[发明专利]一种从仲钨酸铵中净化除铼的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金提纯技术领域，具体涉及一种从仲钨酸铵中净化除铼的方法。

背景技术

钨在金属元素中具有最高的熔点和沸点，同时还又具有高密度、高强度、较高的声速、优越的抗蚀性和抗辐射能力，以及良好的热性能和较低的溅射屈服强度，而广泛应用于钢铁冶金、国防与航空航天、电子等行业。

杂质元素含量对钨材及钨合金性能的影响规律逐渐被人们所认识。高纯钨(质量含量为99.999％)或超高纯钨(质量含量为99.9999％)具有对电子迁移的高电导、高温稳定性以及能形成稳定的硅化物的特点，在电子工业中以薄膜形式用作栅极、连接和障碍金属，也用作半导体的配线用材。某些杂质元素在特定的钨材料的性能也显示出重要的影响，例如，磷元素在(1×10^-7)～(1×10^-6)范围内的变化都将使某些钨材和合金性能产生显著的改变。

随着高性能钨材料的开发和广泛应用，各工业领域对仲钨酸铵的纯度或某些杂质含量的要求将会越来越高。目前GB_T 3459-2006钨条只对其中Pb、Bi、Sn、Sb、As、Fe、Ni、Al、Si、Ca、Mg、Mo、P、C、O、N有含量要求。我国APT目前按照国标0级品生产，即使按标准所含23个杂质元素上限计算，其纯度仅在99.9％左右，其标准也没有对铼含量的要求。铼作为与钨钼性质很相似的稀有高熔点金属，常常伴生于钼矿中，而当前钨矿中的钼含量越来越高，同时目前钨产品的国标并没有对铼的含量有要求，在钨产品生产过程中缺乏对铼的关注，可能会导致铼进入最终的产品，从而使钨产品可能无法满足某些材料对痕量元素更高的要求。

目前钨铼分离的方法主要有离子交换法，挥发法，高铼酸钾沉淀法。其中离子交换法主要利用某些树脂(例如AB-17×16Γ树脂)对ReO₄^-的吸附性能远大于H₂W₁₂O₄₀^5-，故ReO₄^-被优先吸附从而达到钨铼分离的效果。挥发法主要用于处理钨铼合金等，利用铼的氧化物Re₂O₇的沸点低(361℃)，将钨铼合金置于高温条件，使得铼氧化成Re₂O₇挥发与钨分离。高铼酸钾沉淀法则是利用钨酸钾与高铼酸钾溶解度差异进行分离，KReO4在0℃时100g水中的最高溶解量为0.358g，而钨酸钾的溶解度很大。不过目前这些钨铼分离的方法主要都是处理钨铼比例相当或者钨铼含量较大时物料，无法对钨中含有微量铼的物料进行铼的分离去除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种从仲钨酸铵中净化除铼的方法。该净化方法简单，可控，采用采用Cl^-型201×7树脂进行动态离子交换吸附，能最大限度地利用高浓度的WO₄^2-置换已经被吸附的杂质阴离子ReO₄^2-，从而达到去除铼的效果，控制仲钨酸铵的结晶率不大于80％，得到铼含量小于5ppm的高纯仲钨酸铵。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种从仲钨酸铵中净化除铼的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、溶解：首先将铼含量大于15ppm的仲钨酸铵用氢氧化钠溶液溶解，得到钨酸钠的碱溶液；所述钨酸钠的碱溶液中NaOH的质量浓度为4g/L～8g/L，WO₃的质量浓度为15g/L～25g/L；

步骤二、吸附：将步骤一中所述钨酸钠的碱溶液通过装填有Cl^-型201×7树脂的离子交换柱进行动态离子交换，当离子交换柱的流出液中WO₃的质量浓度和流入液中WO₃的质量浓度相同时，Cl^-型201×7树脂吸附饱和，则停止离子交换；

步骤三、解吸：步骤二的离子交换吸附过程结束之后，用10g/L NH₄Cl+1mol/L NH₃·H₂O溶液，对离子交换柱内的Cl^-型201×7树脂进行淋洗，再用5mol/L NH₄Cl+2mol/L NH₃·H₂O溶液对离子交换柱内的Cl^-型201×7树脂进行解吸，得到纯净的钨酸铵溶液；