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Verfahren zur Herstellung von reinem Nioboxyd
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von reinem Nioboxyd, insbesondere die Herstel- lung von Nioboxyd als Nebenprodukt der Herstellung von Tantal aus seinen Erzen.
Bekannt ist ein Verfahren, Tamalpentoxyd aus Tanta ! erzen wie Tantalit und Columbotantalit dadurch herzustellen, dass wässerige Chlor-Fluorwasserstoffsäurelösungen dieser Erze im Gegenstrom mit einem or-
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beispielsweise Methylthylketon behandeltgen Lösung.
Anderseits ist es bekannt, Niob aus seinen Gemischen mit andern Metallen, vor allem mit Metallen der Gruppen 1lI - V des periodischen Systems, dadurch abzutrennen, dass ihre Salze mit anionisch oder kationisch reagierenden lonentauschem in Berührung gebracht werden. Beispielsweise wird Niob in eine Komplexverbindung überführt, die von einem anionischen Harz gebunden wird, aus diesem wird dann durch Elution mit einer wässerigen Lösung einer Säure, beispielsweise Salz-und/oder Fluorwasserstoffsäu- re in Nb-Form eines seiner Salze gewonnen.
Ein solches Verfahren zur Reinigung von Niob hat grosse Nachteile. Wenn wässerige Lösungen von Salzen des Niobs und anderer Metalle, beispielsweise Eisen vorliegen und Niob in eine Komplexverbindung, beispielsweise in NbF. überführt wird, in der es in anionischer Form vorhanden ist, so wird auch ein Teil des Eisens in eine solche Komplexverbindung überführt. Die Adsorption durch die Anionentauscher ist daher nicht selektiv, da eine bestimmten Menge Eisen zusammen mit Niob adsorbiert wird. Ausserdem bewirkt eine wässerige Lösung einer Säure, beispielsweise Salz-und/oder Fluorwasserstoffsäure, keine vollständige Elution, se dass ein Teil des anionischen Niobs an dem Ionentauscher gebunden bleibt.
Bei der Regeneration des Ionentauschers mit Hilfe einet wässerigen Alkalilösung, beispielsweise Ätznatron, kehrt Niob zwar wieder in die kationische Form zurück, wird aber weiterhin von dem Ionentauscher festgehalten, so dass seine Aktivität beeinträchtigt wird.
Die Erfindung ermöglicht es, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von reinem Nioboxyd aus wässerigen Lösungen, die Niob in anionischer Form neben Verbindungen von Metallen der Ill., IV., V. und VIII. Gruppe des periodischen Systems enthalten, das dadurch gekennzeichnet ist, dass diese Lösungen mit einem anionaktiven lonentauscher in Berührung gebracht und die in anionischer Form gebundenen Metalle mit einer wässerigen Lösung eines neutralen Salzes fraktioniert eluiert werden, und aus der Nb-haltigen Fraktion Niob in üblicher Weise in die Oxydform übergeführt wird.
Es wurde nämlich gefunden, dass in anionischer Form vorhandenes Eisen, das, wie vorstehend be- schrieben, von dem anionisch reagierenden Ionentauscher gleichzeitig mit dem ebenfalls in anionischer Form in Komplexverbindungen vorhandenen Niob gebunden wird, vor dem Niob vollständig eluiert wird, wenn als Elutionsmittel Neutralsalzlösungen verwendet werden. Vorzugsweise wird eine wässerige Natri- umch10ridlösung verwendet. Daher kann die Entfernung des Eisens und damit der Beginn der Nb-Elution durch jede bekannte Methode der qualitativen Analyse leicht kontrolliert werden.
Ausserdem wurde gefunden, dass es bei Verwendung einer wässerigenLösung eines neutralen Salzes als Elutionsmittel möglich ist, in einem einzigen Arbeitsgang Niob aus dem aufgefangenen Eluat zu gewinnen
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und den Anionentauscher zu regenerieren, ohne in irgendeiner Weise die spätere Aktivität des Ionentauschers zu beeinträchtigen, zum Unterschied von den bekannten Verfahren, in denen zunächst ein saures ElutionsmIttel und dann ein alkalisches Regenerationsmittel verwendet wird.
Als ! anionisch reagierende lonentauscher werden aliphatische, aromatische oder heterocyclische qua-
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del erhältlich sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist in dem nachstehenden Ausführungsbeispiel erläutert, auf das die Erfindung jedoch in keiner Weise eingeschränkt ist.
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:490 cm* einer wässerigen 0, 6-1, 5 n Fluorwasserstoffsäurelösung mit einem Gehalt von
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<tb> Nb <SEP> (etwa) <SEP> 1-2 <SEP> g/100 <SEP> eros
<tb> Ta <SEP> (etwa) <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> g/100 <SEP> cm3
<tb> Fe <SEP> (etwa) <SEP> 13, <SEP> 8 <SEP> g/100 <SEP> ems <SEP>
<tb> Mn <SEP> (etwa) <SEP> 9, <SEP> 5 <SEP> g <SEP> ! <SEP> 100 <SEP> ems <SEP>
<tb> Ti <SEP> (etwa) <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> g/100 <SEP> cm3
<tb> Si <SEP> (etwa) <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> g <SEP> ! <SEP> 100 <SEP> ems <SEP>
<tb> Cu <SEP> (etwa) <SEP> 3, <SEP> 2 <SEP> g <SEP> ! <SEP> 100 <SEP> cm3 <SEP>
<tb> Al <SEP> (etwa) <SEP> 0,
<SEP> 8 <SEP> g/lOO <SEP> cm' <SEP>
<tb> Sn <SEP> (etwa) <SEP> 5,1 <SEP> g/100 <SEP> ems
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werden bei normalem Druck über 11 eines auionisch reagierenden Ionentauschharzes filtriert. Als Aus- tauscher gelangt"Aliasion A"zur Verwendung.
Dann wird das Harz mit absolut neutralem destilliertem Wasser gewaschen, bis alle Spuren der Lösung entfernt waren.
Dabei bleibt die Gesamtmenge des in Komplexform überführen Niobs und eine kleine Menge Eisen in der Grössenordnung von 1% bezogen auf ursprüngliche Fe-Menge auf dem Harz.
Dann folgt die Elution mit einer Lösung von Natriumchloridlösung einer NaCl-Konzentration zwischen 1. 5 und 3 Mal/I. Zuerst wird das Eisen herausgezogen, dessen Entfernung durch qualitative Analyse, beispielsweise mit Rhodanion kontrolliert wird.
Nachdem das ganze Eisen entfernt ist, wird dasNiob aufgefangen und dann aus dem Eluat Niabhydroxyd durch Einwirkung von Ammoniak ausgefällt. Das Niobhydroxyd wird dann gewaschen, getrocknet und kalziniert. Die Ausbeute beträgt über solo.
Das so erhaltene Nioboxyd (NbO,) wird der spektrographischen Analyse unterworfen. Es ist rein. Die verschiedenen darin enthaltenen Verunreinigungen liegen an der Grenze der speklographischen Erkennbarkeit.
Das so regenerierte Harz wird mit absolut neutralem destilliertent Wasser gewaschen und kann unmittelbar wiederverwendet werden. Eine Herabsetzung seiner Aktivität wurde nicht beobachtet.
PATENTANSPRÜCHE :
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