專利名稱：一種制備三氧化鉬的方法
技術領域：
本發明涉及一種制備三氧化鉬的方法，特別是涉及一種通過水熱法處理鉬酸鈉溶液，得到純度高于99. 5%的三氧化鉬的方法。
背景技術：
三氧化鉬用作制取鉬鐵及鉬化合物的主要原料，也可做為鉬元素的加入劑直接加入到鉬合金中，改善合金的性能。目前生產三氧化鉬的主要エ藝路線有酸法路線和堿法路線，均存在エ藝流程較長的問題。如堿法路線，需經過氨浸-酸化-焙燒等步驟，該法作為公知技木，主要缺點是流程較長、所需設備較多、各類添加劑費用較高、存在一定污染。從鉬酸鈉溶液直接沉淀鉬元素、進ー步焙燒得到三氧化鉬是ー種短流程冶煉思路，只有酸法有望實現該設想。但在現有的酸法エ藝中，一般采用的硫酸、鹽酸等強酸添加劑很容易使溶液快速變為酸性，而在這種環境下，鉬氧化物極易生成溶于水的無機酸鹽，難以生成固體沉淀，因此，至今目前國內專利技術中尚無從鉬酸鈉溶液直接沉淀鉬元素的方法。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種通過短流程制備純度高于于99. 5%的三氧化鉬的方法。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是 1、一種制備三氧化鉬的方法，包括如下步驟
(1)鉬酸鈉溶液配制調配鉬酸鈉水溶液，鉬酸鈉的質量濃度范圍為15% 60%井向溶液中加入有機物添加劑；
(2)高壓水熱反應將鉬酸鈉水溶液與有機物添加劑的混合溶液置于不銹鋼高壓反應釜中進行水熱反應，水熱反應溫度為60 225°C，保證半水三氧化鉬(Μο03 · 0. 5H20)穩定存在所必須的溫度條件；PH調整范圍為4. 5 9. 0，保證了鉬元素不會在溶液中發生復雜轉變，不會生成可溶性鉬鹽；連續攪拌，水熱反應4 40小吋，得到半水三氧化鉬 (MoO3 · 0. 5H20)料漿；
(3)過濾分離過濾分離半水三氧化鉬(MoO3· 0. 5H20)料漿，得到半水三氧化鉬濾餅和母液；
(4)母液蒸發結晶將母液與過濾分離階段的洗液一起進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾處理，得到固體鈉鹽和結晶母液；
(5)低溫焙燒半水三氧化鉬濾餅在焙燒爐中進行焙燒，溫度為130 400°C，得到三氧化鉬產品；
(6)母液循環利用將結晶母液返回到鉬酸鈉溶液配制步驟，直接用于調配鉬酸鈉水溶液。所述鉬酸鈉水溶液中鉬酸鈉的質量濃度范圍優選為25% 50%。
所述有機物添加劑包括酒石酸、蘋果酸、順丁烯ニ酸、反丁烯ニ酸、檸檬酸、蔗糖、 麥芽糖、抗壞血酸、苯甲酸、水楊酸或者咖啡酸，添加的有機物在水熱反應過程中溫和地提供氫離子，有效保證了水熱環境酸堿度的穩定。有機物添加劑用量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1. 05 2. 60倍。所述鉬酸鈉水溶液為飽和溶液。所述水熱反應過程中pH的優選范圍為7. 0 8. 0。所述水熱反應過程的優選反應溫度范圍為100 180°C。所述半水三氧化鉬濾餅在焙燒爐中進行焙燒的溫度優選為200 300°C。本發明的有益效果是
1.采用循環分解的方法有效提高了鉬酸鈉溶液的分解率，制備三氧化鉬產品的純度高于 99. 5%ο2.與傳統生產技術相比，生產エ藝流程短、條件溫和、設備簡單、能耗低，污染少。


圖1為本發明的エ藝流程圖。
具體實施例方式實施例1 配制質量分數為25%的鉬酸鈉溶液，以酒石酸為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1.2倍，混合溶液pH調控為7. 3。將混合溶液加入高壓反應釜內，在110°C反應11小吋，鉬酸鈉溶液分解率為87%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在200°C低溫焙燒4小吋，得到純度為99. 8% 的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例2 配制質量分數為30%的鉬酸鈉溶液，以蘋果酸為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1.4倍，混合溶液pH調控為7. 6。將混合溶液加入高壓反應釜內，在100°C反應12小吋，鉬酸鈉溶液分解率為91%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在300°C低溫焙燒3小吋，得到純度為99. 9% 的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例3 配制質量分數為38%的鉬酸鈉溶液，以反丁烯ニ酸為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1. 5倍，混合溶液pH調控為7. 8。將混合溶液加入高壓反應釜內，在140°C反應10小吋，鉬酸鈉溶液分解率為94%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在300°C低溫焙燒3小吋，得到純度為99. 5%的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例4 配制質量分數為45%、室溫為州で條件下的鉬酸鈉飽和溶液，以順丁烯 ニ酸為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1. 3倍，混合溶液PH調控為7. 5。將混合溶液加入高壓反應釜內，在120°C反應12小吋，鉬酸鈉溶液分解率為90%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在250°C低溫焙燒4小吋，得到純度為99. 7%的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例5 配制質量分數為50%的鉬酸鈉溶液，以檸檬酸為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1. 4倍，混合溶液pH調控為8. 0。將混合溶液加入高壓反應釜內，在150°C反應11小吋，鉬酸鈉溶液分解率為83%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在300°C低溫焙燒3小吋，得到純度為99. 6% 的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例6 配制質量分數為35%的鉬酸鈉溶液，以檸檬酸為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1.4倍，混合溶液pH調控為7. 5。將混合溶液加入高壓反應釜內，在100°C反應14小吋，鉬酸鈉溶液分解率為84%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在400°C低溫焙燒3小吋，得到純度為99. 83% 的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例7 配制質量分數為30%的鉬酸鈉溶液，以蔗糖為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1. 8倍，混合溶液pH調控為8. 4。將混合溶液加入高壓反應釜內，在100°C反應18小吋，鉬酸鈉溶液分解率為51%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在300°C低溫焙燒3小吋，得到純度為99. 66% 的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例8 配制質量分數為30%的鉬酸鈉溶液，以麥芽糖為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的2. 0倍混合溶液pH調控為8. 6。將混合溶液加入高壓反應釜內，在110°C反應20小吋，鉬酸鈉溶液分解率為43%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在200°C低溫焙燒4小吋，得到純度為99. 77% 的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例9 配制質量分數為30%的鉬酸鈉溶液，以順丁烯ニ酸為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1. 1倍，混合溶液PH調控為7. 4。將混合溶液加入高壓反應釜內，在120°C反應20小吋，鉬酸鈉溶液分解率為96%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在250°C低溫焙燒3小吋，得到純度為 99. 84%的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例10 配制質量分數為60%的鉬酸鈉溶液，以反丁烯ニ酸為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1. 3倍，混合溶液pH調控為7. 6。將混合溶液加入高壓反應釜內，在110°C反應20小吋，鉬酸鈉溶液分解率為93%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在250°C低溫焙燒3小吋，得到純度為 99. 53%的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例11 配制質量分數為15%的鉬酸鈉溶液，以苯甲酸為添加劑加入溶液中，添
5加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1. 3倍，混合溶液pH調控為4. 5。將混合溶液加入高壓反應釜內，在110°C反應30小吋，鉬酸鈉溶液分解率為93%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在250°C低溫焙燒3小吋，得到純度為99. 89% 的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例12 配制鉬酸鈉飽和溶液，以抗壞血酸為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1. 3倍，混合溶液pH調控為7. 6。將混合溶液加入高壓反應釜內，在180°C反應35小吋，鉬酸鈉溶液分解率為93%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在250°C低溫焙燒3小吋，得到純度為99. 74%的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例13 配制質量分數為30%的鉬酸鈉溶液，以水楊酸為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1. 3倍，混合溶液pH調控為9. 0。將混合溶液加入高壓反應釜內，在160°C反應20小吋，鉬酸鈉溶液分解率為93%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在250°C低溫焙燒3小吋，得到純度為99. 76% 的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。實施例14 配制質量分數為30%的鉬酸鈉溶液，以咖啡酸為添加劑加入溶液中，添加劑的劑量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1.3倍，混合溶液pH調控為5. 5。將混合溶液加入高壓反應釜內，在110°C反應20小吋，鉬酸鈉溶液分解率為93%。將得到的料漿過濾分離，濾餅用去離子水洗凈，然后放入焙燒爐中，在250°C低溫焙燒3小吋，得到純度為99. 69% 的成品三氧化鉬。料漿分離后的母液與洗液一起進行蒸發濃縮，得到的結晶母液返回至鉬酸鈉溶液配制步驟。以上公開了本發明的若干特定實施例，本領域的技術人員可以根據本發明的思想進行各種改進、完善、替換、和/或變更，例如，添加劑可以采用蔗糖、反丁烯ニ酸等有機物的衍生物，然而，這樣做，都已經包含在權利要求書的保護范圍內。
權利要求
1.一種制備三氧化鉬的方法，包括如下步驟(1)鉬酸鈉溶液配制調配鉬酸鈉水溶液，鉬酸鈉的質量濃度范圍為15% 60%井向溶液中加入有機物添加劑；(2)高壓水熱反應將鉬酸鈉水溶液與有機物添加劑的混合溶液置于不銹鋼高壓反應釜中進行水熱反應，水熱反應溫度為60 225°C，pH調整范圍為4. 5 9. 0，連續攪拌，水熱反應4 40小吋，得到半水三氧化鉬(MoO3 · 0. 5H20)料漿；(3)過濾分離過濾分離半水三氧化鉬(MoO3· 0. 5H20)料漿，得到半水三氧化鉬濾餅和母液；(4)母液蒸發結晶將母液與過濾分離階段的洗液一起進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾處理，得到固體鈉鹽和結晶母液；(5)低溫焙燒半水三氧化鉬濾餅在焙燒爐中進行焙燒，溫度為130 400°C，得到純度高于99. 5%的三氧化鉬產品；(6)母液循環利用將結晶母液返回到鉬酸鈉溶液配制步驟，直接用于調配鉬酸鈉水溶液。
2.根據權利要求1所述的ー種制備三氧化鉬的方法，其特征在于所述鉬酸鈉水溶液中鉬酸鈉的質量濃度范圍優選為25% 50%。
3.根據權利要求1所述的ー種制備三氧化鉬的方法，其特征在于所述有機物添加劑包括酒石酸、蘋果酸、順丁烯ニ酸、反丁烯ニ酸、檸檬酸、蔗糖、麥芽糖、抗壞血酸、苯甲酸、水楊酸或者咖啡酸。
4.根據權利要求1所述的ー種制備三氧化鉬的方法，其特征在于有機物添加劑用量按化學方程計量摩爾比為鉬酸鈉的1. 05 2. 60倍。
5.根據權利要求1所述的ー種制備三氧化鉬的方法，其特征在于所述鉬酸鈉水溶液為飽和溶液。
6.根據權利要求1所述的ー種制備三氧化鉬的方法，其特征在于所述水熱反應過程中PH的優選范圍為7.0 8.0。
7.根據權利要求1所述的ー種制備三氧化鉬的方法，其特征在于所述水熱反應過程的優選反應溫度范圍為100 180°C。
8.根據權利要求1所述的ー種制備三氧化鉬的方法，其特征在于所述半水三氧化鉬濾餅在焙燒爐中進行焙燒的溫度優選為200 300°C。
全文摘要
本發明涉及一種制備三氧化鉬的方法，包括配制加入有機物添加劑的濃度為15%～60%的鉬酸鈉水溶液、高壓水熱反應、過濾分離、母液蒸發結晶、低溫焙燒、母液循環利用等步驟。本發明采用循環分解的方法有效提高了鉬酸鈉溶液的分解率，制備三氧化鉬產品純度高于99.5%；與傳統生產技術相比，生產工藝流程短、條件溫和、設備簡單、能耗低，污染少。
文檔編號C01G39/02GK102557138SQ20111044333
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者李建圃 申請人:江西稀有金屬鎢業控股集團有限公司