[发明专利]一种还原制氢复合炉、使用该复合炉的仲钨酸铵制钨的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生产钨粉的技术，尤其涉及的是一种还原制氢复合炉、使用该复合炉的仲钨酸铵制钨的装置及方法。

背景技术

生产钨粉现有技术：目前国内外生产钨粉的原理就是采用氧化钨同H₂反应成钨粉和水这个过程。此过程中使用到普通还原炉的工作原理是：将氧化钨放入炉子，通氢气反应生成钨粉。现有技术存在的问题是：氧化钨不是初级原料，从APT（仲钨酸铵）加工到氧化钨还有个通H₂煅烧的过程，需要煅烧炉设备，耗H₂耗电费和人工。将APT高温煅烧得到氧化钨和氨气，氨气排放，对产品二次污染，影响产品质量纯度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种还原制氢复合炉、使用该复合炉的仲钨酸铵制钨的装置及方法，跳过氧化钨生产环节，将APT直接制成钨粉。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括炉体和设置于炉体内的炉管，还包括设置于炉体内的制氢设备和加热设备，所述加热设备的加热温区为700℃～900℃，加热温区包括700℃温区、800℃温区、850℃温区和900℃温区，所述700℃温区、800℃温区、850℃温区和900℃温区沿炉管的物料进口依次分布，所述制氢设备位于850℃温区和900℃温区之上，制氢设备的气体进口和炉管的气体出口相连。

所述制氢设备为柱体，柱体内设有多组相互平行的带孔的S形镍板。用镍触媒做催化剂，产生的氨气通过镍板上的气孔，在高温加热时催化制得氢气和氮气。

作为本发明的优选方式之一，所述加热设备为电热丝加热设备。

一种使用所述的还原制氢复合炉的仲钨酸铵制钨的装置，包括还原制氢复合炉、水冷器、汽水分离器和氢气纯化装置，所述制氢设备的气体出口和水冷器相连，水冷器、汽水分离器和氢气纯化装置依次相连，氢气纯化装置的气体出口连接到还原制氢复合炉的气体入口。

为实现适当的控温，所述水冷器和还原制氢复合炉的气体入口通过阀门相连。

作为本发明的优选方式之一，所述氢气纯化装置为变压吸附器。

一种使用所述的还原制氢复合炉的仲钨酸铵制钨的方法，包括以下步骤：

（1）仲钨酸铵中通入氢气，在700～900℃下连续加热，将仲钨酸铵直接制得钨粉；

（2）将仲钨酸铵产生的氨气在850℃～900℃的高温下分解为氢气和氮气；

（3）将氢气和氮气的混合气体经过变压吸附，得到纯化氢气；

（4）将纯化后的氢气通入步骤（1）中，实现氢气的回收循环使用。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤（1）加热时间为9～12h。

本发明是打破了传统工艺，直接采用仲钨酸铵生产钨粉，跳过氧化钨生产环节，直接制成钨粉。要解决的问题是：如何处理仲钨酸铵中产生的氨气，氨气在高温下可以分解成H₂和N₂，加入分解回收系统，这样使得本发明既具备了还原功能，同时有具备可除氨气功能，并能综合利用起到节能减排功效。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明直接从APT生产制备得到钨粉，减少了APT 高温煅烧到氧化钨这一工作步骤，减少了煅烧炉这一设备的投入；氨气被分解，减少了污染，生成的氢气，循环使用，减少了能源的消耗。节省了生产部序，简化工艺流程，减少设备投入投资和劳动力，降低生产成本，节省电费，最重要的是充分利用APT中氨气制成氢气并循环使用，起到节能减排作用。在产品质量方面，钨粉纯度更高，质量性能更好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的反应原理图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。