偏钨酸铵制取(preparation of ammonium metatungstate)

以仲钨酸铵、钨酸铵和钨酸钠溶液为原料生产偏钨酸铵的纯钨化合制取方法。偏钨酸铵是钨冶炼过程中重要的化合物产品，简称AMT。606化学组成为(NH₄)₆H₂W₁₂O₄₀•nH₂O或3(NH₄)₂O•12WO₃•(n+1)H₂O。AMT用途很广，可用作催化剂、电容器、核屏蔽、阻燃剂、减蚀剂的原材料，也是制取超细钨粉、高比重合金钨粉、磷钨酸、砷钨酸、硅钨酸的优良原料。

AMT的制取方法很多，主要制取方法的原则工艺流程如图。

美国多以钨酸铵溶液为原料，用溶剂萃取或离子交换法先制得偏钨酸铵溶液。欧洲一些国家多采用以钨酸钠溶液为原料的溶剂萃取法。中国目前则主要采用以仲钨酸铵(APT)为原料的热离解法。

热离解法   加热APT，使其失去部分铵和水，转化为易溶于水的偏钨酸铵，反应为：

式中的n、x、y随温度不同而异。过程中最重要的工艺参数是热离解的温度。热离解温度过高、时间过长，大量APT会分解为三氧化钨；反之，则会有大量APT转化不完全。热离解温度一般控制在503～543K之间，时间1～5h，转化率通常可达95％以上。检查热离解产物的简单方法是取出有代表性的试样，分析其中的WO₃含量，在90.5％～92.5％范围内者为合格，小于90.5％者应返炉内再离解，大于92.5％的要转入三氧化钨生产流程处理。若浸出不合格的热离解产物，则会得到乳状料液。这种料液既难于澄清过滤，又会使偏季钨酸铵收率降低。

用去离子水浸出热离解产物，液固比为7.5：1。在搅拌条件下煮沸浸出液1h，过程中要始终使溶液的pH保持在3.0～4.0之间。待料液冷却、澄清，得到透明的上清液，再过滤除去不溶渣。

所得的偏钨酸铵溶液进行浓缩、结晶或喷雾干燥。浓缩过程中要使溶液的pH始终保持在3.0～4.0之间，否则会引起APT或钨酸沉淀。当浓缩至密度为1800～2400kg/m。时方可冷却结晶或喷雾干燥制取偏钨酸铵产品。

此法生产的偏钨酸铵质量好，工艺稳定可靠，在APT生产线上只需增加一两台设备，工艺、原材料、废料的处理问题很容易解决。

溶剂莘取或离子交换法   以钨酸钠溶液为原料，用溶剂萃取或离一子交换法制取偏钨酸铵溶液，其溶剂萃取和离子交换工艺与仲钨酸铵i制取的基本相同。所不同的是在反萃取(或解吸)作业中，反萃取剂(或解吸剂)的浓度和用量不同，在使溶液pH保持在3～4的情况下，反萃取(或解吸)得到偏钨酸铵溶液。此法在一般APT生产过程中，不必要改用反萃剂(或解吸剂)条件下即可生产出AMT溶液，因而是一种简单易行的方法。

以钨酸铵溶液为原料的溶剂萃取或离子交换法，则以阳离子萃取剂(或阳离子交换树脂)萃取(或吸附)钨酸铵溶液中的[NH₄]⁺离子，然后在有稳定剂及适宜的溶液pH条件下便能产出AMT溶液，这是一种既简单而又经济的方法。溶剂萃取或离子交换法得到的偏钨酸铵溶液，同样经过浓缩结晶或喷雾干燥制取偏钨酸铵产品。