雙極膜電滲析制備偏鎢酸鹽的技術(shù)研究.pdf

1、本文針對(duì)偏鎢酸鹽的性質(zhì)與特點(diǎn)，結(jié)合雙極膜電滲析技術(shù)，提出了一種高效、環(huán)境友好的“偏鎢酸鹽制備新技術(shù)”。主要研究?jī)?nèi)容包括利用雙極膜電滲析從工業(yè)鎢酸銨溶液中制備偏鎢酸銨溶液;分別采用醇析結(jié)晶法，噴霧干燥法和冷卻結(jié)晶法從所制偏鎢酸銨溶液中制取固體偏鎢酸銨;用雙極膜電滲析——蒸發(fā)法從鎢酸鈉溶液中制備偏鎢酸鈉濃縮液。主要研究結(jié)果如下:
　　 進(jìn)行了雙極膜電滲析制備偏鎢酸銨溶液的可行性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雙極膜電滲析能將工業(yè)鎢酸銨溶液成功轉(zhuǎn)

2、化為偏鎢酸銨溶液，該工藝流程短，過(guò)程穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，電流效率可達(dá)70％以上，直流電耗分別為0.0795kWh/mol[NH3]和871.6 kWh/T[WO3]，WO3直收率大于99.9％。
　　 考察電流密度，鹽室溶液WO3濃度，堿室NH4HCO3初始濃度，溶液溫度以及鹽室溶液pH值等工藝參數(shù)對(duì)電流效率和直流電耗的影響。確定了雙極膜電滲析過(guò)程較優(yōu)的工藝參數(shù):采用較高的電流密度(＞650A/m2)，鹽室溶液WO3濃度150～20

3、0g/L，堿室NH4HCO3初始濃度控制在1.5mol/L，并向堿室連續(xù)補(bǔ)加一定濃度的NH4HCO3溶液限制游離NH3·H2O的生成，溶液溫度控制在31℃，鹽室溶液pH值穩(wěn)定在2.8左右。
　　 采用條件實(shí)驗(yàn)中確定的較優(yōu)工藝參數(shù)，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)制備偏鎢酸銨溶液的綜合實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)獲得較高的電流效率和較低的直流電耗(電流效率70％，直流電耗分別為0.0743kWh/mol[NH3]和825.5kWh/T[WO3])。生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染，環(huán)

4、境友好，證明該方法具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
　　 對(duì)雙極膜電滲析所制的偏鎢酸銨溶液進(jìn)行陳化實(shí)驗(yàn)，確定陳化條件為:陳化前pH值控制在2.70～2.90，在90℃下恒體積保溫48h。在此基礎(chǔ)上，用醇析結(jié)晶法制備固體AMT。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定醇析結(jié)晶工藝參數(shù)為:偏鎢酸銨陳化濾液濃縮至WO3濃度高于1350g/L，無(wú)水乙醇添加量為濃縮液3倍體積，攪拌約20min至結(jié)晶完全，晶體冷凍干燥2h。該過(guò)程結(jié)晶率大于95％，產(chǎn)品為白色晶體，水溶性好，

5、溶解度大于300g/100gH2O(20℃)，WO3含量大于86％，雜質(zhì)除Mo外含量均低于國(guó)標(biāo)值，可用于生產(chǎn)鎢系催化劑。
　　 分別用噴霧干燥和冷卻結(jié)晶從陳化后偏鎢酸銨溶液中制備出固體AMT。噴霧干燥法所制固體產(chǎn)品為近似白色的細(xì)粉末，WO3含量為94.39％，收率接近100％;冷卻結(jié)晶所制固體產(chǎn)品為紫灰色晶體，WO3含量為84.58％。兩者水溶性好，溶解度大于300g/100gH2O(20℃)。
　　 進(jìn)行了雙極膜電滲析

6、制備偏鎢酸鈉溶液的可行性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，雙極膜電滲析能從鎢酸鈉溶液中制備出偏鎢酸鈉溶液。該工藝操作簡(jiǎn)便，過(guò)程穩(wěn)定、高效，環(huán)境友好，電流效率可達(dá)75％以上，直流電耗分別為0.0630kWh/mol[Na]和591.3kWh/T[WO3]，WO3直收率大于99.9％。
　　 對(duì)雙極膜電滲析所制的偏鎢酸鈉溶液進(jìn)行陳化實(shí)驗(yàn)，確定陳化條件為:陳化前pH值控制在3.30～3.40，在90℃下恒體積保溫48h。在此基礎(chǔ)上，用蒸發(fā)法制備出的