전통적인 침전에서 이온 교환에 이르기까지 텅스텐 추출의 혁신적인 경로

텅스텐 합액의 화학 구조와 분류

텅스텐을 함유 한 樹脂은 이온 교환 樹脂에 속하며 화학 구조는 세 부분으로 구성됩니다.
1틀 (매트릭스)
樹脂 프레임은 스티렌과 디비닐 벤젠 (St-DVB) 의 교차 결합 코폴리머입니다.
2신체적 형태
산업에서 사용되는 텅스텐 함유 합금은 일반적으로 구형 입자 형태로, 입자 크기가 0.315에서 1.25mm 사이즈입니다. 포스 구조에 따라,두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.젤 타입과 매크로포라스 타입.
3기능 그룹
함수 그룹은 화학적으로 프레임에 결합되어 있으며, 그들은 합액의 선택성을 결정하는 핵심 단위입니다. 함수 그룹의 화학적 특성에 따라,텅프램 樹脂은 다음 두 가지 범주에 분류됩니다.:
강한 기초성 아니온 교환 樹脂
함수 그룹은 분수 암모늄 그룹이며, 화학 구조는 -N+(CH3) 3Cl− 또는 -N+(CH3) 3OH−이다. 이 그룹은 어떤 pH에서도 양전하를 유지하며,따라서 합금은 산성 용액과 알칼리 용액 모두에서 교환성이 있습니다.; 교환 반응은 다음과 같은 화학 방정식으로 나타낼 수 있습니다:

(수식에서 R는 樹脂 프레임을 나타냅니다.)
(2) 약한 기본 아니온 교환 樹脂
함수 그룹은 제3 아민이며 화학 구조는 -N(CH3) 2입니다.물에서 이온화되지 않으며 아니온 교환을 받기 위해 산성 매체에서 -N+(CH3) 2H를 형성하기 위해 프로토네이션이 필요합니다.울프레멘에 대한 약한 기본 합성의 선택성은 주로 산성 조건 하에서 폴리머 텅스테이트 이온 (HW6O215−, H2W12O406−와 같이) 을 선호하는 흡수에서 나타납니다.
프로토네이션 반응 (산성 매체에서 활성화)
합금은 물에 분리되지 않습니다. 교환 그룹을 형성하기 위해 산성 조건에서 프로톤화해야합니다.

(황산 시스템을 사용하는 경우 HSO4 또는 SO42 유형에 해당합니다.)
2 흡수-교환 반응 (복합 상태 안이온의 선택적 흡수)
약한 산성 조건 (pH 2 - 4) 하에서 텅 스테이트 이온은 폴리탱 스테이트 애니온으로 폴리메리러되며, 그 다음 樹脂의 애니온과 교환 반응을 일으킨다.
· HW6O215에 관하여 - (광소 흡수 화학 공식)

· H2W12O406에 관하여 - (애드서브션 화학 공식)

참고: 용액 내 텅스테이트 이온의 실제 형태는 복잡하다. 위의 것은 단순화된 비례 교환 공식이다. 전하 균형은 동등 교환의 원리를 따르고 있다 (즉,전하의 1 몰은 염화 이온의 1 몰의 교환에 대응합니다).
3 재생 반응 (알칼리 액체 소흡)
강한 염기 (NaOH 등) 를 사용하여 합성에 있는 양성자를 중화하여 이온 결합을 깨고, 양성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합성합

여기서 An−는 polytungstate의 폴리머 이온을 나타내고, n는 5 또는 6에 해당한다.
재생 후, 樹脂은 자유 알칼리 (-N(CH3) 2의 형태로 사용됩니다. 재사용되면 단계 1에 설명 된 산화 및 프로톤화 과정을 반복해야합니다.
4樹脂 흡수 반응의 물리 및 화학적 기초
텅스테이트 이온의 흡수에 대한 합성의 선택성은 주로 다음 요인에 달려 있습니다.
(이온 전하와 수분 반지름)
WO42−는 이원성 애니온이며, 쿼터너리 암모늄 그룹과의 정전 상호작용은 단원성 애니온 (Cl−와 OH−와 같이) 보다 강하다.
(2) 용액 pH
알칼리 상태 (pH > 9) 에서 울프레멘은 WO42− 형태로 존재합니다. 약한 산성 상태에서 중성 상태 (pH 5 - 8) 에서 울프레멘은 폴리?? 스테이트 애니온을 형성하기 위해 중합화됩니다.소금에 의해 더 쉽게 흡수되는 더 높은 전하 밀도 때문에.
(3) 불순물 이온의 경쟁 효과
일반적인 이온에 대한 강한 기초 안이온 교환 합성의 선택 순서는 대략 다음과 같습니다.

이 순서에 따르면, 광소, 아르센, 실리콘과 같은 불순물은 흡수 단계에서 부분적으로 분리 될 수 있습니다. 그러나,몰리브덴과 울프스테인은 비슷한 화학적 성질을 가지고 있습니다., 분리를 어렵게 만듭니다. 일반적으로, 깊은 분리가 데소르프션 단계에서 수행되어야합니다.