[发明专利]制备钨酸钠的方法

说明书

本发明涉及通过在熔盐中氧化硬质金属碎屑和/或重金属碎屑制备钨酸钠的方法。

在为数众多的专利出版物中描述了加工硬质金属碎屑(WC-Co或WC-Co-TaC-TiC)和重金属碎屑(W-Cu-Ni-Fe)的方法。已知的方法包括在高温下氧化硬质金属碎屑(US-A 3 887680)、用液态锌处理(US-A 3 595 484)或阳极溶解粘合剂(AT-A 380 495)。这些方法要么就是设备昂贵，要么就是仅适合某种类型的碎屑。

而且，硬质金属在熔盐中的反应在工业上是重要的。

因此，US-A 4 603 043描述了在由NaNO₃和NaOH组成的熔盐中，在温度为500～700℃下，加工含W物料。在此，为了更好地控制反应，首先将NaOH和含W组分加热至560～600℃。而后，在2～3小时内加入作为氧化剂所需的NaNO₃。

根据DE-A 314 495，硬质金属碎屑的加工同样也在碱金属氢氧化物/碱金属硝酸盐的熔化物，即由40～80％碱金属硝酸盐和20～60％碱金属氢氧化物的熔盐中进行。为了降低熔点，加入5％NaCl。熔融温度为550℃。而后，将熔化物倾入水中。

DD-A 207 932描述了在纯硝酸钠熔化物或纯亚硝酸钠熔化物中加工硬质金属碎屑。在此，碱金属组分超出化学计量10～15％，并且熔融温度为900℃。将反应的熔化物先冷却至室温，然后溶解于水中。

根据IN-A 157 146，采用由碱金属氢氧化物，优选KOH或NaOH和作为氧化剂的碱金属硝酸盐，优选KNO₃或NaNO₃组成的熔盐加工硬质金属碎屑。熔融温度为350～460℃。在这种情况下，已经确定在400～420℃钨产率为90～94％。在440～460℃钨的产率可增至99％。在这种情况下，反应只能很困难地控制。此外，发生氮氧化物的释放。

在硝酸盐和/或亚硝酸盐介质所有反应中，其缺点是高度放热反应难以控制。因而，就工业安全而言，认为整个反应是成问题的。此外，还常不可控制地释放出含氮气体。当紧接着进行溶剂萃取时，包含于钨酸钠溶液和过滤残渣中的亚硝酸盐和硝酸盐使得处理起来相当困难。

因此，本发明的目的是提供加工硬质金属碎屑和重金属块碎屑的方法，该方法不具上述缺点。

根据本发明，此目的通过在由NaOH和Na₂SO₄组成的熔盐中氧化具有不同组成的含钨碎屑来进行加工而实现。

因此，本发明提供通过在熔盐中氧化硬质金属碎屑和重金属碎屑而制备钨酸钠的方法，其特征在于使用由60～90％(重量)NaOH和10～40％(重量)Na₂SO₄组成的熔盐。

反应优选在移动的熔化物中进行，特别优选在间歇操作、直接加热的回转炉中进行。作为抗应力的保护件，回转炉应用耐火材料做衬里。氧化反应有利地通过向熔化物中鼓空气而进行。技术上效率高的是使反应在温度为800～1100℃进行。当使用过量5～20％(重量)的碱金属组分进行反应时，得到特别优异的溶出(digestion)数据。

以下进一步解释本发明方法，但不限制本发明。

在熔化物液化后，停止能量供给，反应在鼓入空气和炉子旋转下进行4～8小时。在此过程中，钨组分从含W物料中直接进入钨酸钠。

不需要额外的能量供给，仅通过鼓入空气的体积即可控制反应。反应结束后，Na₂WO₄熔化物通过特定的加料斗直接转移到水中。钨酸钠立即溶解，通过常规方法可将其加工成碳化钨粉末。

存在于物料中的其它组分，如Co、TiC、TaC或Fe、Ni、Cu残留在残留物中，同样也可通过已知方法加工。

本发明方法的优点是，反应在NaOH/Na₂SO₄熔化物中轻度放热。整个反应可通入鼓入空气而有效地控制，也就是说不存在有关工业安全的问题。

另一优点是，所用的碱金属化合物对有用组分的进一步加工根本没有不利的作用。

而且，在该反应过程中没有发生反应气不可控制的释放。

以下将通过实施例解释本发明，但无任何有意地限制。

实施例1