メタタングステン酸アンモニウムの製造方法
原料としてパラタングステン酸アンモニウムを用い、A.メタタングステン酸アンモニウムの稀釈溶液を得るためパラタングステン酸ウエットアンモニウムを硝酸で洗脱し、B.上記メタタングステン酸アンモニウムの稀釈溶液を濃縮してメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液に変え、C.メタタングステン酸アンモニウムの粉末を得るため上記メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液をスプレ乾燥する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、原料としてのパラタングステン酸アンモニウムからメタタングステン酸アンモニウムを製造する方法、特に、低含有量、高溶解度のメタタングステン酸アンモニウムの製造方法に関するものである。
【0002】
ここで用いる“低含有量”とはメタタングステン酸アンモニウム内の酸化タングステンの含有量が82〜85%であること示し、また、“高溶解度”とはメタタングステン酸アンモニウム製品の溶解度が300g/mL以上であることを示す。
【背景技術】
【0003】
メタタングステン酸アンモニウムは、石油分解、有機合成、硝化等で触媒として主に用いる重要なタングステン含有化合物である。石油精製、石油化学工学及び他の工業における急激な発展に伴ない、メタタングステン酸アンモニウムの利用が急激に増加している。従来技術においては、パラタングステン酸アンモニウムは原料として用いられており、晶化プロセスはメタタングステン酸アンモニウムの製造に用いられている。このプロセスは高価であり、エネルギを消耗せしめ、得られた製品の品質は不安定であり、特に溶解度が低く、特に、メタタングステン酸アンモニウム製品内の酸化タングステンは低含有量であり、一方、この低溶解度のメタタングステン酸アンモニウムはタングステン含有触媒の製造のためには適当ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は上記の欠点を除くようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
従来技術の欠点を解決するため、本発明の目的は工程が短く、装置のための投資が少なくて済むパラタングステン酸アンモニウムからメタタングステン酸アンモニウムを製造する、メタタングステン酸アンモニウム製造方法を得るにある。
【0006】
本発明の他の目的は、原料としてのパラタングステン酸アンモニウムから、高溶解度で品質が安定であるメタタングステン酸アンモニウム製品を製造する方法を得るにある。
【0007】
本発明の更に他の目的は、原料としてのパラタングステン酸アンモニウムから、エネルギー消費が少なく、廉価であるメタタングステン酸アンモニウムを製造する方法を得るにある。
【0008】
本発明においては、メタタングステン酸アンモニウム製品を得るため原料としてパラタングステン酸アンモニウムを用い、パラタングステン酸ウエットアンモニウムを洗脱(leaching)して得たメタタングステン酸アンモニウムの稀釈溶液をメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液に変え、このメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液をスプレ乾燥する。
【0009】
即ち、本発明方法においては、
A.メタタングステン酸アンモニウム稀釈溶液を得るため原料としてパラタングステン酸ウエットアンモニウム(水分含有率5〜10%)を用い、これを希硝酸(HNO3)と混合する。
この化学反応は
である。
【0010】
B.工程Aで得たメタタングステン酸アンモニウムの稀釈溶液をスタンディング エイジ(standing aged)し、濾過し、加熱し、複数回再濾過してメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液に変え、
【0011】
C.工程Bで得たメタタングステンアンモニウムの濃縮溶液をスプレし、液体材料を高速乾燥して粉末材料とする。
【0012】
本発明方法においては、パラタングステン酸ウエットアンモニウムを硝酸で直接洗脱せしめてメタタングステン酸アンモニウムの稀釈溶液を作る。本発明方法は従来の方法に比べか焼(calcining)プロセスが阻止され、回転炉装置の使用が不要となり、従って、設備投資額が減少し、必要な電力も製品のトン当り120kWhだけ減少し、実際の収益も3%増加し、製造コストも低下する。
【0013】
本発明の方法によれば、メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液のスプレ乾燥工程において乾燥条件(例えば、入口空気温度、出口空気温度、供給速度)を制御し、メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液を急速に且つ効率良く乾燥して粉末とし、その結果、メタタングステン酸アンモニウム製品の流動性、溶解性を良好とし、純度を高めるようにする。本発明方法により得たメタタングステン酸アンモニウム製品は、従来方法により得たものが低溶解度であるという欠点を有しないものとなる。
【0014】
本発明方法においては、原材料として新鮮なパラタングステン酸ウエットアンモニウム用い、遅い速度で連続的に供給し、その結果、パラタングステン酸アンモニウムの低溶解度の問題を解決し、酸化タングステンをより多く含有するメタタングステン酸アンモニウム溶液を作ることができ、これによりか焼プロセスを省略できるようになり、一方、パラタングステン酸ウエットアンモニウム製品を原材料として用いて、パラタングステン酸アンモニウム製品の乾燥、パッケージ及び他のプロセスの必要性を除き、この結果エネルギーを節約でき、廉価となし得る。
【0015】
本発明によれば、洗脱剤として1:3の希硝酸を用い、洗脱剤として濃硝酸を用いたときの過酸性化が局部的に容易に生じ、一方局部的な過酸性化が酸化タングステンを作り易くするという欠点を除去でき、その結果、本発明製品は転換比が高く、晶析製品の溶解度は大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1A】原料としてのパラタングステン酸アンモニウムからメタタングステン酸アンモニウムを製造する従来方法のフローチャートである。
【図1B】図1Aに示す方法の簡略図である。
【図2A】溶解度の高いメタタングステン酸アンモニウム製品製造のための本発明方法のフローチャートである。
【図2B】図2Aに示す方法の簡略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下本発明の実施例を説明する。
【0018】
A.パラタングステン酸ウエットアンモニウムの洗脱:
【0019】
純水(電導度≦10us/cm)を反応器に加え、沸騰するため加熱し、パラタングステン酸ウエットアンモニウム
を撹拌しながら150〜200Kg/hの速度で純水にゆっくりと加え、パラタングステン酸ウエットアンモニウムを加えるとき、溶液のpHを3〜5に制御するため1:3希硝酸(HNO3)をゆっくりと加え、溶液のWO3 含有量が150g/lに達したとき上記工程を停止し、沸騰し、30分間撹拌した後メタタングステン酸アンモニウムの稀釈溶液を作るため自然濾過のため吸引フィルタを介して材料を通過せしめる。
【0020】
B.メタタングステン酸アンモニウム稀釈溶液のメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液への変換:
【0021】
工程Aから得たメタタングステン酸稀釈溶液を4時間スタンディング エイジ(standing aged)し、濾液1を得るため一次自然濾過を行ない、上記濾液1を加熱濃縮するため複数回反応器に入れ、溶液のpHを3〜4に調節するため1:5の稀釈アンモニア水(NH3・H2O)を用い、溶液の濃度が2に達したとき、濾液1の送りを停止し、1時間冷却後濾液2を得るため、材料を二次自然濾過のため吸引フィルタを通過せしめ、上記濾液2を凝結タンクに送り、8時間スタンディング エイジし、メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液を得るため溶液を三次自然濾過のため吸引フィルタに通す。
【0022】
C.メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液のスプレ乾燥:
【0023】
工程Bで得たメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液を、自家製の改良された高速遠心スプレ乾燥装置またはスプレ霧化ドライや用いて乾燥し、メタタングステン酸アンモニウムの粉末製品にする。スプレ乾燥の条件は、入口空気温度を220〜280℃、出口空気温度を110〜160℃、送り速度を300〜400Kg/hに制御するものとする。
【技術分野】
【0001】
本発明は、原料としてのパラタングステン酸アンモニウムからメタタングステン酸アンモニウムを製造する方法、特に、低含有量、高溶解度のメタタングステン酸アンモニウムの製造方法に関するものである。
【0002】
ここで用いる“低含有量”とはメタタングステン酸アンモニウム内の酸化タングステンの含有量が82〜85%であること示し、また、“高溶解度”とはメタタングステン酸アンモニウム製品の溶解度が300g/mL以上であることを示す。
【背景技術】
【0003】
メタタングステン酸アンモニウムは、石油分解、有機合成、硝化等で触媒として主に用いる重要なタングステン含有化合物である。石油精製、石油化学工学及び他の工業における急激な発展に伴ない、メタタングステン酸アンモニウムの利用が急激に増加している。従来技術においては、パラタングステン酸アンモニウムは原料として用いられており、晶化プロセスはメタタングステン酸アンモニウムの製造に用いられている。このプロセスは高価であり、エネルギを消耗せしめ、得られた製品の品質は不安定であり、特に溶解度が低く、特に、メタタングステン酸アンモニウム製品内の酸化タングステンは低含有量であり、一方、この低溶解度のメタタングステン酸アンモニウムはタングステン含有触媒の製造のためには適当ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は上記の欠点を除くようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
従来技術の欠点を解決するため、本発明の目的は工程が短く、装置のための投資が少なくて済むパラタングステン酸アンモニウムからメタタングステン酸アンモニウムを製造する、メタタングステン酸アンモニウム製造方法を得るにある。
【0006】
本発明の他の目的は、原料としてのパラタングステン酸アンモニウムから、高溶解度で品質が安定であるメタタングステン酸アンモニウム製品を製造する方法を得るにある。
【0007】
本発明の更に他の目的は、原料としてのパラタングステン酸アンモニウムから、エネルギー消費が少なく、廉価であるメタタングステン酸アンモニウムを製造する方法を得るにある。
【0008】
本発明においては、メタタングステン酸アンモニウム製品を得るため原料としてパラタングステン酸アンモニウムを用い、パラタングステン酸ウエットアンモニウムを洗脱(leaching)して得たメタタングステン酸アンモニウムの稀釈溶液をメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液に変え、このメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液をスプレ乾燥する。
【0009】
即ち、本発明方法においては、
A.メタタングステン酸アンモニウム稀釈溶液を得るため原料としてパラタングステン酸ウエットアンモニウム(水分含有率5〜10%)を用い、これを希硝酸(HNO3)と混合する。
この化学反応は
である。
【0010】
B.工程Aで得たメタタングステン酸アンモニウムの稀釈溶液をスタンディング エイジ(standing aged)し、濾過し、加熱し、複数回再濾過してメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液に変え、
【0011】
C.工程Bで得たメタタングステンアンモニウムの濃縮溶液をスプレし、液体材料を高速乾燥して粉末材料とする。
【0012】
本発明方法においては、パラタングステン酸ウエットアンモニウムを硝酸で直接洗脱せしめてメタタングステン酸アンモニウムの稀釈溶液を作る。本発明方法は従来の方法に比べか焼(calcining)プロセスが阻止され、回転炉装置の使用が不要となり、従って、設備投資額が減少し、必要な電力も製品のトン当り120kWhだけ減少し、実際の収益も3%増加し、製造コストも低下する。
【0013】
本発明の方法によれば、メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液のスプレ乾燥工程において乾燥条件(例えば、入口空気温度、出口空気温度、供給速度)を制御し、メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液を急速に且つ効率良く乾燥して粉末とし、その結果、メタタングステン酸アンモニウム製品の流動性、溶解性を良好とし、純度を高めるようにする。本発明方法により得たメタタングステン酸アンモニウム製品は、従来方法により得たものが低溶解度であるという欠点を有しないものとなる。
【0014】
本発明方法においては、原材料として新鮮なパラタングステン酸ウエットアンモニウム用い、遅い速度で連続的に供給し、その結果、パラタングステン酸アンモニウムの低溶解度の問題を解決し、酸化タングステンをより多く含有するメタタングステン酸アンモニウム溶液を作ることができ、これによりか焼プロセスを省略できるようになり、一方、パラタングステン酸ウエットアンモニウム製品を原材料として用いて、パラタングステン酸アンモニウム製品の乾燥、パッケージ及び他のプロセスの必要性を除き、この結果エネルギーを節約でき、廉価となし得る。
【0015】
本発明によれば、洗脱剤として1:3の希硝酸を用い、洗脱剤として濃硝酸を用いたときの過酸性化が局部的に容易に生じ、一方局部的な過酸性化が酸化タングステンを作り易くするという欠点を除去でき、その結果、本発明製品は転換比が高く、晶析製品の溶解度は大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1A】原料としてのパラタングステン酸アンモニウムからメタタングステン酸アンモニウムを製造する従来方法のフローチャートである。
【図1B】図1Aに示す方法の簡略図である。
【図2A】溶解度の高いメタタングステン酸アンモニウム製品製造のための本発明方法のフローチャートである。
【図2B】図2Aに示す方法の簡略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下本発明の実施例を説明する。
【0018】
A.パラタングステン酸ウエットアンモニウムの洗脱:
【0019】
純水(電導度≦10us/cm)を反応器に加え、沸騰するため加熱し、パラタングステン酸ウエットアンモニウム
を撹拌しながら150〜200Kg/hの速度で純水にゆっくりと加え、パラタングステン酸ウエットアンモニウムを加えるとき、溶液のpHを3〜5に制御するため1:3希硝酸(HNO3)をゆっくりと加え、溶液のWO3 含有量が150g/lに達したとき上記工程を停止し、沸騰し、30分間撹拌した後メタタングステン酸アンモニウムの稀釈溶液を作るため自然濾過のため吸引フィルタを介して材料を通過せしめる。
【0020】
B.メタタングステン酸アンモニウム稀釈溶液のメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液への変換:
【0021】
工程Aから得たメタタングステン酸稀釈溶液を4時間スタンディング エイジ(standing aged)し、濾液1を得るため一次自然濾過を行ない、上記濾液1を加熱濃縮するため複数回反応器に入れ、溶液のpHを3〜4に調節するため1:5の稀釈アンモニア水(NH3・H2O)を用い、溶液の濃度が2に達したとき、濾液1の送りを停止し、1時間冷却後濾液2を得るため、材料を二次自然濾過のため吸引フィルタを通過せしめ、上記濾液2を凝結タンクに送り、8時間スタンディング エイジし、メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液を得るため溶液を三次自然濾過のため吸引フィルタに通す。
【0022】
C.メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液のスプレ乾燥:
【0023】
工程Bで得たメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液を、自家製の改良された高速遠心スプレ乾燥装置またはスプレ霧化ドライや用いて乾燥し、メタタングステン酸アンモニウムの粉末製品にする。スプレ乾燥の条件は、入口空気温度を220〜280℃、出口空気温度を110〜160℃、送り速度を300〜400Kg/hに制御するものとする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
原料としてのパラタングステン酸アンモニウムを洗脱し、濃縮し、スプレ乾燥してメタタングステン酸アンモニウム製品を得る方法。
【請求項2】
A.パラタングステン酸ウエットアンモニウムを洗脱し、パラタングステン酸ウエットアンモニウムを撹拌した純水にゆっくりと加え、一方下記の反応
を行なうよう1:1〜1:4硝酸(HNO3)溶液をゆっくりと加えて溶液をpH3〜pH5に制御し、この溶液のWO3 含有量が130〜160g/lに達したとき、この溶液を20分以上沸騰状態で撹拌し、濾過してメタタングステン酸アンモニウムの希釈溶液を得:
B.上記メタタングステン酸アンモニウムの希釈溶液をメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液に変えるため工程Aで得たメタタングステン酸アンモニウムの希釈溶液をスタンディングし、2〜6時間熟成し、濾液1を得るため一次濾過し;この濾液1を濃縮するため複数回、反応器に汲み上げて加熱し、溶液をpH3〜pH4に調節するため1:4〜1:6のアンモニア水(NH3・H2O)を用い、溶液の濃度が1.8〜2.2に達したとき、濾液1の汲み上げを停止し、1〜4時間冷却し、次いで濾液2を得るため二次濾過を行ない、上記濾液2を凝結タンクに汲み上げ、スタンディングし、5〜12時間熟成し、次いでメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液を得るため三次濾過のため吸引フィルタを通し、
C.工程Bで得たメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液を、自家製の改良された高速遠心スプレ乾燥装置またはスプレ霧化ドライヤを用いスプレ乾燥してメタタングステン酸アンモニウムの粉末製品にする
ことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項3】
上記パラタングステン酸ウエットアンモニウムが、水分含有量5〜10%の新鮮な晶化パラタングステン酸ウエットアンモニウム製品であることを特徴とする請求項2記載の方法。
【請求項4】
上記パラタングステン酸ウエットアンモニウムがゆっくりと連続的に加えられることを特徴とする請求項2記載の方法。
【請求項5】
上記スプレ乾燥の条件が、入口空気温度が220〜280℃、出口空気温度が110〜160℃、供給速度が300〜400kg/hであることを特徴とする請求項2記載の方法。
【請求項6】
上記メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液のスプレ乾燥工程において高速度スプレ乾燥装置を用いることを特徴とする請求項5記載の方法。
【請求項7】
上記メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液のスプレ乾燥工程においてスプレ霧化装置を用いることを特徴とする請求項5記載の方法。
【請求項1】
原料としてのパラタングステン酸アンモニウムを洗脱し、濃縮し、スプレ乾燥してメタタングステン酸アンモニウム製品を得る方法。
【請求項2】
A.パラタングステン酸ウエットアンモニウムを洗脱し、パラタングステン酸ウエットアンモニウムを撹拌した純水にゆっくりと加え、一方下記の反応
を行なうよう1:1〜1:4硝酸(HNO3)溶液をゆっくりと加えて溶液をpH3〜pH5に制御し、この溶液のWO3 含有量が130〜160g/lに達したとき、この溶液を20分以上沸騰状態で撹拌し、濾過してメタタングステン酸アンモニウムの希釈溶液を得:
B.上記メタタングステン酸アンモニウムの希釈溶液をメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液に変えるため工程Aで得たメタタングステン酸アンモニウムの希釈溶液をスタンディングし、2〜6時間熟成し、濾液1を得るため一次濾過し;この濾液1を濃縮するため複数回、反応器に汲み上げて加熱し、溶液をpH3〜pH4に調節するため1:4〜1:6のアンモニア水(NH3・H2O)を用い、溶液の濃度が1.8〜2.2に達したとき、濾液1の汲み上げを停止し、1〜4時間冷却し、次いで濾液2を得るため二次濾過を行ない、上記濾液2を凝結タンクに汲み上げ、スタンディングし、5〜12時間熟成し、次いでメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液を得るため三次濾過のため吸引フィルタを通し、
C.工程Bで得たメタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液を、自家製の改良された高速遠心スプレ乾燥装置またはスプレ霧化ドライヤを用いスプレ乾燥してメタタングステン酸アンモニウムの粉末製品にする
ことを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項3】
上記パラタングステン酸ウエットアンモニウムが、水分含有量5〜10%の新鮮な晶化パラタングステン酸ウエットアンモニウム製品であることを特徴とする請求項2記載の方法。
【請求項4】
上記パラタングステン酸ウエットアンモニウムがゆっくりと連続的に加えられることを特徴とする請求項2記載の方法。
【請求項5】
上記スプレ乾燥の条件が、入口空気温度が220〜280℃、出口空気温度が110〜160℃、供給速度が300〜400kg/hであることを特徴とする請求項2記載の方法。
【請求項6】
上記メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液のスプレ乾燥工程において高速度スプレ乾燥装置を用いることを特徴とする請求項5記載の方法。
【請求項7】
上記メタタングステン酸アンモニウムの濃縮溶液のスプレ乾燥工程においてスプレ霧化装置を用いることを特徴とする請求項5記載の方法。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【公表番号】特表2013−500924(P2013−500924A)
【公表日】平成25年1月10日(2013.1.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−523182(P2012−523182)
【出願日】平成21年12月30日(2009.12.30)
【国際出願番号】PCT/CN2009/076283
【国際公開番号】WO2011/015021
【国際公開日】平成23年2月10日(2011.2.10)
【出願人】(511130874)チャンシー レア アース アンド レア メタルズ タングステン グループ コーポレーション (5)
【氏名又は名称原語表記】JIANGXI RARE EARTH AND RARE METALS TUNGSTEN GROUP CORPORATION
【住所又は居所原語表記】No.118,Beijing West Road,Nanchang,Jiangxi 330046, P.R.of China
【Fターム(参考)】
【公表日】平成25年1月10日(2013.1.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年12月30日(2009.12.30)
【国際出願番号】PCT/CN2009/076283
【国際公開番号】WO2011/015021
【国際公開日】平成23年2月10日(2011.2.10)
【出願人】(511130874)チャンシー レア アース アンド レア メタルズ タングステン グループ コーポレーション (5)
【氏名又は名称原語表記】JIANGXI RARE EARTH AND RARE METALS TUNGSTEN GROUP CORPORATION
【住所又は居所原語表記】No.118,Beijing West Road,Nanchang,Jiangxi 330046, P.R.of China
【Fターム(参考)】
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