本文針對偏鎢酸鹽的性質與特點,結合雙極膜電滲析設備,提出了一種*、環境友好的“偏鎢酸鹽制備新技術”。主要研究內容包括利用雙極膜電滲析設備從工業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鎢酸銨溶液成功轉化為偏鎢酸銨溶液,該工藝流程短,過程穩定,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的工藝參數: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值穩定在2.8左右。 采用條件實驗中確定的較優工藝參數,進行長時間連續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])。生產過程無污染,環境友好,證明該方法具有良好的工業應用前景。 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%,雜質除Mo外含量均低于國標值,可用于生產鎢系催化劑。 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,過程穩定、*,環境友好,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,穩定性良好,與市售進口偏鎢酸鈉濃縮液性質接近。