In der belgischen Patentschrift 639 143 ist ein Vormaterial auf Niobbasis
zur Verwendung als Zusatzmittel mit einer Dichte von 7 bis 8,5 g/cm3 bei der Stahlerschmelzung
oder zur Verwendung als Rohmaterial für die Niob- und Tantalchloridherstellung beschrieben.
Dieses Vormaterial ist dadurch gekennzeichnet, daß es aus 0;1 bis 400/Q Tantal;
0,5 bis 100/Q Sauerstoff in gebundener Form; 4 bis 180/Q Eisen, bis 50/Q Silizium,
2,55 bis 23,90/Q Kohlenstoff, wobei der Kohlenstoff bis zur Hälfte seiner Menge
in ungebundener Form vorliegt, Rest 33 bis 700/Q Niob besteht; mit der Maßgabe;
daß mindestens 800/Q des Niobs als Niobcarbid vorliegen. Vorzugsweise enthält das
Material 0,5 bis 501, Sauerstoff und 8 bis 15111,) Eisen.Belgian patent 639 143 describes a pre-material based on niobium for use as an additive with a density of 7 to 8.5 g / cm3 in steel melting or for use as a raw material for the production of niobium and tantalum chloride. This primary material is characterized in that it consists of 0; 1 to 400 / Q tantalum; 0.5 to 100 / Q oxygen in bound form; 4 to 180 / Q iron, up to 50 / Q silicon, 2.55 to 23.90 / Q carbon, up to half of the carbon being present in unbound form, the remainder being 33 to 700 / Q niobium; with the proviso; that at least 800 / Ω of the niobium are present as niobium carbide. Preferably, the material from 0.5 to 501, oxygen and 8-15111,) iron.
Das beschriebene Vormaterialkann durch Umsetzen von Nioberz mit einem
kohlenstoffhaltigen Material in einem elektrischen Lichtbogenofen hergestellt werden,
wobei: man mindestens so viel Kohlenstoff verwendet, als zur Reduzierung der im
Nioberz enthaltenen Nioboxyde zu metallischem Niob stöchiometrisch erforderlich
ist. Man kann hierbei so verfahren, daß man als Nioberz eine Mischung von nigerianischem
Columbit mit 56 0/Q Nb205; 12 °/Q Taz05 und 15 0/Q Fe0 und kongolesischem Columbotantalit
mit 35% Nb2O5, 370/Q Ta205 und 80/Q Fe0 zusammen mit 115 % des zur Reduktion der
im Erz enthaltenen Metalloxyde stöchiometrisch erforderlichen Kohlenstoffs verwendet.
Man kann auch als Nioberz eine Mischung aus 185;5 Teilen nigerianischem Erz mit
' 56,2 0/0 Nb205,12,6 0/0 Ta205, 3;7 0/Q Ti02,15;7 0/0 Fe0
und 0;270/Q Zr02 und 41,3 Teilen kongolesischem Erz mit 34,5 % Nb205, 37,7
0/Q Ta205, 0,5 °/o TiO2, 7,6 °/a Fe0 und 0,27 °/Q Zr02 zusammen mit 127 °/Q des
zur Reduzierung der im Erz enthaltenen Metalloxyde stöchiometrisch erforderlichen
Kohlenstoffs verwenden.The starting material described can be produced by reacting nickel ore with a carbonaceous material in an electric arc furnace, wherein: at least as much carbon is used as is stoichiometrically required to reduce the niobium oxides contained in the nickel ore to metallic niobium. One can proceed in such a way that a mixture of Nigerian columbite with 56% Nb205; 12 ° / Q Taz05 and 15 0 / Q Fe0 and Congolese columbotantalite with 35% Nb2O5, 370 / Q Ta205 and 80 / Q Fe0 together with 115% of the carbon stoichiometrically required to reduce the metal oxides contained in the ore. One can also Nioberz as a mixture of 185; 5 parts Nigerian ore '56.2 0/0 0/0 Nb205,12,6 Ta205, 3; 7 0 / Q Ti02,15; 7 0/0 0 and Fe0; 270 / Q Zr02 and 41.3 parts of Congolese ore with 34.5 % Nb205, 37.7% / Q Ta205, 0.5% TiO2, 7.6 ° / a Fe0 and 0.27% Zr02 together Use with 127% of the carbon stoichiometrically required to reduce the metal oxides contained in the ore.
Dem Umsetzungsgemisch können vor der Umsetzung etwa 23 0/0 .magerer
Reste aus früheren Chargen zugesetzt werden, Wobei man 134()/o des zur Reduzierung
der im Erz enthaltenen Metalloxyde stöchiometrisch erforderlichen Kohlenstoffs verwendet:
In dem Patent 1294 676 ist ein Vormaterial auf Niobbasis vorzuschlagen, das
33 bis 70 0/ö, Niob, 0;1 bis 400/0 Tantal; 4 bis 180/0 Eisen, bis zu 5010
Silizium
und als Rest Sauerstoff, freien Kohlenstoff und zufällige Verunreinigungen enthält.
Dieses Ma= terial liegt in Form von Kügelchen mit einem Durchmesser von mindestens
4;5 mm und einer scheinbaren Dichte von nicht mehr als 3 vor. Der gesamte Kohlenstoffgehalt
beträgt 5 bis 16% und entspricht wenigstens dem stöchometrischen Äquivalent der
durch Sauerstoff reduzierbaren Oxyde.To the reaction mixture 23 0/0 .magerer residues may be added as in previous batches to give 134 () / o of metallic oxides used to reduce the carbon stoichiometrically required contained in the ore before the reaction: In the patent 1,294,676 is one material to Propose niobium base, the 33 to 70 0 / ö, niobium, 0; 1 to 400/0 tantalum; 4 to 180/0 iron, up to 5010 silicon and the remainder oxygen, free carbon and incidental impurities. This material is in the form of spheres with a diameter of at least 4.5 mm and an apparent density of no more than 3. The total carbon content is 5 to 16% and corresponds at least to the stoichometric equivalent of the oxides reducible by oxygen.
Dieses Vormaterial kann so hergestellt werden, daß man aus Nioberz;
festen kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln und einem geeigneten Bindemittel Kügelchen
von mehr als 4;5 mm Durchmesser formt, wobei die Kohlenstoffmenge genügen muß, um
die reduzierbaren Oxyde zu reduzieren und wenigstens 800/Q des Niobs in Niobcarbid
überzuführen. Man bettet diese Kügelchen in ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel
ein, erhitzt ohne Schmelzen bis zur Temperatur der Carbidbildung und hält so lange
bei dieser Temperatur, bis wenigstens 800/, des Niobs in Carbid übergeführt sind:
Bei der weiteren Ausbildung dieses Verfahrens wurde gefunden, daß zur Herstellung
eines Vormaterials, das 30 bis 87 °/Q Niob, Rest Kohlenstoff und zufällige Verunreinigungen
-enthält, als Ausgangsstoff kalziniertes Nioboxyd verwendet wird. Märe kann die
Kügelchen in ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel einbetten, erhitzt - ohne
Schmelzen bis zur Temperatur der Carbidbildung und hält so lange bei dieser Temperatur,
bis der größere Teil des Niobs in Carbid übergeführt ist. Beispiel Ein Gemisch aus
5 Gewichtsteilen kalziniertem Nioboxyd und 7,9 Gf chtsteilen reinem Kohlenstoff,
das 0,6 Gewichtsteile Eisen enthielt, wurde auf einer geneigten Pfanne mit einer
2°/oigen Dispersion von Bentonit besprüht und zu Kügelchen verarbeitet. Diese Kügelchen
wurden 15 cm tief in feinverteilte Kohle eingebettet und 24 Stunden lang unter einem
Druck von 125 Mikrore Quecksilber auf 1400°C erhitzt: Das hierbei erhaltene Produkt
enthielt 84,650/Q Nb; 0;07 0/Q 0 und 12,28 0/0 C.This raw material can be manufactured in such a way that one can use Nioberz; solid carbonaceous reducing agents and a suitable binder forms beads of more than 4.5 mm in diameter, the amount of carbon must be sufficient to reduce the reducible oxides and to convert at least 800 / Ω of the niobium into niobium carbide. These spheres are embedded in a carbon-containing reducing agent, heated without melting to the temperature of carbide formation and held at this temperature until at least 800 /, of the niobium are converted into carbide: In the further development of this process it was found that for production of a raw material containing 30 to 87% niobium, the rest carbon and incidental impurities, calcined niobium oxide is used as the starting material. Mare can embed the spheres in a carbonaceous reducing agent, heat them - without melting up to the temperature of carbide formation and hold at this temperature until the greater part of the niobium is converted into carbide. EXAMPLE A mixture of 5 parts by weight of calcined niobium oxide and 7.9 parts by weight of pure carbon containing 0.6 parts by weight of iron was sprayed on an inclined pan with a 2% dispersion of bentonite and made into spheres. These spheres were embedded 15 cm deep in finely divided charcoal and heated to 1400 ° C. for 24 hours under a pressure of 125 microns of mercury: the product obtained in this way contained 84.650 / Q Nb; 0; 07 0 / Q 0 and 12.28 0/0 C.
Verwendete man in gleicher Weise ein Ausgangsgemisch aus 25 Gewichtsteilen
kalziniertem Nioboxyd und 6,8 Gewichtsteilen Kohlenstoff, so enthielt das Endprodukt
86,70/0 Nb, 0,170/, 0 und 10,480/0 C.If a starting mixture of 25 parts by weight of calcined niobium oxide and 6.8 parts by weight of carbon was used in the same way, the end product contained 86.70 / 0 Nb, 0.170 /, 0 and 10.480 / 0 C.