DE666275C

DE666275C - Verfahren zur Aufarbeitung von Erzen oder Zwischenerzeugnissen, die Tantal, Niob sowie gegebenenfalls andere Elemente, wie Titan, als Oxyde enthalten

Info

Publication number: DE666275C
Application number: DES126627D
Authority: DE
Original assignee: Societe Generale Metallurgique de Hoboken SA
Current assignee: Societe Generale Metallurgique de Hoboken SA
Priority date: 1937-03-31
Filing date: 1937-03-31
Publication date: 1938-10-15

Description

Verfahren zur Aufarbeitung von Erzen oder Zwischenerzeugnissen, die Tontal, Niob sowie gegebenenfalls andere Elemente, wie Titan, als Oxyde enthalten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Rohstoffen, Erzen oder metallurgischen Nebenerzeugnissen, die Tontal und Niab sowie gegebenenfalls auch andere Elemente, z. B. Titan, als Oxyde enthalten.
Erfindungsgemäß wird das in den Rohstoffen vorhandene Tontal von dem Niob durch Reduzierung oder Rohstoffe durch Calcium gemeinschaftlich mit Aluminium abgeschieden, wobei Calcium und Aluminium nicht in genügender Menge vorhanden sind, um :das Niob als auch das Tontal vollkommen zu reduzieren, wodurch einerseits eine Legierung mit einem. höheren Niob-Tantal-Gehalt- und anderseits eine Schlacke mit einem höheren Tantal-Niob-Gehalt als der Rohstoff erhalten werden.
Die Reduzierung kann auch durch eine Legierung von Tontal und Niob oder beiden mit Calci@um und Aluminium durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäß erhaltene niobreiche Legierung kann für sich behandelt werden, ,um das Calcium und Aluminium oder beide abzuscheiden, welches der Legierung während des Reduzierens einverleibt worden ist.
Die Schlacke kann einer besonderen Behandlung mit Calcium oder Aluminium oder einer beliebigen bekannten Behandlung unterworfen werden, um das Tontal und irgendwelches vorhandenes Niob zu gewinnen.
Die Menge des Reduziermittels,welches für die wahlweise Abscheidung des Niob aus der Beschickung zugesetzt werden muB, wird in jedem besonderen Falle entsprechend der Beschaffenheit der zu behandelnden Beschickung und des Reduziermittels, Calcium und Aluminium und/oder deren Legierungen, bestimmt. Die Menge des Reduziermittels ändert sich entsprechend dem Gehalt an Niob in dem zu behandelnden Rohgut; sie ist vorzugsweise wenigstens gleich der Menge, die rechnerisch erforderlich ist, um den ganzen Sauerstoff des :oxydischen Niobs zu binden. Der zur Erzielung einer geeigneten Reduktion zuzusetzende überschuB hängt von verschiedenen Faktoren ab, nämlich: a) der Art des Ofens, dessen mehr oder weniger reduzierende Atmosphäre durch die Oxydation der Gase Verluste an Reduziermitteln zur Folge haben kann; b) der Temperatur des Bades. Die wahlweise Reduzierung hängt nicht nur von dem Unterschied der Verwandtschaft der verschiedenen Metalle für Sauerstoff, sondern auch von der Temperatur ab, bei welcher die Reduktion durchgeführt wird; c) dem Schmelzpunkt der herzustellenden Legierung. Wenn die Legierung im geschmolzenen Zustand sich befindet, kann infolge der vor sich gehenden sekundären Reaktionen die Ausbeute des Reduziermittels besser sein, als. wenn sie sich im halbgeschmolzenen Zustand befindet.
Die Reduzierung kann bei Anwendung äußerer -Wärme in einem Tiegel oder in einer beliebigen anderen Vorrichtung, z. B. einem elektrischen Ofen, wie einem Induktionsofen, Lichtbogenofen, Strahlungsofen, Tiegel- Moder Flammofen, durchgeführt werden. Die Verwendung findenden Öfen können ortsfest, kippbar, drehbar oder schwingbar ausgebildet sein.
Der Beschickung können ein oder mehrere Metalle zugesetzt werden, um eine Legierung aus Niob und Tautal mit dem oder den anderen Metallen zu erhalten.
Z. B. kann entweder vor dem Reduziervorgang oder während des Reduzierens oxydisches Eisen zugesetzt werden. Es kannjedoch auch zu irgendeinem anderen Zeitpunkt der Behandlung, z. B. nach dem Reduziervorgang, metallisches Eisen zugesetzt werden, um eine Eisenlegierung mit Niob und Tautal zu erhalten. Die Reduzierung kann auch in einem Bad geschmolzenen Metalls, z. B. Eisen oder einer Legierung, durchgeführt werden. Das Ta.ntal, Niob und, falls vorhanden,. das Titan können so in angereichterter Form als Eisenlegierung gewonnen werden.
Die durch den Reduziervorgang gewonnene tantalreiche Schlacke kann einer Anreicherungsbehandlung mit einem reduzierenden Metall .oder einer Legierung, vorzugsweise mit Calcium und Aluminium oder beiden, unterworfen werden.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Metallstaub, dessen Oxyde durch Wasserstoff nicht zu Metall reduziert werden können, z. B. Tantäl-, Chrom-, Titanoxyde oder andere schwer reduzierbare Oxyde, durch bekannte metallurgische Verfahren zu erhalten, von denen eines die Reduzierung der Oxyde durch Calcium umfaßt.
Ausführungsbeispiel Ein .angereichertes Gut nachstehender Zusammensetzung wurde behandelt: A1203 . . . . . . . . 4,26% MgO ........... Spuren CaO ....:....... Spuren Si02 ........... 3,25 Fe ............. 9;o4 Mn ............. 7,50 Ti02 ........... 3,50 Ta305 .......... 29,78 (Ta 24,45) Nb205 .......... 25,42 (Nb 24,8o) Die Reduzierung erfolgte in einem Hdroult-Elektroofen, iund die Beschickung hatte folgende Zusammensetzung

Ausgangsgut ........... iooo kg

C.alcium-Aluminium-

Legierung

(25% Ca und 75% Al.) 196 kg

i 196 kg

395 kg einer Legierung nachstehender Zusammensetzung wurden gewonnen: Tantal . . . . . . . .. . . . 19,22 % Niob ............. 3976 Eisen ............ 20,98 Mangan . . . . . . . . . . . i 8,oo Silicium . , . . . . . . . . 0,31 Aluminium ........ 0,24 Weiter wurden 75o kg Schlacke nachstehender Zusammensetzung erhalten-A1203 . . . . . . . . . . . . 3391 0,'0 Si 02 . . . . . . . . . . . . . 4,00 CaO.............. 7,84 M90 ............. 8,03 Tat 05 . . . . . . . . . . . . 25,97 Nb205 . . . . . . . . . . . . 15,26 TiO2 ............. 3,80 Die Schlacke wurde nochmals behandelt, um das Tautal und Niob wiederzugewinnen, und die neue Beschickung hatte folgende Zusammensetzung

Schlacke .......... - .... 750 kg

Calcium-Aluminium-

Legierung . . . . . . . . . . . . 124 kg

Eisen .................. i5o kg

Flußspat ............... 35 kg

io59 kg

635 kg Schlacke nachstehender Zusammensetzeng wurden erhalten: , A1203 . . . . . . .. . . . . 63,87 % SiO@ ............. 0,38 Ca0 . , . . . . . . . . .. 14,39 M-0 ............. 17,60 Tat 05 . . . . . . . . . . . . 0159 Nb205 ............ 0,24 TiO2 ............. 0,94 383 kg einer Legierung folgender Zusammensetzung wurden gewonnen: Tantal . . . . . . . . . . . . 36,52 % Niob ............. 20,29 - Eisen ..... ...... 37,35 Silicium ........... 1,53 Aluminium ........ 1,o7

Claims

PA T EN TANSPRÜCIiI:: i. Verfahren zur Aufarbeitung von Erzen oder Zwischenerzeugnissen, die Tantal, Niob und gegebenenfalls andere Elemente, wie Titan, als Oxyde enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Ausgangsstoffen mit Hilfe von zur vollständigen, Reduktion der Niob- und Tantaloxyde unzureichenden Mengen an Calcium und Aluminium eine den Hauptteil des Niobs und geringere Mengen Tantal enthaltende Legierung und eine Schlacke, die als Hauptteil Tantal und geringeren Teil Ni-ob enthält, erschmolzen wird.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduzierung durch eine Legierung aus Tantal oder Niob ioder beiden mit Calcium und Aluminium durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch r oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschikkungs- oder Reaktionsmasse Eisen zugesetzt wird, um das Tantal und Niob in Form ihrer Ferrolegierungen zu gewinnen.