CN103408070A - 一种铌钽铁矿制备高纯氧化铌除锑工艺方法 - Google Patents

Abstract

一种铌钽铁矿制备高纯氧化铌除锑工艺方法，所述方法包括球磨、除锑，将铌钽铁矿球磨后，以配制浓盐酸，对其进行湿法浸取除锑；形态及性质转化，分解钽铌，硫酸-氢氟酸分解钽铌，并对分解浸出液中的锑的氟络合物进行性质转换；萃取，仲辛醇萃取；烘干；煅烧；取样分析，包装入库。解决了铌钽铁矿制备高纯氧化铌杂质元素锑超标的技术问题。具有高纯氧化铌产品重点杂质元素锑的含量达到5个ppm以下的特点，能很好地满足高纯、超高纯产品质量要求，极大地拓宽稀有资源的利用价值。

Description

一种铌钽铁矿制备高纯氧化铌除锑工艺方法

技术领域

    本发明涉及一种铌钽铁矿制备高纯氧化铌除锑工艺方法。

背景技术

高纯氧化铌为拉制LT（铌酸锂）单晶应用于激光、微声表面波、信息存储、光纤通信、红外探测，应用于特种光学玻璃涂层（改善光学性能），以及制作铌基超导体、铌基催化剂等高技术领域的基本材料，对杂质元素要求极高。

长期以来，高纯氧化铌的制作原料都是以铌精矿为主体， 其化学性质指标都是以铌精矿制取标准制定，锑等重点杂质元素由于存量少，较非铌精矿容易控制。随着高科技材料的应用发展及资源的稀少，以铌精矿制作高纯氧化铌已无法满足市场需求，而以含锑高的铌钽铁矿为铌资源重点来源的矿物制作高纯氧化铌，具有较大的经济成本优势，成为市场发展的大趋势。但铌钽铁矿锑等重点杂质元素由于存量大而难于控制。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种铌钽铁矿制备高纯氧化铌除锑工艺方法，解决了铌钽铁矿制备高纯氧化铌杂质元素锑超标的技术问题。具有高纯氧化铌产品重点杂质元素锑的含量达到5个ppm以下的特点，能很好地满足高纯、超高纯产品质量要求，极大地拓宽稀有资源的利用价值。

实现上述目的而采取的技术方案为，所述方法包括：

1）球磨、分解浸取除锑，将铌钽铁矿球磨后，以浓度36%的精制盐酸对其进行湿法浸取除锑，湿法浸取除锑工艺参数为：固液体积比参数控制在1:4，温度参数控制在60~80℃，充分搅拌，搅拌反应时间2小时，保温1小时，以补加盐酸方式保持反应终点体积等量于初始体积，控制终点酸度12n；

2）锑的化学形态及性质转化，硫酸-氢氟酸分解钽铌，对分解浸出液中的锑的化合物进行性质转换；用联铵对高价态的锑进行还原转化，工艺参数为：取80%联氨溶液，按钽铌分解液总体积的5%加入联氨；

3）萃取，以仲辛醇萃取，酸度控制在小于15n；工艺参数为：按有机分解液体积比1:1，搅拌萃取，单级萃取时间5~10分钟；

4）烘干，烘干温度控制在150~200℃；

5）煅烧，煅烧温度控制在800~900℃；

 6）取样分析，包装入库。

  与现有技术相比本发明具有以下优点。

  本发明很好地解决了铌钽铁矿制备高纯氧化铌杂质元素锑超标的技术、质量难题，使高纯氧化铌产品重点杂质元素锑的含量达到5个ppm以下，能很好地满足高纯、超高纯产品质量要求，满足用户的市场需求，极大地拓宽稀有资源利用价值，产生较好的经济成本效益。

具体实施方式

铌钽铁矿制备高纯氧化铌除锑工艺方法，包括：

1）球磨、分解浸取除锑，将铌钽铁矿球磨后，以浓度36%的精制盐酸对其进行湿法浸取除锑，湿法浸取除锑工艺参数为：固液体积比参数控制在1:4，温度参数控制在60~80℃，充分搅拌，搅拌反应时间2小时，保温1小时，以补加盐酸方式保持反应终点体积等量于初始体积，控制终点酸度12n；

2）锑的化学形态及性质转化，硫酸-氢氟酸分解钽铌，对分解浸出液中的锑的化合物进行性质转换；用联铵对高价态的锑进行还原转化，工艺参数为：取80%联氨溶液，按钽铌分解液总体积的5%加入联氨；

3）萃取，以仲辛醇萃取，酸度控制在小于15n；工艺参数为：按有机分解液体积比1:1，搅拌萃取，单级萃取时间5~10分钟；

4）烘干，烘干温度控制在150~200℃；

5）煅烧，煅烧温度控制在800~900℃；

 6）取样分析，包装入库。

本发明在现有的生产工艺上，对其重点工艺进行创新改进，在矿物分解前期进行针对性除锑技术处理，减低锑进入分解加工体系的物质量；同时在萃取前期进行锑的物性转化处理，减低锑进入氧化铌萃取体系的物质量。从而达到工艺作业终点的氧化铌制品中锑的物质含量小于5个ppm，满足用户的高纯质量要求。

本发明的技术方案是：铌钽铁矿（锑高矿）经过球磨、矿物除锑技术处理、锑的物性转化、萃取控制、烘干煅烧等工序生产出合格产品。

工艺流程：

铌钽铁矿、球磨、湿法除锑、形态及性质转化、萃取控制、烘干、煅烧、高纯氧化铌。

操作步骤：

1、将铌钽铁矿球磨后，以浓度36%的精制盐酸（优级纯gr级），对其进行湿法浸取除锑：固液体积比为1:4，温度60~80℃；

2、浸取中充分搅拌，控制酸度（n浓度），搅拌反应时间2小时，保温1小时，以补加盐酸方式保持反应终点体积等量于初始体积，控制终点酸度（12n）；

3、硫酸-氢氟酸分解钽铌，用联铵对分解浸出液中的高价态的锑进行还原转化，锑的化合物进行性质转换，使锑适用于特定酸度难于萃取的物质环境，达到锑的萃取率最低；

4、仲辛醇萃取，按1:1（有机：分解液）体积比，搅拌萃取，单级萃取时间5~10分钟，酸度控制在小于15n；

5、烘干温度控制在150~200℃；

6、煅烧温度控制在800~900℃；

7、取样分析，包装入库。

实施例

1、  已知原矿基本情况

钽4.91%，铌46.44%，钨0.05%，硅14%，铝0.8%，钛7.5%，铁24.4%，锑0.32%，鈾0.07%，钍0.02%，碳0.09%。

2、  浸取除锑

根据工艺设定要求，取500克已磨原矿（过325目筛），按液固比:4:1，浓度36%精制盐酸（优级纯gr级）溶液2000毫升，搅拌浸取时间2小时，保温1小时，过滤。

对滤饼洗涤两次，取滤饼（经烘干）送分析：锑0.21%。

3、分解：

按企业铌钽铁矿生产工艺（经验）数据：取 350g经前期处理的铌钽铁矿（即经烘干的滤饼）进行分解（用硫酸210ml，氢氟酸630ml，合计体积840 ml）。

4、过滤、物性转换

对分解矿浆进行过滤，得滤液600 ml，取滤液分析：钽31.6 g/l，铌312.2 g/l，∑H﹢20.3n,h₂so₄13.5N。

对分解液进行调酸并加入转型试剂（*联铵），改变锑的化学形态、化学性质，使锑符合酸性（h₂so₄--hf混合酸）萃取最低量规律。

5、调酸

取200 ml滤液调酸，根据相关计算进行调酸得滤液325ml，取300 ml供萃取使用。

6、钽铌萃取

取300 ml精制萃取有机、300 ml调酸液，按工艺技术标准，以1:1比例搅拌萃取，静置分层，滤去残液，取残夜、负有送分析。

7、酸洗除杂、反铌（提钽）、中和铌液

用试酸洗剂按负有：酸洗试剂=1:0.5比例进行多级酸洗；以反铌剂按负有：反铌剂=1:1比例进行多级反铌提钽；用净化氨水中和铌液至ph=10,得沉淀氢氧化铌，过滤料浆，用加氨纯水洗涤料浆，过滤得氢氧化铌。

8、烘干

过滤的氢氧化铌，以不锈钢（或搪瓷）托盘垫上滤纸，送入烘箱在120℃～200℃温度烘干三小时。

9、煅烧

以规定的盛料容器装料送入煅烧炉煅烧，温度控制在800~900℃；

10、冷却后过筛，取样分析；

分析结果：sb0.00034%。

Claims (1)

1.一种铌钽铁矿制备高纯氧化铌除锑工艺方法，其特征在于，所述方法包括：

1）球磨、分解浸取除锑，将铌钽铁矿球磨后，以浓度36%的精制盐酸对其进行湿法浸取除锑，湿法浸取除锑工艺参数为：固液体积比参数控制在1:4，温度参数控制在60~80℃，充分搅拌，搅拌反应时间2小时，保温1小时，以补加盐酸方式保持反应终点体积等量于初始体积，控制终点酸度12n；

2）锑的化学形态及性质转化，硫酸-氢氟酸分解钽铌，对分解浸出液中的锑的化合物进行性质转换；用联铵对高价态的锑进行还原转化，工艺参数为：取80%联氨溶液，按钽铌分解液总体积的5%加入联氨；

3）萃取，以仲辛醇萃取，酸度控制在小于15n；工艺参数为：按有机分解液体积比1:1，搅拌萃取，单级萃取时间5~10分钟；

4）烘干，烘干温度控制在150~200℃；

5）煅烧，煅烧温度控制在800~900℃；

 6）取样分析，包装入库。