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钨钼化学性质极为相似,分离难度大。目前工业上钨钼分离方法不适合于大部分钨钼原料,且分离成本高,环境污染较重,钨钼高效分离已成为稀有金属冶金领域研究的重要课题。本课题基于铜、钨、钼还原电位差别,在国家自然科学基金的支持下,在课题组已完成的Mo-H2O电位-pH图、W-H2O电位-pH图、Mo (Cu)-H2O电位-pH图、铜还原钼酸根的动力学等相关研究基础上,进行了钨钼还原应用基础及工艺研究。1.进行了酸性条件下钨酸钠、钼酸钠、钨磷杂多酸、钼磷杂多酸、钨钼混合溶液以及钨钼磷混合溶液的电化学研究,获得多种溶液体系的循环伏安曲线图。实验中发现,体系中钨的还原电位较钼高,但二者的电位值差异小于0.1V,从理论上说,利用电化学性质差异进行钨钼高效分离存在一定的困难,这与铜可以还原钼酸根而不还原钨酸根的实验现象相矛盾;钼磷杂多酸还原峰电位值为0.401V,钨磷杂多酸的为0.1949V,磷酸的加入增大了钨钼电位差异,利用这一性质可以优先将钼还原。钨钼电化学行为的研究,充分证明了通过利用钨钼电化学性质差异可以选择性优先还原钼,实现钨钼分离。2.进行了酸性条件下铜还原钨钼混合溶液实验研究。结果表明,控制pH值是钼还原的关键,pH值越小越利于反应;反应温度在50℃左右时钼还原率最高;反应时间越长还原率越高,150min后反应趋于平衡。钨钼混合溶液的还原研究,表明了铜选择性还原分离钨钼方法是可行的,这种方法钨损小,钼还原率高,污染小,操作简单,有实际的工业利用价值。3.进行了铜还原钼磷杂多酸多因素正交实验,分析了反应温度、反应时间、盐酸用量、磷酸用量等因素对铜还原钼磷杂多酸的影响,得出各因素主次影响顺序为温度→磷酸用量→盐酸用量→时间;获得最优还原条件为温度60℃,反应时间3h,盐酸用量为理论值的1.6倍,磷酸用量为理论值的2.0倍。研究表明,铜还原铝磷杂多酸对于铝的还原来说更为有利,通过磷酸的引入,可以充分提高钼还原率,降低钨的损失。4.进行了联氨还原钨钼实验及产物特征研究,发现在酸性、碱性条件下强还原剂联氨还原钼酸根时不产生还原沉淀物,溶液颜色也未发生变化;但在酸性条件下联氨还原钨酸根时,则产生一种类似APT的结晶物。通过电镜扫描、差热分析、X-衍射、化学分析等多种方法分析,发现该类似APT的结晶物不是APT;性质不稳定,加热状态下极易分解;W与O的原子个数比为0.21:1,分解后的产物成分为WO3、WO1.09、W5O14、H2WO4(H2O)的混合物,其中W5014和W03为主要成分。