本文針對偏鎢酸鹽的性質(zhì)與特點,結合雙極膜電滲析設備,提出了一種*、環(huán)境友好的“偏鎢酸鹽制備新技術”。主要研究內(nèi)容包括利用雙極膜電滲析設備從工業(yè)鎢酸銨溶液中制備偏鎢酸銨溶液；分別采用醇析結晶法,噴霧干燥法和冷卻結晶法從所制偏鎢酸銨溶液中制取固體偏鎢酸銨；用雙極膜電滲析設備——蒸發(fā)法從鎢酸鈉溶液中制備偏鎢酸鈉濃縮液。主要研究結果如下： 進行了雙極膜電滲析設備制備偏鎢酸銨溶液的可行性實驗,實驗結果表明,雙極膜電滲析設備能將工業(yè)鎢酸銨溶液成功轉(zhuǎn)化為偏鎢酸銨溶液,該工藝流程短,過程穩(wěn)定,操作簡單,電流效率可達70%以上,直流電耗分別為0.0795kWh/mol[NH3]和871.6kWh/T[WO3],W03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)對電流效率和直流電耗的影響。確定了雙極膜電滲析設備過程較優(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150～200g/L,堿室NH4HCO3初始濃度控制在1.5mol/L,并向堿室連續(xù)補加一定濃度的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。 采用條件實驗中確定的較優(yōu)工藝參數(shù),進行長時間連續(xù)制備偏鎢酸銨溶液的綜合實驗,實驗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](?)口825.5kWh/T[WO3])。生產(chǎn)過程無污染,環(huán)境友好,證明該方法具有良好的工業(yè)應用前景。 對雙極膜電滲析設備所制的偏鎢酸銨溶液進行陳化實驗,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。在此基礎上,用醇析結晶法制備固體AMT。并通過實驗確定醇析結晶工藝參數(shù)為：偏鎢酸銨陳化濾液濃縮至WO3濃度高于1350g/L,無水乙醇添加量為濃縮液3倍體積,攪拌約20min至結晶完全,晶體冷凍干燥2h。該過程結晶率大于95%,產(chǎn)品為白色晶體,水溶性好,溶解度大于300g/100gH20(20℃),W03含量大于86%,雜質(zhì)除Mo外含量均低于國標值,可用于生產(chǎn)鎢系催化劑。 分別用噴霧干燥和冷卻結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)品為近似白色的細粉末,WO3含量為94.39%,收率接近*；冷卻結晶所制固體產(chǎn)品為紫灰色晶體,W03含量為84.58%。兩者水溶性好,溶解度大于300g/100gH2O(20℃)。 進行了雙極膜電滲析設備制備偏鎢酸鈉溶液的可行性實驗,實驗結果顯示,雙極膜電滲析設備能從鎢酸鈉溶液中制備出偏鎢酸鈉溶液。該工藝操作簡便,過程穩(wěn)定、*,環(huán)境友好,電流效率可達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%。 對雙極膜電滲析設備所制的偏鎢酸鈉溶液進行陳化實驗,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。在此基礎上,用蒸發(fā)法制備出的偏鎢酸鈉濃縮濾液為pH值3.44～3.63、比重約為2.88g/cm3的澄清無色液體。在20℃避光密封條件下,穩(wěn)定性良好,與市售進口偏鎢酸鈉濃縮液性質(zhì)接近。