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鈮鉭錳礦

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鉭鈮尾礦再選(宜春鉭鈮礦)

2019-01-21 18:04:39

宜春鉭鈮礦選礦尾礦經浮選回收鋰云母,重選回收長石,成為我國最大的鋰云母產地,其尾礦再選的產品產值已占生產總產值的52.4%,產出的鋰云母供全國不少地方生產鋰及其他鋰產品,獲得多種應用,長石也用于玻璃、陶瓷。

鉭鈮選礦

2019-02-25 15:59:39

鉭鈮礦選礦粗選一般選用重選法,精選則選用重選、浮選、電磁選或選冶聯合工藝,處理粉礦或原生泥含量多的礦石,洗礦作業必不可少,一起選用高效磨礦分級設備,以下降鉭鈮礦藏的泥化。 鉭鈮浮選常用捕收劑有脂肪酸類、胂酸類、類、羥肟酸類、陽離子型捕收劑等,捕收劑的環境污染及藥劑本錢問題至頭重要。跟著化學工業的開展,質料來歷廣泛,組成工藝簡略,易生物降解、選擇性好、無毒無害、報價合理的藥劑將不斷出現,滿意鉭鈮選礦廠的需求。 1、鉭鈮礦礦藏工藝學特性 鈮鐵礦-鉭鐵礦的化學通式為AB2O6,二者簡稱鈮鉭鐵礦。A為鐵、錳,B為鈮、鉭。從純鈮到鉭的不同方式具有一系列同晶結構,其特點是鐵和錳的份額不定。其間含Nb2O51.97~78.88%,Ta2O5 5.56~83.57%,MnO 1.26~16.25%,FeO1.89~16.25%。還有Ti、Zr、W、TR、U等類質同象混入物。組元中鈮占多數,就稱該礦藏為鈮鐵礦,假如鉭占多數,則稱為鉭鐵礦。礦藏的晶格為斜方結構,空間群記號為Pcan。結構由A和B八面體的層所組成。相同的八面體在層中以邊連接成鏈,再同一起極點相連。一個A八面體層經過極點與鄰連的B八面體層從兩方面相連,構成BAB結構。 鈮鐵礦-鉭鐵礦許多礦藏的晶格參數與試樣的成分有關,其動搖規模如下:a=0.5133~0.5054nm;b=1.445~1.405nm;c=0.5762~0.5683nm。鈮鉭錳礦中原子距離:Mn-O=2.12~2.14埃,Ta-O=1.86~2.12埃。礦藏的色彩有黑色、棕黑色和紅褐色。莫氏硬度為:鈮鐵礦4.3~6.5;鉭鐵礦6.5~7.2。鈮鐵礦的顯微硬度值為2400~8000MPa,鉭鐵礦為8000~10700Mpa。 鈮鐵礦-鉭鐵礦的磁化率為(22.1~37.2)×10-6。鈮鐵礦的介電系數為10~12,鉭鐵礦為7~8。礦藏的密度5.15~8.20(隨鉭的含量增高而增大)。 2、鉭鈮礦選礦技能 鉭鈮礦選礦一般選用重選先丟掉大部分脈石礦藏,取得低檔次混合粗精礦,進入精選作業的粗精礦礦藏組成雜亂,一般含有多種有用礦藏,分選難度大,一般選用多種選礦辦法如重選、浮選、電磁選或選冶聯合工藝進行精選,然后到達多種有用礦藏的別離。 2.1 國外鉭鈮選礦 處理粉礦或原生泥含量多的礦石,洗礦作業必不可少。澳大利亞格林布斯礦風化偉晶巖沖積粘土粗選廠,設兩個洗礦體系,原礦用直徑1.5m,孔徑10mm的圓筒篩兩次洗礦后,篩下當選,篩上大塊及粘土球進自磨機磨礦約4mm,再用孔徑10mm的圓筒篩篩分,篩下物料當選,篩上物料丟掉或回來再磨。洗礦耗水5m3/t,圓筒篩處理量達350噸/小時·.........臺。 國外鉭鈮選礦廠注重選用高效磨礦分級設備,以下降鉭鈮礦藏的泥化。格林布斯礦原生偉晶巖粗選廠用周邊排礦棒磨機與振蕩篩閉路取得較好成果。加拿大伯尼克湖鉭礦經不斷改進,現在選用的磨礦流程很有特征。該礦用一臺Ф2.4m×3.6m馬西型格子球磨機A-C水平振蕩篩(直線篩)閉路,篩分粒度2.5mm,篩下用德瑞克篩按0.2mm分級,-2.5+0.2mm粒級用螺旋選礦機選別,其尾礦經弧形篩脫水后回來再磨。球磨機有兩種產品構成循環,即選用一臺磨機完成兩段閉路磨礦。該磨礦回路經調整后循環負荷率一般為180%左右,循環負荷小易構成過破壞。 國外對鉭鈮鐵礦礦石的粗選仍以重選為主,并多用高效的重選設備,流程簡略。如格林布斯礦對-10mm原礦直接用跳汰機粗選。加拿大伯尼克湖鉭礦80年代構成的重選-浮選-重選流程日趨完善,該流程仍以重選為主,浮選只用于處理細泥。重選設備體用了GEC螺旋選礦機、3層懸掛式戴斯特搖床、霍爾曼礦泥搖床、橫流皮帶選礦機。前蘇聯選用浮選對重選精礦中鉭鐵礦、細晶石與黃玉進行別離,捕收劑為異羥肟酸,調整劑為草酸,在介質中(pH2)浮選,當給礦含Ta2O52.52%時,精礦檔次27%,收回率90%。 燒綠石礦的選礦辦法首要選用浮選辦法,為進步精礦質量和下降藥劑耗費,近年來燒綠石選礦流程加強了脫泥、除鐵,脫硫、磷、鉛、等作業。尼奧貝克燒綠石礦-0.2mm當選原礦用旋流器脫除-10μm礦泥,并按泥砂別離選別。先用脂肪酸捕收劑浮選磷灰石和碳酸鹽礦藏,然后進行磁選脫鐵,再用胺類捕收劑浮選燒綠石,終究對燒綠石精礦進行黃鐵礦浮選和浸出,以下降硫、磷和碳酸鹽礦藏含量。當原礦含Nb2O50.6%~0.7%時,取得終究精礦檔次58%~62%,收回率60%~65%。 2.2國內鉭鈮選礦 1. 鉭鈮礦粗選 國內鉭鈮礦原礦檔次一般很低,其礦藏性脆、密度大。為了確保磨礦粒度,防止過破壞,一般選用階段磨礦階段選別流程。江西宜春鉭鈮選礦廠選用側向弧形篩替代直線振蕩篩進行篩分,現場探究實驗成果表明:篩上夾細可下降14.70%,篩下夾粗可削減4.3%,篩分功率可進步17.72%。該設備的實驗成功,為現場一段磨礦篩分改造供給了新途徑。福建南平是一個大型花崗偉晶巖礦床,1998年咱們對該礦石進行選礦實驗研討,為建廠供給規劃依據,依據鉭鈮和錫石礦藏粒度嵌布特征,提出選用階段磨礦、階段選別工藝。一段選用棒磨機,并與篩子構成閉路,以削減過破壞。二段磨礦選用球磨機,并與高頻振蕩細篩構成閉路,除能嚴格控制粒度外,還可添加處理才能,進步磨礦功率。該礦粗選選用單一重選流程。重選設備有GL螺旋選礦機、螺旋溜槽和搖床。該礦當選原礦含(TaNb)2O50.0499%,Sn 0.0598%,經粗選后取得的粗精礦產率為0.248%,含(TaNb)2O514.94%(其間Ta2O510.79%),對原礦收回率為74.30%(Ta2O5 收回率為74.96%);含Sn 15.71%,對原礦收回率為65.11%。 2. 鉭鈮礦精選 粗選工藝取得的粗精礦一般是混合粗精礦,需進一步精選別離出多種有用礦藏。粗精礦礦藏組成不同,選用的別離辦法也不同,一般是多種辦法聯合運用。如福建南平鉭鈮精選選用磁-重-浮聯合運用,先用6%的溶液清洗礦藏表面,再用弱磁選除掉強磁性礦藏及鐵屑,烘干并篩分紅+0.2、+0.1和-0.1mm三個等級,別離用干式強磁選機經一次粗選、一次掃選取得鉭鈮精礦,干式強磁選的非磁性部分用重選收回錫石并拋尾,重選的精礦進行浮選脫除硫化礦取得錫精礦。精選成果:鉭鈮精礦產率0.0764%,含(TaNb)2O545.64%(Ta2O5 32.57%),對原礦收回率69.92%(Ta2O5收回率69.071%),精選作業收回率94.11%;錫精礦產率為0.0581%,含Sn60.25%,對原礦收回率58.49%,精選作業收回率89.84%。

鈮鉭選礦

2019-01-30 10:26:21

由于鉭鈮礦成分復雜,通常需要經過粗選和精選兩個階段才能獲得符合冶煉要求的鉭鈮精礦。由于鉭鈮礦物具有很高的密度,從4.5g/cm3到8.3g/cm3(見表1),因此鉭鈮礦物選礦主要采用重選法(篩選、搖床、螺旋分選機)。? 表1? 重要的鉭鈮礦物礦物名稱晶系晶體化學式Ta2O5/%Nb2O5/%密度/(g·cm-3)磁性鉭鐵礦斜方(Mn,Fe)(Ta,Nb)2O641~842.0~40.06.25~8.3弱鈮鐵礦斜方(Mn,Fe)(Ta,Nb)2O61.0~40.023.5~775.2~6.25弱燒綠石等軸(Na,Ca,Ta)2(Nb,Ti)2O6(OH,F)0~5.8637.5~65.64.12~5.35非細晶石等軸(Na,Ca)2Ta2O6(OH,F)68.4~770~7.74.2~6.4非鈮鐵金紅石四方(Ti,Nb,Fe)O20.2~14.70.9~42.74.3~5.6弱鈦鈮鈣鈰礦等軸(Na,Ca,Sr,Ta)O(Ta,Nb,Ti)O3~0.75~11.34.6~4.9極弱褐釔鈮礦四方(Y,Dy,Yb)(Nb,Ta,Ti)O4~17.047.04.89~5.82弱鉭錫礦單斜Sn(Ta,Nb)2O7~72.8-7.6~7.9非鉭鋁石六方AlTaO460.1~720.3~6.15.9~6.5非黑稀金礦斜方(Ca,Ta,Th)(Nb,Ti)2O60~47.33.8~47.44.5~5.9弱復稀金礦斜方(Y,Th,U)(Ti,Nb)2O60~23.17.5~20.34.7~5.4弱易解石斜方(Ce,Ca,Th,U)(Ti,Nb)2O60~6.923.8~32.54.9~5.4弱包頭礦正方Ba4(Ti,Nb)8(Si4O12)CeO16011.3~11.54.5~5.6弱 ? ?? 一、粗選 ? ??? 主要采用成本較低的重選法,也有重選-浮選工藝,以有效地將鉭鈮礦物和較輕的脈石、長石、方解石等分開。重選主要有跳汰流程(以跳汰機為主,流程主要用于處理粗晶粒鉭鈮礦和鉭礦砂礦)、搖床流程(以搖床為主體,多用于細晶粒的鉭鈮復合多金屬礦)和螺旋機流程(以螺旋選礦機或螺旋溜槽為主體,結合搖床粗選,中國采用較多)。其中,重選-浮選工藝可回收微細粒鉭鈮礦物,粗選回收率達90%。 ? ??? 鉭鈮砂礦通常高密度礦含量不高,但礦物單體解離較好,一般采用重選法,少數采用磁選-浮選流程。 ? ??? 二、精選 ? ??? 粗選所得的粗精礦除含有鉭鈮礦物外,還有錫石、黑鎢礦、鋯英石、磷釔石、獨居石等。根據礦物的組成和物理化學性質的差異,分別采用重選、浮選、電磁選和靜電分選法。有時還采用化學處理。對于含有放射性元素的礦物則采用塊狀物料輻射分選機分選。

鉭鈮礦石選礦

2019-01-18 11:39:34

鉭鈮礦石選礦(processing of tantalum and niobium ores)從含鉭鈮礦石中分離與富集鉭鈮礦物的過程。選礦產品為鉭鈮精礦。 礦物與資源自然界含鉭鈮的礦物約有130種,其中鉭、鈮礦物約有80種。重要的具有工業價值的鉭鈮礦物列于表中。此外,部分鉭鈮以雜質形式存在于鈦鐵礦、鈣鈦礦、金紅石、錫石、黑鎢礦及榍石中。鉭鈮礦床分為巖漿礦床、偉晶巖礦床、氣成熱液礦床、接觸自變質礦床和外生礦床五類。鉭鈮礦石類型可分為鉭鐵礦一鈮鐵礦石、黃綠石礦石以及其他含鉭鈮礦石三大類。 鉭鈮礦床分布較為廣泛,巴西、前蘇聯、中國、加拿大、美國、尼日利亞、澳大利亞、扎伊爾、肯尼亞、坦桑尼亞、烏干達、馬來西亞、泰國等均有分布。鉭、鈮精礦的主要生產國有加拿大、巴西、澳大利亞、扎伊爾、前蘇聯、泰國。美國和日本是鉭鈮主要消費國。 工藝流程 鉭鈮礦石的礦物組分復雜,成分不穩定,有價成分含量低,因而其選礦工藝流程較為復雜。通常鉭鈮礦的選礦工藝流程由粗選及精選兩部分組成。不同礦床類型的礦石所含鉭鈮礦物種類不同,故其選礦工藝流程亦有所區別。 原生鉭鈮鐵礦及細晶石選礦流程 此類礦石中的鉭鐵礦、鈮鐵礦多與綠柱石、鋰輝石、錫石共生。粗選主要采用多段磨礦的多段重選流程。對某些礦石粗選還采用重選一浮選一重選或重選一浮選。精選多采用聯合流程,根據鉭鈮礦物與伴生礦物種類常采用磁選、重選、浮選、浮選一重選、電選、化學選礦等方法相組合的聯合工藝流程。如礦石中含泥多,應預先脫泥。富含鉭的細晶石因其嵌布粒度(見礦物粒度)細,多用浮選工藝進行分選。 鉭鐵礦一鈮鐵礦砂礦選礦工藝流程 此類礦石中各礦物已基本單體解離,有用礦物密度大于4,某些礦物有磁性。粗選時采用重選工藝流程。所得粗精礦的精選主要采用磁選一重選、磁選一電選以及浮選聯合工藝流程。 黃綠石選礦工藝流程 黃綠石有碳酸巖和偉晶巖兩種主要類型。碳酸巖黃綠石礦床規模大,鈮含量高,是重要的礦床類型。因礦石中礦物種類與含量不同,采用重選,磁選一浮選及焙燒磁選兩種流程。偉晶巖黃綠石粗選采用多段碎礦、分級重選工藝流程。精選工藝流程多用磁選排除尾礦,浮選得黃綠石精礦。有時還采用電選或浮選除去粗精礦中的鋯英石。典型選礦廠 宜春鉭鈮礦選礦廠位于中國江西宜春市。所用礦石屬花崗巖多金屬礦床;原礦含(Ta,Nb)2O50.03%(Ta:Nb=1.8:1)。選礦廠規模為1500t/d;選礦工藝流程為洗礦、破碎、篩分、磨礦、分級、磁選一重選聯合流程和重選流程;礦石棒磨至-0.5mm后采用磁選一重選聯合流程,得部分鉭鈮精礦;尾礦再磨至-0.2mm采用重選流程,得細粒鉭鈮精礦。鉭鈮精礦含(Ta,Nb)2O544.91%,回收率45.6%。 栗木錫礦選礦廠 位于中國廣西壯族自治區境內。生產規模1000t/d。所用礦石屬錫一鉭鈮一鎢多金屬花崗巖礦床。原礦含(Ta,Nb)2O5,0.0229%。選礦工藝流程包括多段破碎、預先篩分,礦泥集中處理,分級重選得混合粗精礦。再用重選一強磁選聯合工藝流程精選。鉭鈮精礦含(Ta,Nb)2O52.515%,回收率40%。磁選尾礦再用火法冶煉處理。 泰美鉭鈮礦選礦廠 位于中國廣東省境內,所用礦石屬花崗巖風化殼鈮鐵礦床。原礦含(Ta,Nb)2O50.029%。粗選采用重選一磁選重選聯合工藝流程。精選采用重選磁選-電選-浮選聯合工藝流程。鈮鐵礦含Nb2O560%,回收率42.51%。?尼奧貝克(Niobec)黃綠石選礦廠位于加拿大魁北克省。所用礦石屬碳酸巖鈮礦床。生產規模2085t/d。原礦含Nb2O50.58%~0.66%。采用兩段磨礦浮選-磁選聯合工藝流程,包括磨礦、脫泥、碳酸鹽礦物浮選,再脫泥、磁選、黃綠石浮選、黃鐵礦浮選。黃綠石精礦浸出脫磷,浸出渣浮硫。黃綠石最終精礦含Nb2O560%~62%。

鉭鈮冶金簡史

2019-10-29 15:04:26

(1) 1801年英國化學家哈特契特發現元素鈮; 1802年瑞典化學家安德斯•古斯塔夫•??瞬癜l現了元素鉭。(2) 1865年瑞士化學家馬利尼亞克發明晰鉭鈮別離的分步結晶法。(3) 1866年,在高溫下用氫還原五 氯 化鈮首要得到了金屬鈮。(4) 1903年,用鈉還原鉭氟絡鹽制備了可鍛金屬鉭。(5) 1922年,熔鹽電解生產鉭粉成功,使鉭的生產達到工業規模。(6) 1944年發明晰鈮的碳還原法,奠定了鈮的工業生產根基

利用鉭鈮可浮性 將鉭鈮快速分離

2019-02-26 09:00:22

含鉭鈮的礦藏主要是鉭鐵和燒綠石。鉭鈮鐵礦中含鉭多的叫做鉭鐵礦,含鈮多的叫鈮鐵礦。 鉭鈮鐵礦和燒綠石可用陽離子捕收劑捕收,也可用陰離子捕收劑。用絡合捕收劑(如羥肟酸鈉)浮選作用較好。 用油酸作捕收劑,在pH值為6-8時,鉭鈮礦的浮游性最好,在酸性介質中鉭鐵礦和鈮鐵礦都被按捺,而石英、長石和白云石在任何pH值下浮游性都不好。因此在pH=6~8時,用油酸作捕收劑,很簡單將鉭錠礦與石英等脈石別離。 用10%的酸(硫酸)處理鉭鈮礦后,它變得簡單浮游。隨酸的用量增大,鉭鈮礦的可浮性增大,用硫酸作用比用作用好。用1%的處理,活化程度與硫酸類似。用油酸作捕收劑,的濃度為10-20毫克/升時,就能按捺鉭錠礦及部分脈石。用陽離子捕收劑時,開始活化鉭鈮礦等一些礦藏,但隨著其用量的添加,鉭鈮礦的回收率下降。用油酸捕收鉭鈮礦時,少數的鈉能使悉數礦藏按捺。

鉭鈮精礦分解

2019-03-05 12:01:05

鉭鈮礦藏很難將其分化。一般依據精礦中的礦藏結構及其化學成分和需求取得什知類型的中間化合物和純度要求來挑選分化辦法。工業上鉭鈮精礦分化辦法首要有三種:堿分化法、酸分化法和氯化分化法。此外還有氟化分化、電解分化法;分析化學中還選用KHSO4、K2S2O7、KHF2分化樣品。其間,堿熔分化法是最最選用的工業辦法,后續首要接分步結晶法別離鉭和鈮,也可進行酸轉化接溶劑萃取法;氯化分化法一般后續精餾法別離鉭和鈮;酸分化法首要接溶劑萃取法或離子交換法別離鉭和鈮。 ? ??? 一、堿分化法 ? ??? 堿法分化鉭鈮精礦首要選用NaOH和KOH試劑,為了下降熔融物的熔點和黏度,常選用NOH+Na2CO3或KOH+K2CO3混合試劑。堿分化按設備和工藝分有坩堝堿熔分化和高壓釜堿液分化兩種辦法。圖1為堿熔融處理鉭(鈮)鐵精礦的準則流程圖。從中可看出NaOH和KOH熔融的不同之處。 ??圖1? 堿分化流程簡圖 ? ??? (一)鉭鈮堿金屬化合物的一般性質 ? ??? 和本家中的磷相似,鉭、鈮和堿金屬氧化物能生成偏鉭(鈮)酸鹽(MTaO3、MnbO3)(M為鉀鈉等堿金屬,下同)、焦鉭(鈮)酸鹽(M4Ta2O7、M4Nb2O7)和原鉭(鈮)酸鹽(M2TaO4、M3NbO4)等多種鹽類,一般將它們表明為:M2O·nTa2O5、M2O·nNb2O5,式中n值改變很大,常在10以上。實際上它們歸于一種多聚體,其原子比一般為M∶Ta(Nb)=16∶14;14∶12;12∶10;16∶12∶;10∶8;7∶5;8∶6;6∶4,化合物中的結晶水分子數改變也很大,從1到40或更多。 ? ??? 鉭鈮堿金屬化合物有如下性質: ? ??? 1、當用堿金屬的氧化物或碳酸鹽與鉭(鈮)氧化物熔融時,因組分不同能夠得到不同成分的鉭鈮酸鹽,當M2O∶(Ta,Nb)2O5=1∶1時生成偏鉭(鈮)酸鹽;當堿過量時生成原鉭(鈮)酸鹽見圖2、圖3、圖4。 ??? 2、鉀和鈉的偏鉭(鈮)酸鹽少溶于水,不發作水解,也不為所分化。并且偏鉭(鈮)酸鹽較易被氫復原成賤價氧化物: ? 2MnbO3+H2=M2O+2NbO2+H2O ? ??? 復原溫度>400℃ ? 2MtaO3+H2=M2O+2TaO2+H2O ? ??? 復原溫度600~700℃ ?? ?圖2? K2O(K2CO3)-Nb2O5系熔度圖 ?? 圖3? K2O(K2CO3)-Ta2O5 ?? 圖4? Na2O(Na2CO3)-Nb2O5系熔度圖 ? ??? 3、各種溫度下偏鉭(鈮)酸鹽在水中的溶解度見表1,溶度積見表2,一些熱力學數據見表3。 ? 表1? 堿金屬偏鉭(鈮)酸鹽在水中的溶解度??? (mol/L)化合物0℃25℃50℃75℃100℃NaNbO34.3×10-45.9×10-41.6×10-33.7×10-37.4×10-3KnbO37.4×10-48.7×10-44.4×10-39.5×10-31.3×10-2NaTaO34.69×10-55.46×10-51.10×10-43.19×10-42.39×10-4KtaO34.34×10-54.87×10-51.22×10-42.88×10-44.89×10-4 ? 表2? 25℃下堿金屬偏鉭(鈮)酸鹽的溶度積化合物溶度積化合物溶度積NaNbO33.23×10-7NaTaO32.99×10-9KnbO37.48×10-7KTaO32.37×10-9 ????? 表3? 偏鉭(鈮)酸鹽的一些熱力學數據,溫度20℃化合物溶解度/ (mol·L-1)自由能△F/ (kJ·mol-1)溶解熱/ (J·mol-1)晶格能/ (J·mol-1)NaNbO34.803×10-436.819260.2496886.59KNbO36.726×10-435.145678.6952785.76NaTaO34.679×10-548.534444.7688960.65KTaO33.959×10-549.371259.8312843.49 ? ??? 4、與偏鉭鈮酸鹽不同,原鉭鈮酸鹽簡單水解并構成一系列的多鉭(鈮)酸鹽,如M8(Ta,Nb)5O16·nH2O,M7(Ta,Nb)5O16·nH2O,M14(Ta,Nb)12O37·NH2O等,又如水解反響: ? 6Na3TaO4+21H2O=Na8Ta6O19·16H2O+10NaOH ? ??? 鈮也有相似反響。并且兩者的高堿酸鹽(K5NbO5)都存在這樣的水解次序:? ??? 5、當Na+離子過量時,多鉭(鈮)酸鈉很少溶解,如90℃時Na7Nb12O37·23H2O在水和1%NaOH溶解中的溶解度分別為26g/L和1.1g/L??墒嵌嚆g(鈮)酸鉀則有很高的溶解度,乃至鉀離子很多過剩時也溶解度很大。例如中,25℃時六鈮酸鉀K8Nb6O19·16H2O在水中的溶解度到達111.8g/L,生成的六鉭(鈮)酸鉀鹽可溶于水而不分化,并且可用真空蒸騰濃縮使以晶體方式分出。 ? ??? (二)堿熔融分化鉭(鈮)鐵礦精礦 ? ??? 1、堿熔分化工藝進程 ? ??? 國內外堿溶分化鉭鈮精礦的工業施行辦法根本相似。一般將精礦與放內鋼質坩堝中,在煤氣敞式爐或豎式電爐中進行熔煉。大致的堿:精礦(分量比)=3∶1(堿耗約為反響理論需求量的6~8倍)。為了下降熔融體的溫度和黏度,往往選用90%的NaOH加10%的Na2CO3混合試劑。 ? ??? 操作時先將混合試劑在400~500℃下熔融,然后邊拌和邊參加磨至0.1mm的精礦(精礦過細會形成較高的漂塵丟失,參加量過大或過快會引起劇烈反響,導致熔體噴濺)。隨精礦持續批量參加,將溫度升至800℃,保溫20~30min,然后將熔體倒入水中(水淬),或薄層倒入鐵盤中。熔煉工藝也選用相似的辦法。 ? ??? 2、熔煉反響 ? ??? 首要的熔煉反響如下: ? ??? Fe[(Ta,Nb)O3]2+6MOH=2M3(Ta,Nb)O4+FeO+3H2O ? ??? Mn[(Ta,Nb)O3]2+6MOH=2M3(Ta,Nb)O4+MnO+3H2O ? ??? FeWO4+2MOH=M2WO4+FeO+H2O? ??? MnWO4+2MOH=M2WO4+MnO+H2O ? ??? FeTiO3+2MOH=M2TiO3+FeO+H2O ? ??? Al2O3+2MOH=2MAlO2+H2O ? ??? SiO2+2MOH=M2SiO2+H2O ? ??? SnO2+2MOH=M2SnO2+H2O ? ??? 熔融時參加氧或硝石等氧化劑,使鐵錳氧化。 ? ??? NaOH和KOH分化的不同在于:NaOH分化時多鉭酸鈉和多鈮酸鈉與氧化鐵、氧化錳均轉入沉積中,而大部分硅、錫、鎢、鋁則以硅酸鹽等方式轉入溶液中。然后加熱用處理沉積物浸洗掉鐵和錳,最終獲工業純鉭鈮混合氧化物。而用KOH分化時,用水浸熔體可使大部分鉭和鈮以可溶性多鉭(鈮)酸鉀的方式進入溶液,氧化鐵、氧化錳和鈦酸鉀則留在水浸渣中。水浸液中再參加氯化鈉,使鉭鈮以難溶的多鉭(鈮)酸鈉方式悉數沉積出來。再用處理沉積物即可獲鉭和鈮的混合氧化物。 ? ??? KOH分化所得鉭鈮混合氧化物的純度較NaOH分化混合氧化物高,缺陷是鉭鈮的直收率偏低(僅80%)。 ? ??? (三)堿溶液高壓釜分化 ? ??? 堿熔分化的缺陷在于堿耗過高(每1kg精礦耗堿3kg)。選用堿溶液高壓釜分化可使堿耗降至0.5kg(為堿熔法的1/6)。分化時選用30%~40%NaOH和KOH,溫度在150~200℃,時刻約2~3h,分化時先生成多鉭(鈮)酸,然后轉化成偏鉭(鈮)酸,反響為: ? 3Fe[(Ta,Nb)O3]2+8NaOH+(n-1)H2O→Na8(Ta,Nb)6O19·nH2O+3Fe(OH)2 ? Na8(Ta,Nb)6O19·nH2O→6Na(Ta,Nb)O3+2NaOH+(n-1)H2O ? ??? 分化后弄清或過濾,濾液初充堿后返回心壓釜再用。沉積物則用15%HCl浸洗(固∶液=1∶1,80~90℃,30min)。過濾所得偏鉭鈮酸鹽在20℃下即可為15%~20%HF所溶解。 ? ??? 用KOH分化時(33%~37%KOH,200℃),為進步生成多鉭(鈮)酸的速度,還向高壓釜參加氧化劑(氧壓0.4~0.5MPa),所生成的K8(Ta,Nb)6O19·Nh2O雖難溶于KOH溶液,但易溶于水,為此在高壓釜分化后沉積物先水浸[固液比1∶(4~5)],將鉭鈮轉入溶液,將溶液蒸騰濃縮后再加KOH使從頭沉積出六鉭(鈮)酸鹽,經分化即可得到適當純的鉭鈮混合氧化物。 ? ??? 二、酸分化 ? ??? 鉭鈮的高度耐蝕性的長處,關于冶金更成了缺陷:很難用廉價的工業無機酸作為他們的冶金根底。除了腐蝕性最強的HF酸外,鉭鈮很難為其他無機酸所溶解,并且溶解度很小。從溶解度表4可看出,能用于分化精礦的只能是HF酸,其次是硫酸。因此有分化和硫酸分化兩種辦法,其間法用于高檔次精礦,硫酸法用于低檔次質料。 ? 表4? 鉭鈮在無機酸中的溶解度(20℃)酸名酸濃度/ (g·L-1)Na2O5溶解度/ (g·L-1)酸濃度/ (g·L-1)Ta2O5溶解度/ (g·L-1)HCl660.072360.2314514.8362923.48H2SO4680.047490.2059007.67841.8HF4187753021282 ? ??? (一)分化法 ? ??? 和其他分化辦法不同,分化一起也是浸出進程。分化一般在內襯鉛、鉬鎳合金或鑲砌石墨板的反響器中進行,拌和哭喊用蒙耐爾合金(含銅27%~29%銅鎳合金)制造。 ? ??? 浸出液中鉭鈮以絡合酸的方式存在,其組分與HF酸的濃度有關。對鈮而言隨HF酸濃度的添加,會呈現由氟氧鈮酸絡合物型向氟鈮酸絡合物型的過濾:H2NbOF5→H2NbF7→HNbF6,對金屬性較鈮強的鉭則由:H2TaF7→HTaF6。浸出反響為: ? ??? Nb2O5+10HF=2H2NbOF5+3H2O(低酸度HF<20%) ? ??? Nb2O5+14HF=2H2NbF7+5H2O(高酸度 HF濃度為20%~40%) ? ??? Nb2O5+12HF=2HNbF6+5H2O(高酸度 HF濃度為20%~40%) ? ??? Ta2O5+14HF=2H2TaF7+5H2O(高酸度 HF濃度為20%~40%) ? ??? Ta2O5+12HF=2HTaF6+5H2O(高酸度 HF濃度為20%~40%) ? ??? 即便在高酸度下,除了占主導地位的一種絡合物外,實際上是多種絡合酸并存。圖5和圖6分別為NbF5-HF-H2O和TaF5-HF-H2O在20℃時的等溫溶解度圖。 ?圖5? NbF-HF-H2O系溶解度圖(20℃) ?? 圖6? TaF5-HF-H2O系溶解度(溫度20℃) ? ??? 關于精礦,因為存在多種雜質,反響要雜亂得多,例如鐵錳等也會以絡合物方式如HFeF3,HMnF3等存在浸出液中。以鉭(鈮)鐵礦為例,分化浸出反響還有: ? Fe(Ta,Nb)2O6+17HF=2H2(Ta,Nb)F7+HFeF3+6H2O ? Mn(Ta,Nb)2O6+17HF=2H2(Ta,Nb)F7+HMnF3+6H2O ? ??? 除了鉭、鈮、鐵、錳之外,在伴生礦藏中所含的其他元素如錫、鈦、硅、鎢也以絡合酸H2SnF6、H2SiF6、H2WF8的方式進入溶液。而稀土、鈾、釷、鈣等則以沉積物方式REF3、UF4、ThF4、CaF2殘留在浸出渣中。 ??? 為了加速反響速度和進步鉭鈮的分化率,分化時還參加硫酸。硫酸的參加還有利于后認取工序進步雜質的別離效果。一般選用60%~70%濃度的,分化溫度為90~100℃,耗酸量按化學反響計量的理論用,并超越5%~10%。分化時,將磨至粒度<0.074mm的精礦邊拌和邊參加反響器中,操控溫度小于50℃,因分化為放熱反響,加料過快,反響過于劇烈,易形成HF酸蒸發丟失。礦粉加完后,通蒸氣或用石墨電阻發熱體持續加熱至90~100℃,拌和保溫4h,冷卻后過濾或直接送萃取工序。一般鉭鈮分化率達98%以上。分化殘渣中的鉭鈮含量低于1%。 ? ??? (二)硫酸分化法 ? ??? 鉭鈮能和硫酸效果生成多種硫酸鹽,并且在硫酸介質中鉭和鈮表現出較大的不同。例如鈮更易被復原成賤價和更易發作水解,在硫酸介質中鈮很簡單被鋅齊、金屬鎂和堿金屬復原到+3價。鉭很難復原,并且只能到達+4價。鉭鈮硫酸化合物都易和堿金屬和銨生成復鹽,并且這些復鹽都簡單水解。隨硫酸濃度添加,反響如下: ? Nb2O5+H2SO4=Nb2O4SO4+H2O ? Nb2O5+2H2SO4=Nb2O3(SO4)2+2H2O ? Nb2O5+3H2SO4=Nb2O2(SO4)3+3H2O(中) ? Nb2O5+4H2SO4=Nb2O2(SO4)4+4H2O(中) ? ??? 鉭的金屬性較強,除上述反響外,還有反響: ? Ta2O5+5H2SO4=Ta2(SO4)5+5H2O ? ??? 圖7為Nb2O5-SO3-H2O的等溫溶解度圖。硫酸分化后一般再用水浸熔料使鉭鈮水解沉積,一起別離掉大部分鐵、錳等可溶性硫酸鹽雜質。但也有從硫酸溶液中直接萃取別離鉭和鈮。 ?? 圖7? 20℃下Nb2O5-SO3-H2O系溶解度圖

鉭鈮礦簡介

2019-02-22 09:16:34

鉭(Ta)鈮(Nb)都歸于高熔點(鉭 2996℃、鈮2468℃)、高沸點(鉭5427℃、鈮5127℃)稀有金屬,外觀似鋼,灰白色光澤,粉末呈深灰色,具有吸氣、耐腐蝕、超導性、單極導電性和在高溫下強度高級特性。 因而,當時鉭鈮新材料使用的相關高技能工業范疇包含電子、精細陶瓷和精細玻璃工業;電聲光器材;硬質合金,宇航及電子能工業;生物醫學工程;超導工業;特種鋼等工業。 鉭和鈮在電子工業、化學工業、特種合金以及真空技能、 尖端技能方面都具有非常重要的位置。在電子工業中使用鉭金屬制造的電解電容器具有電容量大、漏電流小、安穩性好、可靠性高、耐壓功能好、壽命長、體積小等杰出特色。 很多用于國防、航空、航天、電子核算機、高檔次的民用電器及各類電子外表的電子線路中。 ?? ?在冶金工業中,鉭鈮首要用作出產高強度合金鋼、改進各種合金功能和制造超硬東西的添加劑。 ? ? 近期,全國際范圍內工業化的進程與美元的價值降低加快了金屬、非金屬等資源報價的大幅上漲,稀有金屬商場需求進一步加大。鉭、鈮、等高新技能產品的研制和出產進入了一個新的增加時期。在國內同職業中第一個被“國際鉭鈮研討中心(TIC)”接收為成員,國家科技部確定的國家級要點高新技能廠商的寧夏東方有色金屬集團,在其34個系列產品中,占有23個種類屬新材料范疇的高新技能產品,鉭粉、鉭絲別離占國際20%和45%的商場份額,一起也是我國國防、核能、宇航、電子、冶金和化工等高新技能范疇極為重要的新材料直銷基地,代表著我國稀有金屬工業正在走向一個新的轉折點。 ????鉭鈮商場回暖 使用增加 ????近年來,跟著核算機、數碼相機、手機、車載電子體系需求轉旺的拉動,鉭的需求在逐步走出低谷。鉭精礦報價也回到正常水平。國際近年對鉭的總需求在2000噸左右,而對鈮的需求是20000余噸;鉭的首要用途是電容器用鉭粉及其鉭絲,其用量占總消費量的一半以上;鈮的首要用途是作鋼鐵的添加劑,其用量占總消費量的近九成;2000年是鉭消費的頂峰之年,鉭的總用量到達創記錄的2235噸,2001年則敏捷下掉到1562噸,至2004年其產值穩步進步挨近2000噸;鈮的需求則一向較為平穩。 ????我國的資源優勢顯著 ????我國一些特大或大型鉭鈮礦狀況: ????特色:鉭礦床規劃小,礦石檔次低,嵌布粒度細而渙散,多金屬伴生,形成難采、難分、難選,回收率低;賦存狀況差,大規劃露采的礦山較少。我國沒有獨立的鈮礦山,鈮往往與稀土、鉭伴生。 ????儲量:我國所規則的鉭鈮礦床儲量核算的最低工業檔次目標為:(Ta、Nb)205 0.016-0.028%,從我國大部分鉭鈮礦床檔次都挨近或略高于最低工業檔次目標。Ta205檔次超越0.02%的幾乎沒有,而Nb205檔次超越0.1%的也只要幾個碳酸巖類型的礦床,其它類型礦床Nb205檔次均在0.02%左右。 ????鉭鈮儲量數據顯現,我國鉭(Ta205)儲量和根底儲量在數量上仍是很大的,但我國鉭資源Ta205檔次幾乎沒有一個超越0.02%,明顯以這樣低的檔次套改出的“儲量”與國外高檔次核算出的儲量難有可比性。鈮亦是如此。 ????鉭鈮冶煉、加工工藝不斷創新 ????濕法冶金 ????礦漿萃??;火法分化、低酸萃??;離線分析、在線分析及微機監控;冷結晶;接連噴發沉積出產低氟Ta205、Nb205的工藝;過氧化沉積出產高純Ta205、Nb205;大流通量混合—弄清萃取槽和組合式萃取設備;選用國際先進的真空旋轉烘干設備和遠紅外接連烘干設備。 ????火法冶金 ????鉭粉:高比容鉭粉的脫氧辦法、控氧辦法、摻磷摻氮技能和造粒熱團化技能,研討出了J、P、D、DP、W等多種鉭粉出產工藝,開發出了10000-30000-50000-70000-80000μFv/g系列出口高比容鉭粉,研討水平超越100000μFv/g,高壓高比容鉭粉逐成系列,研討了氧化鉭復原的新辦法。 ????鈮粉:用鋁熱復原—水平EB爐精粹新工藝出產和提純金屬鈮,出產鈮粉和其它金屬鈮及其合金產品。電容器級鈮粉研討水平已達比容100000-120000μFv/g。 ?? ????金屬加工 ????鉭絲:選用了全新的等靜壓成型、垂熔燒結、型軋開坯、多模接連拉拔、特殊表面處理、接連退火和接連清洗等工藝進程,開發出了Φ0.25-0.20-0.17mm系列出口細徑鉭絲,研討水平達Φ0.065mm,鉭絲抗拉強度能夠按客戶要求控制在32-168Kgf/mm2的廣泛范圍內,并可依據用客戶要求進步產品的抗脆功能、抗高溫曲折功能、抗引拔功能。 ????錠、棒、板、管、片:精練的技能才能增強,有100、200、600KW電子束爐和1噸電弧爐,能夠出產多種規格的鉭鈮金屬及其合金錠,用其作質料,能夠出產各種 規格的管、棒、板、片、箔材。 ????鉭鈮使用及新技能、新材料的研討開發熱門 ????鉭鈮鹵化物及醇鹽的研討開發 ????150000μFv/g以上超高比容鉭粉研討開發 ????Φ0.065mm以下細徑鉭絲研討開發 ????電容器級鈮粉研討開發 ????鉭合金、鈮合金及加工材研討開發 ????大直徑鉭鈮酸鹽晶體研討開發 ????鉭鈮氧化物和金屬靶材的研討開發、真空級鈮鐵研討開發 ????鉭工業出資熱度不減 ????因為我國鉭鈮業的不斷進步,從90年代下半期以來,我國鉭鈮業的出資熱不斷升溫。除寧夏有色金屬冶煉廠、株洲硬質合金有限公司、九江有色金屬冶煉廠、廣西栗木有色金屬工業公司和廣東從化鉭鈮冶煉廠這5家老鉭鈮骨干廠商不斷出資改造晉級外,廣東多羅山蘭寶石、廣東佛崗佳特、衡陽金新萊孚等廠商乘勢而起,成為鉭鈮業的后起之秀。即使閱歷了2000-2001年的鉭商場風云,廣東、江西等省仍有10來家廠商加入到鉭鈮的職業之中,還有些出資者預備進入鉭鈮業。2005年全國鉭鈮出產供應商已逾40家。 ????初略預算,現在我國鉭制品產值折成金屬鉭約800噸,占國際總產值的三分之一強,K2TaF7的產能逾2000噸,占國際總需求的50%以上,能夠說我國已成為國際鉭工業大國。 ????我國鉭鈮工業幾點考慮 ????鉭冶煉加工業的開展首要受鉭資源使用和鉭制品使用兩大要素的限制,現在鉭資源的現狀和鉭制品的廣泛使用使鉭冶煉加工業的開展處于一種供需矛盾之中。20世紀90年代以來,鉭質料總是處于求過于供狀況,國際鉭精礦70%用于該范疇仍顯缺乏,致使鉭礦藏提價600%。我國鉭礦床散布較廣,但大多數鉭鈮礦檔次偏低、使用率低。進入20世紀90年代,我國鉭工業開展速度反常迅猛,質料直銷缺乏的問題逐步露出出來。 ???? ? 現在,我國鉭鈮聯合體是廠商間自發安排的保護職業全體利益的民間安排,在保護職業全體利益上起著活躍的效果。在我國鉭鈮業蓬勃開展的今日,適時地樹立鉭鈮協會,對內和諧廠商間的聯系,對外保護職業全體利益,幫忙政府擬定職業開展規劃,是很有必要的。 ????鼓舞廠商間的協作。尤其是通過2000年-2001年的商場動搖后,應鼓舞質料廠商與冶煉廠商間樹立長時間互利的供求聯系,榮辱與共,同舟共濟,增強全體的抗危險才能。 ????鼓舞廠商走出國門,與國外廠商樹立長時間安穩的供求聯系,活躍保險地開發國外的鉭鈮資源。 ????主張國家有關部門擬定政策,加大對鉭鈮業新技能、新產品開發的支撐力度,支撐鉭鈮高新技能產品的出口,樹立產學研結合的鉭鈮新產品開發基地和出口基地。 ? 宜春鉭鈮礦礦區坐落袁州區南東新坊鄉境內,距宜春市區25公里,交通非常便當。該礦是一個含鉭、鈮、鋰、鈹、、多種稀有金屬超大型礦床,也是我國重要的稀有稀土渙散元素礦產資源基地。 ????1、礦床特征: 礦體賦存于雅山花崗巖體中,呈似層狀面型散布 ,產狀安穩而陡峭(傾向40°--50°,傾角10°--28°),面積約2.8平方公里。工業礦體長1700米,東西寬644米,面積約1.5平方公里,均勻厚度60米。其間富礦體長1300米,寬55米,厚31.5米(最大42 米)。 ????2、礦石礦藏特征 礦石礦藏有細晶石 ,富錳鈮鉭鐵礦 ,含鉭錫石,伴生礦藏有鋰云母、鋯石 、黃玉、綠基石 、含錫鉭鐵金紅石 、黑鎢礦、獨居石、磷釔礦等。 ????3、礦石組份 ????五氧二鉭0.0101%、五氧化二鈮0.0084%、0.028%、 氧化二鋰0.426%、氧化二0.2218%、氧化二0.0308%、一起檔次在富礦巖體中具有上富下貧、中心富邊際貧的改變規則。 ????4、儲量 累計探明儲量:五氧二鉭19533噸、五氧二鈮15600噸、49492噸、氧化二鋰752207噸、氧化二401746噸、氧化二54337噸。鉭保有資源儲量16048噸,別離占全國(8.42萬噸)和國際(12.92萬噸)的19.06%和12.43%。一起礦山尾砂仍是玻璃工業抱負質料,此礦已由國家挖掘。

鈮鉭萃取法分離

2019-02-22 12:01:55

鈮鉭萃取法別離(separation of niobium and tantalum by solvent extraction)用溶劑革取法從鈮鉭化合物中提取單一高純鈮、鉭中間產品的進程。這是國際范圍內遍及選用的一種鈮鉭別離辦法。萃取系統一個萃取系統由水相和有機相組成。鈮和鉭的萃取別離的水相主要有含鈮鉭的氟氫酸料液水相、硫酸料液水相、草酸料液水相。鈮和鉭只要在氟氫酸中才有足夠大的溶解度。例如當[HF]=418g/L時,溶液含Nb2O5775g/L;[HF]=302g/L時,溶液含Ta2O51282g/L。在氟氫酸溶液中,鈮主要以H2NbOF5,HNbF6、H2NbF7,鉭主要以H2TaOF5、HTaF6、H2TaF5等配位離子形狀存在。鉭的金屬性比鈮強,更易生成安穩的H2TaF7,鈮易生成H2NbOF5形狀,這種差別是鈮和鉭別離的根底。用氟氫酸分化鉭鈮精礦時,參加硫酸能夠進步精礦的分化率,又能進步鈮鉭的萃取率和別離功率,故工業上遍及選用HF+H2SO4的混合酸水相料液。水相料液中除鈮鉭外,還有雜質H2Ti0F4、H2TiF6、H2SiF6、Ti(S04)2等合作物。溶劑萃取的有機相一般由革取劑和稀釋劑組成。工業上鈮鉭別離常用的萃取劑有甲基異丁基酮(MIBK)、磷酸三丁酯(TBP)、環已酮、乙酰胺(全名為N—N二混合烷基乙酰胺)、仲辛醇。這些萃取劑各具優缺陷,如MIBK的萃取挑選性好,對鉭鈮的萃取容量大,密度輕,粘度小,操作安穩,易于控制,可用純水反萃取鉭,是國際上較遍及運用的萃取劑。它的水溶性大(298K時到達18.2g/t,),閃點低(296.7K),揮發性大,是其缺陷。仲辛醇和乙酰胺是我國開發和選用的萃取劑。前者的萃取挑選性好,水溶性小(0.08%),報價低,但粘度大,反萃取時簡略呈現乳化現象。后者適于處理高鈮鉭比(Nb2O5:Ta2O5=7)、高鈦(TiO2%)、高鎢(>10%)和含磷鉭鈮精礦的分化產品。TBP的萃取挑選性好,國際上規模最大的鈮萃取工廠——巴西礦業冶金公司(CiaBrasiloira de metallurgia e Mineracao)就選用這種萃取劑。萃取機理在HF-H2SO4混合酸水相料液中,鈮和鉭的萃取歸于離子型合作物萃取,如TBP萃取時生成物為HTaF6?xTBP和HNbF6?xTBP(x=1~4)。仲辛醇萃取時生成三種萃合物,主要是純仲辛醇(ROH)萃取鈮和鉭的反響:式中Me代表Nb或Ta。 工業上用的仲辛醇,實際上是仲辛醇和甲庚酮混合物(含甲庚酮10%~15%),在萃取別離鈮、鉭時存在協同萃取反響:萃取工藝依據原猜中鈮鉭含量比,選用別離萃取別離或一起萃取后反萃別離兩種方法。鈮和鉭含量相差較大時,大多選用別離萃取方法。圖1所示為MIBK萃取鈮和鉭的曲線。由圖看出,選用別離萃取時,在低酸度下先萃取鈮,再在高酸度下萃取鉭。一起萃取是將鈮鉭一起萃取到有機相,再從鈮鉭的負載有機相中別離反萃取鈮和鉭,即高酸度反萃取鈮,低酸度反萃取鉭。一起萃取方法的設備簡略,便于操作,為國際上的鈮鉭工廠廣泛選用。鈮鉭一起萃取到有機相后,洗刷負載有機相和反萃取別離鈮鉭便成為關鍵環節。應依據所選用的萃取劑和水相料液而選用適宜的洗刷劑和反萃取劑。如仲辛醇-HF-H2SO4萃取系統,一般用硫酸溶液洗刷負載有機相,用含H2SO41mol/L的溶液反萃取鈮,用純水反萃取鉭。添加有機相和水相料液的體積比,可進步鈮鉭的萃取率,選用多級萃取能完全萃取鈮鉭。水相料液中以氟合作物形狀被萃取的其他金屬離子有Sn2+、Sn4+、RE3+等,可部分萃取的有As3+、As5+、Mo5+、Se4+、Fe3+、W6+、V3+、V5+、Sb5+等。水相料液酸度的挑選是以有機相中鈮鉭到達飽滿濃度為最佳,此刻萃取入有機相中的雜質可減到最小。進入有機相的雜質,用硫酸溶液或硫酸和硫酸銨的混合液洗去。為鈮鉭飽滿的仲辛醇用含H2SO44mol/L溶液洗刷作用最好。萃取設備工業上選用于鈮鉭別離的革取設備為多級箱式混合澄清器或萃取塔(填料塔、篩板塔等)。因為HF—H2SO4混合酸液腐蝕性強,遍及運用由低壓聚乙烯板、聚板焊接或內襯聚四氟乙烯材料制造的多級箱式混合澄清器。礦漿萃取鈮鉭精礦經HF-H2SO4浸出后,殘留的固體物較少,不過濾別離殘渣固體,直接作為萃取料液的萃取,稱為礦漿革取。我國廣泛選用鈮鉭礦漿萃取法。與清液萃取比較,礦漿萃取可省去分化殘渣的過濾和洗刷,縮短出產周期,減輕勞動強度,改進勞動條件,并有利于進程的密閉和接連化。此外,還可削減過濾的附屬設備,進步分化槽的出產能力和鈮鉭的回收率。清液萃取時,因過濾殘渣中含浸出液,殘留的鈮和鉭[(Ta+Nb)2O5]達1%~5%;礦漿萃取的殘液僅含(Ta+Nb)2O50.1g/L,,丟失在渣中的鈮鉭很少。礦漿萃取既合適鈮鉭含量比改變大的質料,也適用于低檔次鈮鉭精礦的分化產品。礦漿萃取用箱式混合澄清器的澄清室底部有礦漿沉降區,常常受混合相排出物沖擊,使殘渣在萃取器內不易堆積。澄清室底部向混合室歪斜約15。,以利殘渣流向混合室。仲辛醇礦漿萃取工藝流程如圖2。? 展望含鈮鉭的氟氫酸水相料液萃取別離的作用好,工藝日趨老練,工業上仍將廣泛選用。但這種水相料液污染問題較嚴峻,且不易完全管理。為此,需求開發安全性和不污染或少污染環境的其他水相料液,如硫酸水相料液、草酸水相料液等,以及開發新的高效萃取劑。

含鉭和鈮錫渣富集制取人造鉭鈮精礦

2019-03-05 12:01:05

鉭鈮常和錫、鎢、鈦、鐵、銻等的礦藏共生或伴生,選礦辦法難以將鉭鈮礦自別離出來,在錫、鎢、鐵等的熔煉中它們進入冶金渣中,雖然在過程中得到必定程度的富集,但仍達不到法說到鉭鈮所要求的高檔次精礦的水平。而有必要選用冶金手法富集以制取人工鉭鈮精礦。此外,有些鉭鈮粗精礦,進一步精選的收回率很低,也要用冶金辦法富集。這種鉭鈮質料品種繁式,檔次凹凸紛歧,富集辦法形形。下面大致按質料品種介紹一些較有代表性的辦法。但應指出,用于一種質料的辦法不完滿是專用辦法,它也可適用于其他質料。 ? ??? 一、含鉭、鈮錫渣 ? ??? 按鉭、鈮含量將錫渣分為高、中、低檔次三種。高檔次錫渣含(Ta,Nb)2O58%以上,中檔次4%以上,2%以下為低檔次錫渣?,F在以經濟地收回鉭鈮的限于中、高檔次的錫渣。在泰國、馬來西亞、印度尼西亞等國積存有很多歷史上遺留下來的低檔次錫渣,現在尚短少經濟收回的辦法,但它是未來鉭的重要質料來歷,迫切需要開發經濟有用的鉭鈮收回工藝辦法。各國錫渣典型成分見表1。 ? 表1? 各國錫渣的典型成分國家Ta2O5Nb2O5FeOTiO2SiO2CaOMnO剛果(金)12.29.914.21.821194.4泰國8.09.918.27.419210.7尼日利亞4.213.57.212.723235.0馬來西亞3~44.011.211.020.9251.3 ? ??? 二、過原-氧化法 ? ??? 復原-氧化法適于處理中、高檔次錫渣。由電弧爐復原、磁選別離、氧化和浸洗4部分組成,流程圖見圖1。質料錫渣組成為:Ta2O53.85%,Nb2O54.1%,TiO210.72%,WO33.28%,SiO2 21.3%,CaO21.3%。先將錫渣362kg、焦炭508kg、非磁性循環物料113kg混合均勻,在功率為3000kW的敞式電弧爐中在1650℃下復原熔煉2.5h,取得含(Ta,Nb)2O520%~25%的鉭鈮碳化物爐床富集物,雜質進入爐渣中,反響為: ? (Ta,Nb)2O5+7C=2(Ta,Nb)C+5CO ? ??? 然后使用鉭鈮碳化物具有弱磁性的特色,經過磁選機將鉭鈮碳化物和非磁性物分隔,所得磁性富集物的組成為:Ta2O510%~12%,Nb2O510%~12%,TiO213%,SiO214%,然后將碳化物磁性物料與氧化劑和碳粉按碳∶磁性碳化物∶=1∶5∶13份額配料,在無面料的鑄鐵坩堝內加火油焚燒使氧化,首要反響為: ? 10(Ta,Nb)C+14NaNO3=5(Ta,Nb)2O5+7Na2O+7N2+10CO ? 5WC+8NaNO3=5WO3+4Na2O+4N2+5CO? ? 圖1? 處理錫渣工藝流程 ? ??? 氧化熔煉為放熱反響,焚燒后溫度主動升至1000℃,反響時間20~30min,熔體然后按液固比6∶1在90~95℃下進行水洗,除掉可溶性鈉鹽(鋁酸鈉、鎢酸鈉、硅酸鈉等,其間95%鎢以鎢酸鈉方式進入水溶液中)。鈮和鉭殘留在水洗渣中,過濾后的濾渣再用20%HCl在75~100℃下酸浸2~4h以除掉鐵、錳,一同使鉭(鈮)酸鈉轉化為氫氧化物,過濾枯燥后即得含(Ta,Nb)2O540%~50%的人工錕鈮精礦。 ? ??? 三、鐵合金法 ? ??? 先將錫渣(或低檔次鈮鉭礦)和鐵礦石一同反響使生成鈮鐵或鈮鉭鐵,適當部分雜質進入渣中得以和鉭鈮取得開始別離。所得鈮鉭鐵合金再用以下辦法處理進一步富集。 ? ??? (一)鐵合金復原-電解法 ? ??? 該法是將錫渣或低檔次鉭鈮礦復原所得鈮(鉭)鐵合金進行電解,使鉭鈮在陽極堆積收回。質料錫渣的組成為:Ta2O51.7%~2.1%,Nb2O52.3%~3.5%,WO31.0%~3.0%,TiO27%~10%,ZrO23%~6%。出產中將錫渣1000kg、硫酸渣700kg(含Fe60%,S2%,為硫化鐵礦焙燒制酸渣)和焦炭粉150kg、石灰石100kg混合均勻,在電爐內于1400℃復原,取得含鉭3%、鈮3.6%、鎢2.9%的鐵合金。然后以鈮鉭鐵合金為陽極,在FeCl2-HCl-(NH4)2SO4電解液中進行電解,鐵在陰極上分出,得電解鐵粉產品,跟著鐵合金的溶解,鉭鈮堆積在陽極泥中。最后用石油和蘇打水洗去陽極泥中S,取得含Ta2O525%、Nb2O529%、WO324%的人工精礦。 ? ??? (二)處理法 ? ??? 該法是用溶液浸出鈮鉭。工藝上是將鈮鉭鐵研磨至0.1~0.2mm,在耐蝕鋼反響器中于100℃下和濃溶液(1L水中加670g/L KOH)反響生成多鈮鉭酸鉀: ? 6Nb+8KOH+11H2O=K8Nb6O19+15H2 ? 6Ta+8KOH+11H2O=K8Ta6O19+15H2 ? ???? Fe(OH)2和鈦酸殘存渣中,為促進Fe2+氧化成Fe3+,浸出時不斷鼓入空氣。過濾后的浸出液含鈮達89g/L。然后往溶液中參加固體NaCl,鈮和鉭以難溶的多鈮鉭酸鈉鹽分出: ? K8Nb6O19+8NaCl+nH2O=Na8Nb6O19·nH2O+8KCl ? K8Ta6O19+8NaCl+nH2O=Na8Nb6O19·nH2O+8KCl ? ??? 雜質鎢、鋁、硅、錫等留在堿性溶液中。沉積出的多鈮鉭酸鹽用處理即可得鈮鉭的水合氧化物: ? ??? ?????????Na8Nb6O19·nH2O+8HCl+(2n-4)H2O=3Nb2O·nH2O+8NaCl ? ???????????? Na8Ta6O19·nH2O+8HCl+(2n-4)H2O=3Ta2O5·nH2O+8NaCl ? ??? 四、碳酸鈉培燒法 ? ??? 這是我國20世紀60年代針對廣西栗木錫礦產的錫渣的特色而開發的辦法。其長處是可以處理含(Ta+Nb)2O5<2%的錫渣,并可一同收回鉭、鈮、鎢、錫等金屬。鉭鈮收回率達70%。該辦法首要由碳酸鈉焙燒、水煮、除硅、酸浸等工序組成,工藝流程見圖2。焙燒時將錫渣和碳酸鈉按質量比1∶0.4混合,在回轉窯中于800~900℃下焙燒30min,使渣中硅、鎢等轉化為鈉鹽,焙燒反響為(鈮有相似反響): ? 4(Mn,Fe)(TaO)2+4Na2CO3+11O2=8NaTaO3+2(Fe,Mn)2O3+4CO2↑ ? 4(Fe,Mn)WO4+4Na2CO3+O2=4Na2WO4+2(Fe,Mn)2O3+4CO2↑ ? SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑ ? ??? 焙料水煮(90℃)、過濾,90%鎢進入溶液(再加CaCl2收回白鎢),鉭鈮留濾查中。然后用7%~9%HCl在80~90℃下處理濾渣,脫去60%~70%的硅我鋁,鉭鈮仍留渣中。最后用12%~15%HCl在95℃下浸出濾渣2h,錫等進入酸浸液(再用鐵屑復原電積產出電積錫),浸出渣即為含(Ta+Nb)2O535%~55%的人工精礦,鉭鈮收回率達94%~99%。 ?? 圖2? 硫酸鈉焙燒-酸洗流程簡圖