Разложение сплавлением с едким натром. Примерно до 1950 года сплавление с едким натром было основным способом разложения танталитовых (колумбитовых) концентратов на отечественных и зарубежных предприятиях. В результате сплавления концентрата при 750 – 800 °С с большим избытком щелочи (300 кг щелочи на 100 кг концентрата, что отвечает 6 – 8 кратному избытку по отношению к стехиометрическому количеству) танталит и колумбит разлагаются с образованием ортосолей (Na3TaО4 и Na3NbО4) и окислов железа и марганца. После обработки сплава водой ортосоли гидролитически разлагаются с образованием малорастворимых политанталатов (полиниобатов), например Na8Ta6019∙25H20 и Na4Nb2О37∙32H20. Примеси кремния, вольфрама, олова, алюминия в составе растворимых натриевых солей (Na2SiО3, Na2WО4, Na2SnО3, NaA1О2) переходят в водный раствор. Осадок, содержащий политанталат (ниобат), разлагают соляной кислотой, получая гидратированные окислы тантала и ниобия. В солянокислый раствор переходят железо и марганец.
Техническую смесь гидратированных окислов тантала и ниобия затем перерабатывают на чистые соединения тантала и ниобия. Недостатки способа сплавления с NaOH: высокий расход щелочи, значительные расходы на стальные плавильные тигли вследствие быстрой их коррозии, трудности работы с щелочными расплавами, образующими устойчивые аэрозоли.
Схема получения смеси окислов тантала и ниобия по этому способу приведена на рис. 2.5.
Разложение сплавлением с едким кали. Способ целесообразно использовать в тех случаях, когда необходимо получить более чистую смесь окислов тантала и ниобия. При сплавлении концентрата с едким кали, проводимом аналогично тому, как это описано для едкого натра, минералы танталит и колумбит разлагаются с образованием растворимых в воде ниобата и танталата калия и окислов железа и марганца. Основные примеси (кремнезем, касситерит, вольфрамит, минералы титана) реагируют с образованием калиевых солей кремневой, оловянной, вольфрамовой и титановой кислот.
При выщелачивании сплава водой вместе с ниобием и танталом в раствор переходят K2SiO3, K2WO4, K2SnO4, KAlO2.
Танталит-колумбит
(концентрат)
Измельчение
Сплавление
NaOH
Обработка плава
H2O
Осадок танталата и ниобата натрия
Раствор
В сброс
Разложение
HCl
Раствор хлоридов железа и марганца
Осадок гидротированных оксидов тантала и ниобия
Промывка и фильтрация
H2O
Смесь оксидов
Сушка, прокалка
Ta2O5 + Nb2O5
На разделение и получение солей
Рис. 2.5 – Схема получения смеси окислов тантала и ниобия по способу сплавления концентрата с едким натром.
Хотя K2TiO3 малорастворимая соль, в присутствии тантала и особенно ниобия часть титана переходит в раствор, что объясняется образованием комплексных соединений ниобия (тантала) с титаном. Затем из щелочного раствора осаждают малорастворимые политанталат и полиниобат натрия, добавляя хлористый натрий или едкий натр. Примеси кремния, вольфрама, олова, алюминия остаются в растворе. Разлагая осадок ниобата и танталата натрия кислотами, получают смесь окислов тантала и ниобия с незначительным содержанием примесей. Недостаток способа сплавления с едким кали – низкое прямое извлечение тантала и ниобия в растворы (не более 80 %). Это объясняется частичным образованием в процессе сплавления метасолей KTaO3 и KNbO3, которые нерастворимы в воде и остаются в осадке вместе с окислами железа и марганца. После обработки осадка соляной кислотой (для удаления большей части железа и марганца) остаток возвращают на сплавление.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление