓度不能太高 NaCl 4-8 g/l, 或 NaOH 10g/l 3）解吸 在高浓度解吸剂 (如5molNH4Cl)作用下,会发生WO42-的解吸 (R4N)2WO4+2Cl- → 2R4NCl+(NH4)2WO4 解吸剂种类对钨解吸行为的影响 解吸能力 NH4Cl(NH4)2SO4 (图1-3-34) 用NH4Cl+NH4OH作解吸剂时，NH4Cl浓度，解吸线速度的影响 NH4Cl浓度↑→ 解吸液中WO3浓度↑ (图1-3-34) 解吸线速度↓→ 解吸液中WO3浓度↑(图1-3-35) 解吸剂中加NH4OH的作用 常用术语：前稀液、后稀液 主要工艺条件及技术经济指标 粗钨酸钠溶液成分: WO3 15 ～ 25; NaOH 8; Cl-0.7 (g/l) 交换时线速度： 6 ～ 10cm/min 干树脂的穿透容量： 160 ～ 220mg WO3/l 淋洗液成分(g/l)： NaCl 4 ～ 8; 或NaOH 10 淋洗及解吸线速度： 2 ～ 4 10cm/min 解吸液浓度： 5mol/l NH4Cl, 2mol NH4OH 解吸液体积： 约为树脂体积的一半 吸附过程除杂率(%)： As 80～85%;P 80～90%;Si 90～95%；Sn ＞90% 吸附、淋洗总除杂率 As、P 、Si 、Sn均为95～99% 过程总回收率： 约99% 生产1吨APT消耗： NH4Cl:0.65—0.8t, 树脂1-1.5kg 二．用弱碱性阴离子交换树脂，将Na2WO4 溶液转型 离子交换树脂 AH-80П （前苏联） 全交换容量：每克干树脂1610mg-WO3 交换设备：流化床（连续操作） Na2WO4溶液浓度(g/l) Na2WO4: 125, NaCl+Na2CO4: 115 ～ 130 pH 2.5 ～ 3.0 该工艺只转型，不除杂。