钨湿法冶炼工艺中,传统强碱性离子交换工艺已在我国获得广泛应用。该工艺发展成熟,但同时也存在着交换溶液浓度较低(25gWO3/L)、树脂的操作交换容量较低(240～260mgWO3／g干树脂)等缺点,及由此而引发的废水排放量较大、水资源消耗较大、树脂使用量大、损耗大等问题。
针对这一现状,为克服上述不足,本文提出了一种适用于高浓度条件(150gWO3/L)下工作要求的弱碱性离子交换工艺。
研究内容主要包括以下四个方面：
(1)通过三种不同树脂(A-654、D314、D363)性能比较,筛选得到能在高浓度钨酸钠溶液中进行离子交换的较为合适的大孔型弱碱性阴离子交换树脂A-654。
(2)以A-654树脂为对象,考察了吸附过程和解吸过程参数对吸附解吸性能的影响。
吸附结果表明：室温条件下,在pH值为2.5～6.5,浓度范围为150～350gWO3／L的钨酸钠溶液中A-654树脂具有较好的吸附效果,
其交换容量维持在850mgWO3／g干树脂以上。吸附过程中搅拌速度、吸附温度,树脂粒径对树脂吸附性能的影响不大。解吸结果表明：氨水用量为理论用量的1.2～1.3倍、氨浓度范围为20～40gNH3／L的条件下,A-654树脂具有较好的解吸效果。
(3)初步探讨了离子交换过程的热力学和动力学。结果表明：使用Freundlich模型能较好地描述A-654树脂的吸附行为。树脂的吸附速率相当快,在150s时即可达到吸附容量的40%,这对提高工艺的生产效率有着积极意义。使用动边界模型能较好的描述A-654树脂解吸过程的动力学,解吸过程为粒扩散控制。
(4)确定了高浓度条件下的离子交换法处理含钨料液的工艺,并使用生产料液验证了其可行性。