2.1.14. Получение паравольфрамата аммония и триоксида вольфрама

Из аммиачного раствора вольфрам осаждают в виде паравольфрамата аммония, из которого получают трехокись вольфрама.

Выделение паравольфрамата. Для выделения паравольфрамата из аммиачного раствора пользуются способами выпаривания или нейтрализации раствора.

Способ выпаривания. При выпаривании аммиачного раствора удаляется часть аммиака и образуется паравольфрамат аммония (ПВА). После охлаждения из раствора выпадают кристаллы ПВА:

12(NH₄)₂WO₄ –– 5(NH₄)₂O∙12WO₃∙5H₂O  + 14 NH₃ + 2 H₂O (2.28)

Кристаллы отжимают на фильтре, промывают холодной водой и сушат. Выпаривание ведут из расчёта выделения 80 % вольфрама. Более глубокую выпарку проводить нежелательно во избежание загрязнения выделяющихся кристаллов ПВА примесями.

Из маточного раствора, обогащённого примесями, вольфрам осаждают в виде CaWO₄ или H₂WO₄, которые возвращают вновь на переработку.

Способ нейтрализации. При осторожной нейтрализации холодных аммиачных растворов выделяется паравольфрамат

12(NH₄)₂WO₄ + 14HCl + 4H₂O == 5(NH₄)₂O∙12WO₃∙11H₂O + 14NH₄Cl (2.29)

Раствор нейтрализуют HCl при непрерывном перемешивании во избежании местных перекислений, которое может привести к образованию метавольфраматов. После длительного стояния (приблизительно 24 часа) из раствора выделяется до 90 % вольфрама в виде паравольфрамата. Обычно соль имеет высокую степень чистоты. Иногда с целью дополнительной очистки её разлагают соляной кислотой и получают вольфрамовую кислоту.

5(NH₄)₂O∙12WO₃∙11H₂O + 10 HCl == 12 H₂WO₄ + 10 NH₄Cl + 4 H₂O (2.30)

Для этого соль небольшими порциями вводят в концентрированную соляную кислоту, после чего раствор доводят до кипения.

Получение трёхокиси вольфрама. Трёхокись вольфрама (WO₃) получают прокаливанием вольфрамовой кислоты (H₂WO₄) или паравольфрамата аммония.

H₂WO₄ –– WO₃ + H₂O (2.31)

(при 500 С полностью теряет воду)

5(NH₄)₂O∙12WO₃∙nH₂O –– 12WO₃ + 10 NH₃ + (n+5) H₂O (2.32)

(при t  250 С разлагается нацело)

Вольфрамовую кислоту или ПВА прокаливают при 750850 С в барабанной вращающейся электропечи. Она представляет собой трубу из нержавеющей жаропрочной стали (длиной 2,5м), которую помещают в нагревательную камеру (печь). Печь наклонена на 23 к горизонту. Наклон печи и вращение обуславливают перемешивание и перемещение материала по винтовой линии. Заполнение печи материалом составляет 815 %. Загрузка производится шнековым питателем. Труба вращается от электродвигателя. К выгрузочному отверстию прикреплено барабанное сито с отверстиями 1,23 мм.