Минералы, руды и месторождения руд

Содержание ниобия в земной коре 1∙10^-3 %, тантала 2∙10^-4 % (по массе). Ниобий и тантал входят в состав большого числа (около 100) минералов, представляющих собой большей частью сложные комплексные соли ниобиевой и танталовой кислот или титано-ниобий-танталовой кислоты.

В минералах в различных соотношениях содержатся ниобий и тантал, железо и марганец, щелочные и щелочноземельные, редкоземельные элементы, титан, цирконий, вольфрам, олово, уран, торий, сурьма и висмут.

Наиболее важные промышленные минералы: танталит-колумбит, пирохлор, лопарит.

Танталит-колумбит (Fe, Mn)[(Ta, Nb)O₃]₂ - минерал представляет собой изоморфную смесь метаниобатов железа и марганца. Если в составе преобладает ниобий, минерал называют колумбитом, при преобладании тантала – танталитом. Сумма (Nb₂0₅ + Ta₂0₅) в минерале составляет 82 - 86 %. Плотность минерала — от 5,0 (чистый колумбит без тантала) до 8,2 г/см³ (чистый танталит без ниобия).

Наиболее крупные месторождения находятся в Австралии, Канаде, Республике Заир, Нигерии и Бразилии.

Пирохлор (Na,Ca...)₂(Nb,Ti)₂O₆[F,OH]. представляет собой ниобато–титанат, в котором катионами являются натрий, кальции, редкоземельные и ряд других редких элементов. Плотность минерала 4,03 - 4,36 г/см³. Пирохлор является важным источником ниобия.

Лопарит (Na, Ca, Ce...)₂(Ti, Nb)₂O₆. представляет собой титано-ниобат натрия, кальция и редкоземельных элементов. Содержание тантала в 15 раз ниже, чем ниобия. Плотность минерала 4,75 - 4,89 г/см³. Цвет минерала черный или серовато-черный. Месторождения лопаритовых руд находятся на Кольском полуострове.

Руды тантала и ниобия обычно бедные, содержание суммы пятиокисей составляет 0,003 - 0,2 %. Ввиду комплексного характера большинства руд минералы ниобия и тантала извлекают попутно с другими ценными минералами (касситеритом, вольфрамитом, бериллом, литиевыми минералами, цирконом).

Месторождения тантала и ниобия связаны главным образом с пегматитами. Пегматитовые жилы отличаются разнообразием залегающих в них минералов и крупнокристаллической структурой. Различают гранитные пегматиты и щелочные нифелин-сиенитовые пегматиты. В первых преимущественно концентрируются минералы танталит и колумбит, во вторых минералы группы пирохлора, лопарита.

2.3.6. Металлургическая переработка танталито – колумбитовых концентратов

Танталит и колумбит — химически прочные минералы, неразлагаемые минеральными кислотами, за исключением плавиковой кислоты. Поэтому для вскрытия концентратов применяют сплавление со щелочами (NaOH, КОН) или разложение плавиковой кислотой.

Дата добавления: 2014-01-11