[其他]連續電解制取偏鎢酸銨工藝

無效

• 申請號: 85103826
• 申請日: 1985-05-13
• 公開（公告）號: CN85103826B
• 公開（公告）日: 1987-09-02
• 發明（設計）人: 陳惠芳;張玉琪
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C25B1/00
• 分類號: C25B1/00;C01G41/00
• 代理公司: 北京市第三專利代理事務所
• 代理人: 虞寶煜,母宗緒

本發明涉及電解制取偏鎢酸銨工藝。

有多種制取偏鎢酸銨的工藝，在U.S.Pat.NO 3,175,881中描述了一種由仲鎢酸銨制取結晶的偏 鎢酸銨的低溫焙燒方法。該法要求嚴格控制焙燒溫 度，回收率低。Quatrini等人在U.S.Pat.NO 3,857,929中提出了另一種由鎢酸銨制取偏鎢酸銨 的離子交換法。此法是向鎢酸銨溶液中加入一種陽 離子交換樹脂，當溶液pH降至3.5左右時，鎢酸銨 轉化為偏鎢酸銨。這種方法的缺點是金屬回收率低， 并需要用強酸再生離子交換樹脂。此外還有水合三 氧化鎢與氨水反應的方法以及溶劑萃取法等，但是這 些方法均由于回收率低等缺點，不適用于工業應用。

另外一種制取偏鎢酸銨工藝由Vanderpool等 人在U.S.Pat.NO?3,936,362中提出，按照該工藝， 偏鎢酸銨可以采用電解堿金屬鎢酸鹽方法制取。此 工藝的特點是在電解槽中安裝一個陰離子交換膜，借 助于電位的推動力使陰極室里的鎢酸根陰離子透過 該隔膜進入含有銨離子水溶液的陽極室，在陽極室 的pH達到形成偏鎢酸銨的范圍時，停止電解，取出 偏鎢酸銨溶液，經蒸發得偏鎢酸銨結晶。該工藝回收 率低，所得偏鎢酸銨產品含鈉量高，不適于作催化劑 原料，且工藝操作間歇。Vanderpool等人在其后的 專利U.S.Pat.NO?4,283,357中采用仲鎢酸銨為原 料，并將其裝入陽極室中。所用隔膜為惰性的液體可 透膜。當直流電通過電解槽時，銨離子由陽極室遷入 陰極室，陽極室偏鎢酸銨濃度不斷增加，直至pH達 到2-4時，停止電解，從陽極室放出偏鎢酸銨產 物。此工藝所用陶瓷膜電阻大，消耗較多能量，用仲 鎢酸銨作原料產品價格要增高。由于電解過程中出 現沉淀，因此電解槽中需要安裝攪拌器，設備復雜且 生產操作仍不連續。

另一種偏鎢酸銨電解制取工藝為Campball等 人在其專利申請GB2073776A中提出，該工藝以鎢 酸銨為原料，采用陽離子交換膜作隔膜，鎢酸銨料液 裝入陽極室中。在電解槽通電后，銨離子通過所說的 陽離子交換膜由陽極室遷入陰極室，陽極室的pH不 斷下降，當pH達8.3時出現仲鎢酸銨沉淀，隨著陽 極室中銨離子不斷遷入陰極室，仲鎢酸銨沉淀逐漸溶 解，當pH達2.8-3.2時仲鎢酸銨沉淀完全溶解并 轉化為偏鎢酸銨，結束電解。該發明盡管采用鎢酸銨 為原料，但僅用理論氨水量溶解鎢酸，會使鎢酸溶解 不完全，影響回收率；由于配制的鎢酸銨料液濃度較 低，即三氧化鎢含量不能大于125克/升，必定造成 偏鎢酸銨溶液蒸發時的能量消耗增高；在陰極室中加 入鹽酸或硫酸配制成陰極液，由于濃差擴散，氯根和 硫酸根要進入陽極室，污染產品。該工藝與上面提到 的電解工藝一樣，也是不連續且需要攪拌裝置。

本發明的目的在于利用六價鎢在溶液中存在的 狀態與其濃度和溶液的pH有關的特性，避開仲鎢酸 銨沉淀的生成，提出一種簡便并適合于工業連續運行 的由鎢酸銨制取偏鎢酸銨的電解工藝。

本發明的另一目的是提高溶液中鎢的濃度使工 藝能夠在保證高收率下，直接使用工業生產中的鎢酸 銨溶液中間產品，降低生產偏鎢酸銨的成本。

本發明的又一個目的是改變陰極液的成分，提高 偏鎢酸銨的純度，使之適用于如催化劑等各種用途的 要求。

本發明工藝過程所采用的電解槽是一種常規槽 型的電解槽，一種陽離子交換膜將電解槽分為一個裝 有陽極的陽極室和一個裝有陰極的陰極室。適用的 陽極材料為鉑或鈦涂釕或鈦涂二氧化鉛等。陰極材 料是鉑或不銹鋼。陽極和陰極分別與一個普通直流 電源相連接。所說的陽極室中陽極液是一種鎢酸的 銨鹽溶液，所說的陰極室中的陰極液是一種水溶液電 解質。

最初裝入陽極室中所說的鎢酸的銨鹽溶液為偏 鎢酸銨溶液，其濃度范圍在180-400克/升三氧 化鎢，pH為2-4，最佳pH值為2.1-3。陰極室 中的水溶液電解質是比重為0.992-0.998的稀氨 水或稀氨水與稀硝酸的混合液，以含1％(重量)硝酸 的稀氨水溶液為佳。用于電解制取偏鎢酸銨的原料 為鎢酸銨溶液，其濃度范圍在150-350克/升三 氧化鎢，pH為8.7-11。電解前，將該鎢酸銨溶液 與所說的偏鎢酸銨溶液混合配制成清澈的混合料 液，其pH范圍為4-6，最佳范圍為4.1-5。