一种从XRF检测样品中回收W的方法与流程

一种从xrf检测样品中回收w的方法
技术领域
1.本发明属于冶金技术领域。更具体地，涉及一种从xrf检测样品中回收w的方法。


背景技术：

2.在硬质合金生产过程中，大量的使用xrf进行含w样品的检测工作。在进行钨制品的xrf检测时，一般是使用马弗炉对样品进行高温煅烧，转化得到三氧化钨，然后使用溶剂进行高温溶解，再经冷却制备成玻璃状样品。在样品制备过程中一般是使用偏硼酸锂和四硼酸锂作为溶剂，在高温条件下氧化钨溶于溶剂中，冷却得到玻璃状样品后进行检测分析。随着硬质合金检测量的大量增加，每年会产生大量的检测样品，然而此类样品直接当作固废进行处理，不仅造成了钨资源的浪费还增加了运行成本。本技术通过大量的实验探索，开发出一种从xrf检测样品回收w的方法，该方法不仅可以将固废进行降解，还能将样品中的w进行回收。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是克服现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种从xrf检测样品中回收w的方法。通过该方法将固废进行了溶解，并将w进行了回收，实现了固废的回收利用，提升了钨资源的再利用，同时降低了运行成本。
4.本发明的目的是提供种从xrf检测样品中回收w的方法。
5.本发明上述目的通过以下技术方案实现：一种从xrf检测样品中回收w的方法，所述方法包括以下步骤：将xrf样品置于盐酸中，超声处理，加热，冷却，过滤，洗涤、干燥得到钨酸粉末。
6.优选的，所述方法具体包括以下步骤：（1）将xrf样品置于盐酸中，再置于超声装置中超声处理，使得样品逐渐溶解并出现分层；（2）将分层的样品置于电炉中加热，直至分层消失，生成无色透明胶状物质；（3）继续加热，直至钨酸析出完全，形成黄色混合物；（4）将样品取下，冷却一定温度，偏硼酸锂-四硼酸锂逐渐析出，形成晶体；（5）将样品进行过滤，并使用盐酸进行洗涤，直至无色晶体消失，得到黄色物质；（6）使用蒸馏水对黄色物质洗涤，以去除残留的盐酸，并制备得到钨酸；（7）将钨酸干燥，最终得到黄色的钨酸粉末。
7.优选的，在步骤（1）中，所述盐酸的质量浓度为25~35%；所述固液质量比为(3-8):1。
8.优选的，在步骤（1）中，所述超声处理条件为超声时间为4~8h，超声温度为70-90℃，所述分层为上层为黄色，下层为无色。
9.优选的，在步骤（2）中，所述加热条件为：在300-600℃加热1~3h。
10.优选的，在步骤（3）中，所述继续加热的时间为0.5~2h。
11.优选的，在步骤（4）中，所述冷却速率为10-15℃/min，所述温度为50~70℃。
12.优选的，在步骤（5）中，所述过滤为通过定性滤纸进行过滤。
13.优选的，在步骤（5）中，所述洗涤为在60-80℃的10-20%质量浓度的盐酸洗涤。
14.优选的，在步骤（5）中，所述干燥为置于90-110℃的干燥箱中，干燥2-4h。
15.本发明具有以下有益效果：1.本发明通过简单的处理流程，以一定的降温速率实现了w的高效率回收，降低了公司固废处理成本，同时提升了w的高值利用；2.本发明简单易实施，操作简便，节省了人力和设备成本。
附图说明
16.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对发明作进一步的说明。
17.图1为实施例1所获得的黄色物质xrd图谱，从图谱可知黄色物质为钨酸。
具体实施方式
18.以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
19.除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
20.一种从xrf检测样品中回收w的方法，所述方法具体包括以下步骤：（1）将xrf样品置于盐酸中，再置于超声装置中超声处理，使得样品逐渐溶解并出现分层；使用超声装置能有效促进样品的溶解，促进溶剂与盐酸的反应，若无使用超声则需要更长的溶解时间。
21.（2）将分层的样品置于电炉中加热，直至分层消失，生成无色透明胶状物质；通过形成无色透明胶状物质有利于后续分离过滤。
22.（3）继续加热，直至钨酸析出完全，形成黄色混合物；（4）将样品取下，冷却一定温度，偏硼酸锂-四硼酸锂逐渐析出，形成晶体；（5）将样品进行过滤，并使用盐酸进行洗涤，直至无色晶体消失，得到黄色物质；（6）使用蒸馏水对黄色物质洗涤，以去除残留的盐酸，并制备得到钨酸；（7）将钨酸干燥，最终得到黄色的钨酸粉末。
23.优选的，在步骤（1）中，所述盐酸的质量浓度为25~35%；所述固液质量比为(3-8):1。
24.优选的，在步骤（1）中，所述超声处理条件为超声时间为4~8h，超声温度为70-90℃，所述分层为上层为黄色，下层为无色。
25.优选的，在步骤（2）中，所述加热条件为：在300-600℃加热1~3h。
26.优选的，在步骤（3）中，所述继续加热的时间为0.5~2h。
27.优选的，在步骤（4）中，所述冷却速率为10-15℃/min，所述温度为50~70℃。
28.优选的，在步骤（5）中，所述过滤为通过定性滤纸进行过滤。
29.优选的，在步骤（5）中，所述洗涤为在60-80℃的10-20%质量浓度的盐酸洗涤。
30.优选的，在步骤（5）中，所述干燥为置于90-110℃的干燥箱中，干燥2-4h。
31.其中，xrf检测样品类别主要是氧化钨、钨粉、碳化钨、仲钨酸铵、钨制品等。该类样
品经过煅烧后均转化为了三氧化钨，再使用溶剂进行溶解，xrf检测样品中主要的元素是w、o、li、b元素。
32.下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
33.实施例与对比例中的回收率是通过在进行xrf制样时，记录所添加的金属w量，回收后将得到的钨酸进行金属w的计算，将回收的金属w量除于添加量乘以百分之百得到。
34.实施例1一种从xrf检测样品中回收w的方法，所述方法具体包括以下步骤：（1）将xrf样品置于浓度为35%的盐酸中，固液比为3:1，再置于超声装置中浸泡4h，超声温度为70℃，使得样品逐渐溶解并出现分层，上层为黄色，下层为无色。
35.（2）将分层的样品置于600℃电炉加热1h，直至分层消失，生成无色透明胶状物质；（3）继续加热0.5h，直至钨酸析出完全，形成黄色混合物；（4）将样品取下，以15℃/min的冷却速率冷却至70℃，偏硼酸锂-四硼酸锂逐渐析出，形成晶体；（5）将样品通过定性滤纸进行过滤，并使用60℃的10%浓度的盐酸进行洗涤，直至无色晶体消失，得到黄色物质；（6）使用蒸馏水对黄色物质洗涤，以去除残留的盐酸，并制备得到钨酸；（7）将钨酸置于90℃的干燥箱中，干燥4h，最终得到黄色的钨酸粉末；（8）最终金属w回收率为95.52%。
36.实施例2一种从xrf检测样品中回收w的方法，所述方法具体包括以下步骤：（1）将xrf样品置于浓度为25%的盐酸中，固液比为8:1，再置于超声装置中浸泡8h，超声温度为90℃，使得样品逐渐溶解并出现分层，上层为黄色，下层为无色。
37.（2）将分层的样品置于300℃电炉加热3h，直至分层消失，生成无色透明胶状物质；（3）继续加热2h，直至钨酸析出完全，形成黄色混合物；（4）将样品取下，以10℃/min的冷却速率冷却至50℃，偏硼酸锂-四硼酸锂逐渐析出，形成晶体；（5）将样品通过定性滤纸进行过滤，并使用80℃的20%浓度的盐酸进行洗涤，直至无色晶体消失，得到黄色物质；（6）使用蒸馏水对黄色物质洗涤，以去除残留的盐酸，并制备得到钨酸；（7）将钨酸置于110℃的干燥箱中，干燥2h，最终得到黄色的钨酸粉末；（8）最终金属w回收率为94.66%。
38.实施例3（1）将xrf样品置于浓度为30%的盐酸中，固液比为3:1，再置于超声装置中浸泡5h，超声温度为80℃，使得样品逐渐溶解并出现分层，上层为黄色，下层为无色。
39.（2）将分层的样品置于500℃电炉加热2h，直至分层消失，生成无色透明胶状物质；（3）继续加热1.5h，直至钨酸析出完全，形成黄色混合物；（4）将样品取下，以15℃/min的冷却速率冷却至60℃，偏硼酸锂-四硼酸锂逐渐析出，形成晶体；
（5）将样品通过定性滤纸进行过滤，并使用70℃的15%浓度的盐酸进行洗涤，直至无色晶体消失，得到黄色物质；（6）使用蒸馏水对黄色物质洗涤，以去除残留的盐酸，并制备得到钨酸；（7）将钨酸置于95℃的干燥箱中，干燥3h，最终得到黄色的钨酸粉末；（8）最终金属w回收率为95.08%。
40.实施例4（1）将xrf样品置于浓度为31%的盐酸中，固液比为4:1，再置于超声装置中浸泡4h，超声温度为70℃，使得样品逐渐溶解并出现分层，上层为黄色，下层为无色。
41.（2）将分层的样品置于550℃电炉加热1h，直至分层消失，生成无色透明胶状物质；（3）继续加热1.5h，直至钨酸析出完全，形成黄色混合物；（4）将样品取下，以18℃/min的冷却速率冷至70℃，偏硼酸锂-四硼酸锂逐渐析出，形成晶体；（5）将样品通过定性滤纸进行过滤，并使用70℃的12%浓度的盐酸进行洗涤，直至无色晶体消失，得到黄色物质；（6）使用蒸馏水对黄色物质洗涤，以去除残留的盐酸，并制备得到钨酸；（7）将钨酸置于85℃的干燥箱中，干燥2h，最终得到黄色的钨酸粉末；（8）最终金属w回收率为94.69%。
42.对比例1一种从xrf检测样品中回收w的方法，所述方法具体包括以下步骤：（1）将xrf样品置于浓度为35%的盐酸中，固液比为3:1，再置于超声装置中浸泡4h，超声温度为70℃，使得样品逐渐溶解并出现分层，上层为黄色，下层为无色。
43.（2）将分层的样品置于600℃电炉加热1h，直至分层消失，生成无色透明胶状物质；（3）继续加热0.5h，直至钨酸析出完全，形成黄色混合物；（4）将样品取下，以30℃/min的冷却速率冷却至70℃，偏硼酸锂-四硼酸锂逐渐析出，形成晶体；（5）将样品通过定性滤纸进行过滤，并使用60℃的10%浓度的盐酸进行洗涤，直至无色晶体消失，得到黄色物质；（6）使用蒸馏水对黄色物质洗涤，以去除残留的盐酸，并制备得到钨酸；（7）将钨酸置于90℃的干燥箱中，干燥4h，最终得到黄色的钨酸粉末；（8）最终金属w回收率为82.19%。
44.对比例2步骤4为采用自然降温，降至室温，其他步骤与实施例1一样。最终金属w的回收率为42.51%；对比例3步骤4为降温速率为5℃/min，其他步骤与实施例1一样。最终金属w的回收率为75.91%；对比例4省略步骤3，其他步骤与实施例1一样。则在步骤5时，无法进行过滤，最终回收失败。
45.对比例5步骤1未使用超声装置，将样品置于盐酸中进行浸泡，浸泡38h才达到实施例1中步骤1的效果。其他步骤与实施例1相同。最终金属w回收率为94.17%。
46.对比例6步骤1中使用10wt%的盐酸，固液比为10：1，其他步骤与实施例1一样。最终w回收率39.01%。
47.对比例7步骤1中固液比为2：1，其他步骤与实施例1一样，最终w回收率为72.45%。
48.实施例和对比例的具体回收率如表1所示：表1 回收率（%）实施例195.52实施例294.66实施例395.08实施例494.69对比例182.19对比例242.51对比例375.91对比例4
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对比例594.17对比例639.01对比例772.45通过实施例1-4与对比例1-7的对比，可以看出，本技术的制备条件的选择能够现在提高w的回收率。
49.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。