Очистка раствора вольфрамата натрия от примесей

1.9 Очистка раствора вольфрамата натрия от примесей

             Очистка от кремния основана на гидролитическом разложении Na2SiO3 при кипячении раствора,   нейтрализованного при рН = 8-9.  Нейтрализацию избыточной соды в растворе  осуществляют соляной кислотой. В результате гидролиза образуется малорастворимая кремневая кислота:

                                       Na2SiO3 +  2H2O = 2NaOH +   H2SiO3         (1.16)

             Для очистки от фосфора и мышьяка используют метод осаждения фосфат- и арсенат ионов в виде малорастворимых аммонийно-магниевых солей:    

          Na2HPO4 + MgCl2+ NH4OH = Mg(NH4)PO4 + 2NaCl + H2O   (1.17)

      Na2HAsO4 + MgCl2+ NH4OH = Mg(NH4)AsO4 + 2NaCl + H2O   (1.18)  

             Очистка от молибдена основана на разложении сульфосоли молибдена которая  образуется при добавлении к раствору вольфрамата натрия  сернистого  натрия:

                      Na2MoO4 + 4NaHS = Na2MoS4 + 4NaOH                       (1.19)

             При последующем подкислении раствора до рН = 2,5-3,0 сульфосоль разрушается с выделением малорастворимого трисульфида молибдена:

                                 Na2MoS4 + 2HCl  = MoS3 + 2NaCl + H2S        (1.20)    

        Очищенный раствор  вольфрамата натрия направляется на получение вольфрамовой кислоты и оксида (VI)  вольфрама.

1.10 Получение технического и чистого WO3 и вольфрамовой кислоты.

             Вольфрамовую кислоту получают из очищенного раствора вольфрамата натрия. Наибольшее распространение получение получил способ получения  вольфрамовой кислоты из вольфрамата кальция, который осаждают из раствора вольфрамата натрия. Вольфрамат кальция получают добавлением  в раствор вольфрамата натрия соли кальция  СаCl2  или Ca(NO3). При этом в растворе протекают реакции c образованием осадка вольфрамата кальция.

CaCl2 + Na2WO4 =  CaWO4 + 2NaCl                  (1.21)

Ca(NO3)2 + Na2WO4 =  CaWO4 + 2NaNO3                   (1.22)

           Вольфрамат кальция осаждается в виде мелких белых кристаллов. Извлечение вольфрама в осадок составляет 99,0-99,5%.    После фильтрации отмытый осадок в виде пасты или пульпы поступает на растворение соляной кислотой

CaWO4 + 2HCl = H2WO4 + CaCl2                               (1.23)

             Конечная концентрация соляной кислоты в пульпе поддерживается полрядка 90-100 г/дм3. Это позволяет дополнительно очистить кислоту от таких примесей, как  фосфор, мышьяк и частично молибден, которые растворимы с  соляной кислоте. Сама вольфрамовая кислота переходит в осадок. Полученная осаждением солями  техническая  вольфрамовая кислота содержит 0,2-0,3 % примесей. После прокалки  вольфрамовой кислоты во вращающихся электрических печах с трубой из нержавеющей стали при температуре 500-600оС получают WO3,

H2WO4 = WO3 + Н2О                      (1.24)

             Полученный таким образои технический  WO3   пригоден для получения вольфрама, который может быть использован для получения твёрдых сплавов на основе карбида вольфрама. Содержание WO3 в оксиде составляет порядка 99,9%.

              Для получения более чистого вольфрама  содержание примесей в WO3 не более 0,05%. Поэтому техническая вольфрамовая кислота подвергается дополнительной очистке.

             Широкое распространение получил аммиачный способ очистки вольфрамовой         кислоты. Вольфрамовая кислота хорошо растворима в  растворе NH4OH, в то время как большая часть  примесей остаются в осадке.