仲钨酸铵结晶水与温度的关系

作为钨精矿制备钨粉过程中的重要中间产品之一,仲钨酸铵(Ammonium paratungstate,简称APT)是由钨酸溶液((NH4)2WO4)通过结晶单元操作制取的,其主要制备方法有蒸发结晶、中和结晶、冷冻结晶和喷雾干燥结晶。下面主要介绍的是利用蒸发结晶生产仲钨酸铵的结晶水与温度关系。

仲钨酸铵结晶水与温度的关系图片

在(NH4)2WO4溶液加热时随着氨的挥发、pH降低,APT结晶也就随之析出。当结晶温度低于50°C时,就会析出带11个结晶水的微细白色针状APT(5(NH4)2O•12WO3•11H2O);当温度高于50°C时,则析出的带7个结晶水片状APT;当温度在80~100°C时,则析出块状带5个结晶水的APT,反应方程式为:12(NH4)2WO4=5(NH4)2O•12WO3•5H2O+14NH3+2H2O。

在工业生产上,蒸发结晶的程度一般根据溶液中及产品所允许的含钼量而定。另外,蒸发结晶工艺也因仲钨酸铵的用途而异,如生产钨丝用的仲钨酸铵,通常采用夹套蒸汽加热的蒸发锅,蒸汽压力一般控制在(0.5~2.0)×10^5Pa;还有一种夹套加热的搅拌槽,其顶盖上装备了与真空系统连接的真空管道,蒸发时维持真空度约10.67~13.33kPa,也可以从顶盖插人三根和从反应槽底部插入一根压缩空气管,通入压缩空气。为了加快蒸发过程,大规模生产中常采用真空蒸发器,进一步强化蒸发过程,缩短蒸发时间,也可以使用压缩空气鼓泡以加速氨的排出。

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目前,我国生产企业基本采用蒸发结晶制取APT,因为蒸发结晶具有生产工艺简单,成本费用低,且产品化学纯度高,粒度细小均匀,不易团聚的优点,当前已经取代传统中和结晶法。不过,蒸发法所需要的生产周期较长,能耗较大。

注意:利用蒸发结晶生产出来的APT的粒度一般在13~26um之间,很难以满足纳米钨粉的制造要求。

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