ES2711191T3 - Procedimiento de extracción de tantalio y/o de niobio de una fase acuosa ácida y procedimiento de recuperación de tantalio y/o de niobio a partir de una fase acuosa ácida aplicando este procedimiento de extracción - Google Patents

Procedimiento de extracción de tantalio y/o de niobio de una fase acuosa ácida y procedimiento de recuperación de tantalio y/o de niobio a partir de una fase acuosa ácida aplicando este procedimiento de extracción Download PDF

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Guilhem Arrachart
Jean Duhamet
Stéphane Pellet-Rostaing
Moussa Toure
Raphaël Turgis
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Universite de Montpellier I
Universite de Montpellier
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Abstract

Procedimiento de extracción de al menos un elemento metálico seleccionado entre tantalio y niobio de una fase acuosa A1 ácida, que comprende al menos una etapa que comprende la puesta en contacto de la fase acuosa A1 con una fase orgánica, después, la separación de la fase acuosa A1 de la fase orgánica, y que se caracteriza por que la fase orgánica comprende una (alquil C1 a C4)-acetofenona como extractante.

Description

DESCRIPCION
Procedimiento de extraccion de tantalio y/o de niobio de una fase acuosa acida y procedimiento de recuperacion de tantalio y/o de niobio a partir de una fase acuosa acida aplicando este procedimiento de extraccion
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un procedimiento que permite la extraccion de tantalio o de niobio o de ambos elementos metalicos de una fase acuosa acida en la que se encuentran.
Tambien se refiere a un procedimiento que permite recuperar el tantalio o el niobio o ambos elementos metalicos a partir de una fase acuosa acida en la que se encuentra(n) y aplicando este procedimiento de extraccion.
La fase acuosa acida de la que se puede(n) extraer o a partir de la cual se puede(n) recuperar el tantalio y/o el niobio mediante los procedimientos de acuerdo con la invencion puede ser especialmente una solucion de ataque acido de un concentrado de un mineral natural de tantalio y/o niobio tal como un mineral de tipo tantalita, columbita, pirocloro, microlita, columbotantalita (tambien conocida con el nombre de "coltan"), estruverita o estibiotantalita, o una solucion de ataque acido de un concentrado procedente del tratamiento de un mineral natural diferente a un mineral de tantalio y/o niobio tal como un concentrado de una escoria de estano o un concentrado compuesto por residuos de flotacion de una casiterita.
No obstante, esta fase acuosa acida tambien puede ser una solucion de ataque acido de un concentrado de un "mineral urbano" de tantalio y/o niobio, es decir, una solucion obtenida a partir de una "mina" compuesta por residuos industriales y domesticos que comprende tantalio y/o niobio y, particularmente, por residuos de equipos electricos y electronicos (tambien denominados "DEEE" o "D3E").
Estado de la tecnica anterior
Con caracteristicas quimicas muy cercanas, el tantalio y el niobio se encuentran de forma natural en los mismos minerales naturales y, particularmente, en las columbotantalitas.
Aunque anteriormente solamente era un producto secundario de la explotacion de las minas de estano, el tantalio se ha convertido en estos ultimos anos en un metal muy buscado por su elevada resistencia a la corrosion. Se utiliza principalmente, en forma de polvos o hilos, en la fabricacion de condensadores para electronica y, en particular, para dispositivos electronicos moviles (telefonos portatiles, ordenadores portatiles, tabletas, etc.), pero tambien se utiliza en la produccion de herramientas de corte o de torneado, de proyectiles de uso militar y se superaleaciones destinadas a la industria aeronautica.
El niobio, aunque menos apreciado que el tantalio, representa sin embargo un metal esencial para algunos sectores industriales. De este modo, entra en la fabricacion de aceros microaleados para conducciones de hidrocarburos y plataforma petroleras, de aceros inoxidables para la industria automovilistica, asi como en la produccion de aleaciones y superaleaciones destinadas a la industria aeronautica, a la industria nuclear, a la petroquimica, y a algunos aparatos medicos, tales como los aparatos de resonancia magnetica nuclear.
En la actualidad, la recuperacion del tantalio y del niobio a partir de un concentrado mineral se realiza sometiendo una solucion acuosa, procedente del ataque de este concentrado por una mezcla de acido fluorhidrico y acido sulfurico, a un tratamiento hidrometalurgico.
Se utilizan habitualmente dos rutas diferentes:
- una primera ruta, denominada en los sucesivo ruta 1, que consiste en extraer conjuntamente el tantalio y el niobio de la solucion acuosa, y posteriormente separar secundariamente ambos elementos entre si; y
- una segunda ruta, denominada en los sucesivo ruta 2, que consiste en extraer sucesivamente el tantalio y el niobio de la solucion acuosa jugando con la acidez de dicha solucion.
En todos los casos, la extraccion (conjunta o secuencial) del tantalio y del niobio se realiza mediante una fase organica que comprende o esta compuesta de un extractante.
El uso potencial, como extractantes del tantalio y/o niobio, se ha estudiado para muchos compuestos organicos, entre los que se pueden citar el acido bis-(2-etilhexil)fosforico (o HDEHP), el oxido de trioctilfosfina (o TOPO), el dibenzo-18-corona -6 (o DB18C6), los fosfatos de tri-n-alquilo tales como el fosfato de tri-n-butilo (o TBP), cetonas tales como diisopropil cetona, diisopropilbutilcetona, n-butiletilcetona, metilisobutilcetona (o MIBK), ciclohexanona y acetofenona (referencias [2] a [5]), aminas tales como dimetilheptilacetamida y bis-2-etilhexilacetamida, aminas secundarias y terciarias tales como tri-n-octilamina, Alamine™ 336 y tri-n-decilamina, las sales de amonio cuaternario tales como los cloruros de tri-n-octilmetilamonio, de tri-n-octilpropilamonio y de cetilbencildimetilamonio, yoduro de tetrahexilamonio, hidroxido de tri-n-octilmetilamonio, sulfato de bis-tri-n-octilmetilamonio y nitrato de tri-noctilmetilamonio, asi como los alcoholes de cadena larga tales como 1-octanol, 2-octanol y alcohol isoam^lico.
Sin embargo, entre todos estos compuestos, solamente la MIBK, el TBP, la ciclohexanona y el 2-octanol se utilizan industrialmente en la actualidad.
No obstante, ninguno de estos extractantes es completamente satisfactorio.
En efecto, la MIBK, que es, de los cuatro extractantes anteriormente mencionados, el que se utiliza mas habitualmente en el planeta, tiene una solubilidad en agua relativamente elevada (de aproximadamente un 2 % en masa), una elevada volatilidad y un punto de ignicion (o punto de inflamabilidad) bajo (14 °C). Como resultado, la MIBK tiene problemas de seguridad porque los extractores-mezcladores y las bombas que se utilizan para recuperar el tantalio y el niobio a escala industrial, son susceptibles de producir cargas electrostaticas, es decir, chispas, que pueden, en presencia de MIBK, producir explosiones.
El TBP, que se utiliza mucho en Rusia y en India, tiene la ventaja de tener una solubilidad relativamente baja en agua (0,6 % en masa) y un punto de ignicion elevado (193 °C). No obstante, es inestable en presencia de acido fluorhidrico y sus productos de hidrolisis, como el fosforo(V), perjudican la pureza del tantalio y del niobio obtenidos al finalizar el tratamiento.
La ciclohexanona tiene, por su parte, una solubilidad muy alta en agua, de aproximadamente un 16 % en masa, lo que justifica su escaso uso.
Respecto al 2-octanol, aunque tiene la ventaja de tener una solubilidad muy baja en agua (< 0,1 % en masa), de ser poco volatil y de tener un punto de ignicion relativamente elevado (71 °C), lo que hace que su uso sea menos peligroso que el de MIBK, tiene el doble inconveniente de tener una viscosidad relativamente elevada (8 mPa.s), lo que obliga a utilizase en solucion junto con un diluyente organica, y de tener una baja selectividad para el tantalio en presencia de una solucion acuosa de acidez leve a moderada, que es el tipo de solucion acuosa que se utiliza bien para separar el tantalio del niobio tras su extraccion conjunta (ruta 1) o bien par extraer el tantalio sin extraer el niobio (ruta 2).
Para una descripcion detallada de las diferentes ventajas e inconvenientes de la MIBK, del TBP, de la ciclohexanona y del 2-octanol, se invita al lector a consultar el articulo de revision publicado por Z. Zhu y C. Y. Cheng, Hydrometallurgy 2011, 107, 1-12 (referencia [1]).
Desde la perspectiva de satisfacer las necesidades de tantalio y de niobio, en continuo aumento a nivel mundial y, en paralelo, para responder a una necesidad de valorizar los residuos industriales y urbanos que contienen estos metales, por motivos tanto de proteccion sanitaria y ambiental como de disminucion del riesgo de escasez, seria deseable disponer de un compuesto que, teniendo al mismo tiempo una aptitud notable par extraer el tantalio y el niobio, bien de forma general exento de todos los inconvenientes que muestran los compuestos utilizados en la actualidad para extraer estos dos elementos metalicos de una fase acuosa.
Sin embargo, en el marco de sus trabajos, los Inventores han comprobado que la 4-metilacetofenona, que tiene una solubilidad muy baja en agua (< 0,2 % en masa), un punto de ignicion relativamente elevado (85,1 ± 8,8 °C), una viscosidad moderada (1,88 mPa.s) y que varia poco en presencia de una carga de cationes metalicos, y que, ademas, es estable en presencia de acidos fuertes y, particularmente, de acido fluorhidrico, permite extraer el tantalio y el niobio de una fase acuosa acida y esto, de forma a la vez muy eficaz y con una elevada selectividad con respecto a otros elementos metalicos susceptibles de estar igualmente presentes en esta fase acuosa acida tales como el hierro, niquel, plata, aluminio o manganeso.
Y es sobre este descubrimiento en lo que se ha basado la presente invencion.
Exposicion de la invencion
La invencion tiene por objetivo, en primer lugar, un procedimiento de extraccion de al menos un elemento metalico seleccionado entre tantalio y el niobio de una fase acuosa A1 acida, que comprende al menos una etapa que comprende la puesta en contacto de la fase acuosa A1 con una fase organica, despues, la separacion de la fase acuosa A1 de la fase organica, y que se caracteriza por que la fase organica comprende una (alquil Ci a C4)-acetofenona como extractante.
Se recuerda que las (alquil Ci a C4)-acetofenonas son compuestos que tienen la formula (I) siguiente:
Figure imgf000004_0001
en la que R representa un grupo alquilo, lineal o ramificado, que comprende de 1 a 4 atomos de carbono, es dedr, un grupo metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, sec-butilo, isobutilo o terc-butilo, y puede estar en posicion orto, en posicion meta o en posicion para respecto al grupo acetilo.
En el marco de la invencion, se prefiere que la (alquil Ci a C4)-acetofenona sea una metilacetofenona, es decir, que tenga la formula (II) siguiente:
Figure imgf000004_0002
en la que el grupo metilo que tiene el grupo fenilo puede estar situado en posicion orto, en posicion meta o en posicion para respecto al grupo acetilo.
De este modo, se distinguen:
- la 2-metilacetofenona (tambien denominada 1-(2-metilfenil)-etanona) y en la que el grupo metilo que tiene el grupo fenilo esta situado en posicion orto respecto al grupo acetilo;
- la 3-metilacetofenona (tambien denominada 1-(3-metilfenil)-etanona) y en la que el grupo metilo que tiene el grupo fenilo esta situado en posicion meta respecto al grupo acetilo; y
- la 4-metilacetofenona (tambien denominada 1-(4-metilfenil)-etanona) y en la que el grupo metilo que tiene el grupo fenilo esta situado en posicion para respecto al grupo acetilo.
Entre estas metilacetofenonas, se prefiere muy especialmente la 4-metilacetofenona que se designara mas sencillamente "4-MAcPh" en lo sucesivo.
Por otro lado, en el marco de la invencion, se prefiere que la fase organica este compuesta por (alquil Ci a C4)-acetofenona, es decir, que no comprenda nada salvo este compuesto y, particularmente, que no comprenda diluyente organico, en cuyo caso, la (alquil Ci a C4)-acetofenona representa el 100 % en masa de la masa de la fase organica. En efecto, es mas sencillo gestionar, a escala industrial, efluentes organicos de un solo componente que efluentes organicos de varios componentes. Ademas, la ausencia de diluyente organico, cuyo uso suele estar motivado por la necesidad de producir una diferencia de densidades adecuada para facilitar la separacion entre las fases acuosa y organica, permite disminuir notablemente el volumen de fase organica necesario para aplicar el procedimiento.
No obstante, no hay que decir que completamente posible prever que la fase organica comprenda un extractante auxiliar, es decir, un segundo compuesto que tenga, tambien, una aptitud para extraer el tantalio y/o el niobio de una fase acuosa acida, o bien un diluyente organico (por ejemplo, un diluyente organico de tipo alifatico tal como ndodecano, tetrapropileno hidrogenado o queroseno tal como el comercializado por la empresa TOTAL con la referencia comercial Isane IP-185) o incluso ambos.
En cuyo caso, la (alquil Ci a C4)-acetofenona representa ventajosamente al menos el 50 % en masa, preferentemente, al menos el 80 % en masa y, aun mejor, al menos el 85 % en masa de la masa de la fase organica.
De acuerdo con la invencion, la fase acuosa A1 comprende ventajosamente un primer acido mineral fuerte, que es el acido fluorhidrico, y un segundo acido mineral fuerte diferente al acido fluorhidrico tal como, por ejemplo, el acido sulfurico, acido nitrico, acido fosforico o acido clorhidrico, habiendo los inventores, efectivamente, constatado que la presencia conjunta de acido fluorhidrico y de otro acido mineral fuerte en la fase acuosa A1 produce coeficientes de distribucion del tantalio y del niobio asi como a rendimientos de extraccion de estos dos elementos metalicos significativamente mas elevados que los obtenidos cuando esta fase acuosa solo comprende acido fluorhidrico.
Entre los acidos minerales fuertes que pueden estar presentes en la fase acuosa A1, junto con el acido fluorhidrico, se prefiere el acido sulfurico que, ademas de ser uno de los acidos que produce coeficientes de distribucion del tantalio y del niobio asi como rendimientos de extraccion de estos dos elementos metalicos mas elevados (como se muestra en el ejemplo 2, mas adelante), tiene la doble ventaja de ser el acido mineral fuerte mas barato del mercado, y de producir efluentes acuosos que son relativamente faciles de tratar a escala industrial, ya que los iones sulfato presentes en dichos efluentes se puede eliminar en gran parte, junto con los iones fluoruro, mediante precipitacion con cal.
Cuando la fase acuosa A1 comprende a la vez acido fluorhidrico y un segundo acido mineral fuerte, entonces, su concentracion de acido fluorhidrico es, preferentemente, menor que su concentracion de segundo acido mineral fuerte para reducir la cantidad de fluoruros producidos durante la aplicacion del procedimiento de extraccion de la invention. De este modo, normalmente, la concentracion de acido fluorhidrico de la fase acuosa A1 no supera 1.5 mol/l.
En el marco de la invencion, se prefiere que la fase acuosa A1 tenga una concentracion total en acidos de 1,5 mol/l a 9.5 mol/l, en cuyo caso, esta fase acuosa comprende, preferentemente, una concentracion de acido fluorhidrico comprendida de 0,5 mol/l a 1,5 mol/l y una concentracion del segundo acido mineral fuerte comprendida de 1 mol/l a 9 mol/l.
En una primera realization del procedimiento de extraccion de la invencion, la fase acuosa A1 comprende tantalio pero no comprende niobio.
En este caso, la fase acuosa A1 tiene, preferentemente, una concentracion total de acidos comprendida de 3,5 mol/l a 9,5 mol/l y, aun mejor, de 6 mol/l a 8 mol/l, ya que esta gama de acidez se ha revelado, efectivamente, como la mas adecuada para la extraccion del tantalio.
Una fase acuosa de ese tipo comprende, por ejemplo, de 0,5 mol/l a 1 mol/l de acido fluorhidrico y de 2,5 mol/l a 9 mol/l de acido sulfurico y, aun mejor, 0,5 mol/l de acido fluorhidrico y de 5,5 a 7,5 mol/l de acido sulfurico.
En una segunda realizacion del procedimiento de extraccion de la invencion, la fase acuosa A1 comprende niobio pero no comprende tantalio.
En este caso, la fase acuosa A1 tiene, preferentemente, una concentracion total de acidos comprendida de 5 mol/l a 9.5 mol/l y, aun mejor, de 6 mol/l a 8 mol/l, ya que esta gama de acidez se ha revelado, efectivamente, como la mas adecuada para la extraccion del niobio.
Una fase acuosa de ese tipo comprende, por ejemplo, de 0,5 mol/l a 1 mol/l de acido fluorhidrico y de 4,5 mol/l a 9 mol/l de acido sulfurico y, aun mejor, 0,5 mol/l de acido fluorhidrico y de 5,5 mol/l a 7,5 mol/l de acido sulfurico. En una tercera realizacion del procedimiento de extraccion de la invencion, la fase acuosa A1 comprende tantalio y niobio.
En este caso, se pueden prever dos realizaciones, dependiendo de si se desea extraer el tantalio y el niobio de manera conjunta o secuencial de la fase acuosa A1.
Efectivamente:
- para extraer de manera conjunta el tantalio y el niobio de la fase acuosa A1, entonces, dicha fase acuosa tiene, preferentemente, una concentracion total de acidos comprendida de 5 mol/l a 9,5 mol/l y, aun mejor, de 6 mol/l a 8 mol/l y comprende, por ejemplo, de 0,5 mol/l a 1 mol/l de acido fluorhidrico y de 4,5 mol/l a 9 mol/l de acido sulfurico y, aun mejor, 0,5 mol/l de acido fluorhidrico y de 5,5 mol/l a 7,5 mol/l de acido sulfurico; mientras que - para extraer de manera secuencial el tantalio y el niobio de la fase acuosa A1, entonces, el procedimiento de la invencion comprende sucesivamente, y en este orden:
* una primera etapa que comprende la puesta en contacto de la fase acuosa A1 con una primera fase organica que comprende la (alquil Ci a C4)-acetofenona, teniendo la fase acuosa A1, preferentemente, una concentracion total de acidos comprendida de 1,5 mol/l a 3,5 mol/l, despues, la separation de la fase acuosa A1 de la primera fase organica, mediante la cual, el tantalio se extrae selectivamente de la fase acuosa A1; y * una segunda etapa que comprende la puesta en contacto de la fase acuosa A1 con una segunda fase organica que comprende la (alquil Ci a C4)-acetofenona, teniendo la fase acuosa A1, preferentemente, una concentracion total de acidos comprendida de 5 mol/l a 9,5 mol/l y, aun mejor, de 6 mol/l a 8 mol/l, despues, la separacion de la fase acuosa A1 de la segunda fase organica, mediante la cual, el niobio se extrae de la fase acuosa A1.
El procedimiento de extraccion que se acaba de describir se puede aprovechar especialmente para recuperar el tantalio y/o el niobio de una fase acuosa acida en la que se encuentra(n) con vistas a producir tantalio y/o niobio bien en forma metalica (es decir, en el estado de oxidation 0) o bien en la forma de uno o varios compuestos tales como el pentoxido de tantalio (Ta2O5), el nitruro de tantalio (TaN), el carburo de tantalio (TaCx), el tantalato de litio, (LiTaO3), el fluorotantalato de potasio (foTaFz), el pentoxido de niobio (Nb2O5), el nitruro de niobio (NbN), el carburo de niobio (NbCx), el niobato de litio, (LiNbO3), etc.
Tambien, la invencion tambien tiene por objetivo un procedimiento de recuperacion de al menos un elemento metalico seleccionado entre tantalio y niobio a partir de una fase acuosa A1 acida, que comprende:
a) la extraccion de dicho al menos un elemento metalico de la fase acuosa A1 con un procedimiento de extraccion tal como se ha descrito anteriormente; y
b) la desextraccion de dicho al menos un elemento metalico de la fase organica obtenida en la etapa a).
En una primera realizacion del procedimiento de recuperacion de la invencion, la fase organica obtenida en la etapa a) comprende tantalio pero no comprende niobio, en cuyo caso, b) comprende la puesta en contacto de la fase organica obtenida en la etapa a) con una fase acuosa, despues, la separacion de la fase organica de la fase acuosa, mediante la cual, el tantalio se desextrae de la fase organica.
La fase acuosa que sirve para desextraer el tantalio es ventajosamente una solucion acuosa de una sal de sodio, potasio o amonio y, especialmente, una solucion acuosa de oxalato de amonio que tiene una concentracion de oxalato de amonio comprendida de 0,1 mol/l a 0,5 mol/l y, preferentemente, igual a 0,2 mol/l.
En una segunda realizacion del procedimiento de recuperacion de la invencion, la fase organica obtenida en la etapa a) comprende niobio pero no comprende tantalio, en cuyo caso, b) comprende la puesta en contacto de la fase organica obtenida en la etapa a) con una fase, despues, la separacion de la fase organica de la fase acuosa, mediante la cual, el niobio se desextrae de la fase organica.
La fase acuosa que sirve para desextraer el niobio puede ser especialmente una solucion acuosa de un acido, por ejemplo, de acido sulfurico, cuya acidez se selecciona para que el niobio no se pueda extraer, o se extraiga poco, mediante la (alquil Ci a C4)-acetofenona. De este modo, por ejemplo, en el caso en que esta fase acuosa sea la solucion de acido sulfurico, entonces tiene, preferentemente, una concentracion de acido sulfurico comprendida de 1 a 3 mol/l.
En una variante, tambien puede tratarse de una solucion acuosa de una sal tales como las anteriormente mencionadas.
En una tercera realizacion del procedimiento de recuperacion de la invencion, la fase organica obtenida en la etapa a) comprende tantalio y niobio, en cuyo caso, b) comprende sucesivamente y en este orden:
- la desextraccion del niobio de la fase organica, dicha desextraccion comprende la puesta en contacto de la fase organica con una fase acuosa A2, despues, la separacion de la fase organica de la fase acuosa A2; y
- la desextraccion del tantalio de la fase organica, dicha desextraccion comprende la puesta en contacto de la fase organica con una fase acuosa A3, despues, la separacion de la fase organica de la fase acuosa A3.
La fase acuosa A2 puede ser del mismo tipo que la fase acuosa anteriormente descrita para desextraer el niobio en la segunda realizacion del procedimiento de recuperacion de la invencion, mientras que la fase acuosa A3 puede ser del mismo tipo que la fase acuosa anteriormente descrita para desextraer el tantalio en la primera realizacion del procedimiento de recuperacion de la invencion.
De acuerdo con la invencion, la fase acuosa acida A1 de la que se extrae(n) el tantalio y/o el niobio o a partir de la cual se recupera(n) el tantalio y/o el niobio es una solucion de ataque acido de un concentrado de un mineral natural o urbano que comprende tantalio y/o niobio.
Preferentemente, esta fase acuosa es una solucion de ataque con acidos fluorhidrico y sulfurico de dicho concentrado.
Otras caracteristicas y ventajas de la invencion surgiran del complemento de la descripcion siguiente, y que se refiere a los ensayos experimentales que han permitido validar el procedimiento de extraccion de la invencion, asi como a un ejemplo de aplicacion del procedimiento de recuperacion de la invencion en un esquema industrial de produccion de tantalio y de niobio a partir de un concentrado de un mineral natural o urbano que comprende tantalio y niobio.
No hay que decir que este complemento de descripcion solo se proporciona a titulo ilustrativo del objetivo de la invencion, y en ningun caso debe interpretarse como una limitacion de dicho objetivo.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 ilustra la influencia de la relacion O/A sobre el rendimiento de extraccion del tantalio (RTa) cuando este se extrae de una fase acuosa acida mediante fase organica compuesta de 4-MAcPh.
La figura 2 ilustra la influencia de la composicion de acido(s) de una fase acuosa acida que comprende tantalio sobre el coeficiente de distribucion (DTa) y el rendimiento de extraccion (RTa) de dicho metal cuando este se extrae de esta fase acuosa mediante fase organica compuesta de 4-MAcPh.
La figura 3 ilustra la influencia de la acidez de una fase acuosa acida que comprende tantalio y niobio sobre los coeficientes de distribucion de estos metales (Dm) cuando estos se extraen de esta fase acuosa mediante fase organica compuesta de 4-MAcPh.
La figura 4 ilustra la superioridad de las propiedades extractantes de la 4-MAcPh respecto a MIBK y 2-octanol para la extraccion del tantalio y del niobio.
La figura 5 ilustra la aptitud que presenta la 4-MAcPh para extraer selectivamente el tantalio de una fase acuosa acida que comprende, ademas de tantalio, impurezas metalicas (hierro, niquel, plata, manganeso).
La figura 6 ilustra esquematicamente un ejemplo de aplicacion del procedimiento de recuperacion de la invencion en un esquema industrial de produccion de tantalio y niobio a partir de un concentrado de un mineral natural o urbano que comprende tantalio y niobio; en dicha figura, los rectangulos numerados 1 a 4 representan extractores multietapa tales como los que se utilizan clasicamente para realizar extracciones liquido-liquido a escala industrial tales como, por ejemplo, los extractores compuestos por baterias de mezcladoresdecantadores; por otra parte, los flujos de fase organica que entran y salen de estos extractores se simbolizan por un trazo continuo, mientras que los flujos de fase acuosa que entran y salen de dichos extractores se simbolizan por un trazo discontinuo.
Exposicion detallada de realizaciones particulares
En los ejemplos siguientes, todas las medidas de concentracion se realizaron mediante espectrometria de emision atomica mediante antorcha de plasma, tambien conocida con la sigla ICP-AES.
Por otro lado, los coeficientes de distribucion y los rendimientos de extraccion se determinaron segun las convenciones de dominio de las extracciones liquido-liquido, es decir que:
- el coeficiente de distribucion de un elemento metalico M, denotado como Dm, entre una de dos fases, respectivamente organica y acuosa, es igual a:
[M]org.
d m [M]ac.
donde:
[M]org. = concentracion del elemento metalico en la fase organica en el equilibrio de extraccion (en mg/l); y [M] ac. = concentracion del elemento metalico en la fase acuosa en el equilibrio de extraccion (en mg/l).
- el rendimiento de extraccion de un elemento metalico M, denotado como Rm y expresado en porcentaje, es igual a:
donde:
Dm
Rm = ------x 100
DM (q)
DM = coeficiente de distribucion del elemento metalico;
A/O = relacion entre los volumenes (para una extraccion en modo discontinuo) donde los caudales (para una extraccion en modo continuo) de las fases acuosa y organica.
Ejemplo 1: Extraccion de tantalio de una fase acuosa acida - Influencia de la relacion O/A
La influencia de la relacion O/A (que es la inversa de la relacion A/O definida anteriormente) sobre la extraccion de tantalio desde una fase acuosa acida con la 4-MAcPh se estudio mediante una serie de ensayos de extraccion que se realizaron en tubos, usando:
- como fases organicas, fases compuestas por 4-MAcPh; y
- como fases acuosas acidas, alicuotas de una solucion acuosa que comprendia 9,49 g/l de tantalio en forma de hexafluorotantalato de amonio (NH4TaF6), 0,50 mol/l de acido fluorhidrico (HF) y 3 mol/l de acido sulfurico (H2SO4); y variando la relacion volumetrica entre las fases organicas y acuosas de 0,25 a 5.
Las fases organicas y acuosas se pusieron en contacto entre si durante 30 minutos a temperatura ambiente (20­ 23 °C), con agitacion, despues se separaron entre si por decantacion.
Los resultados de estos ensayos se muestran en la figura 1 que ilustra, en forma de curva, la evolucion del rendimiento de extraccion del tantalio, denotado como RTa y expresado en porcentaje, en funcion de la relacion volumetrica O/A utilizada.
Como se puede ver en esta figura, el rendimiento de extraccion del tantalio aumenta con el aumento de la relacion O/A hasta que esta relacion alcanza el valor de 1. Por tanto, la extraccion del tantalio es eficaz (RTa = 99,66 %) y se mantiene constante para relaciones O/A mayores de 1.
Los ensayos recogidos en los ejemplos siguientes se realizaron, por tanto, usando relaciones volumetricas O/A de 1 salvo indicacion en contra.
Ejemplo 2: Extraccion de tantalio de una fase acuosa acida -Influencia de la composicion de acido(s) de la fase acuosa acida
La influencia de la composicion de acido(s) que tiene una fase acuosa acida sobre la extraccion del tantalio cuando este se extrae de esta fase acuosa con la 4-MAcPh se evaluo mediante una serie de ensayos de extraccion que se realizaron en tubos, usando:
- como fases organicas, fases compuestas por 4-MAcPh; y
- como fases acuosas acidas, las soluciones acuosas S1 a S5 siguientes:
S1: 9,69 g/l de tantalio en forma de pentacloruro de tantalio (TaCb) y 1,15 mol/l de HF;
S2: 8,35 g/l de tantalio en forma de TaCl5, 0,93 mol/l de HF y 3 mol/l de HNO3 ;
S3: 8,31 g/l de tantalio en forma de TaCl5, 0,92 mol/l de HF y 3 mol/l de acido fosforico (H3PO4); S4: 7,77 g/l de tantalio en forma de TaCl5, 0,86 mol/l de HF y 3 mol/l de acido clorhidrico (HCl); S5: 9,24 g/l de tantalio en forma de TaCIs , 0,996 mol/l de HF y 3 mol/l de H2SO4.
Las fases organicas y acuosas se pusieron en contacto entre si durante 30 minutos a temperatura ambiente (20­ 23 °C), con agitacion, despues se separaron entre si por decantacion.
Los resultados de estos ensayos se muestran en la figura 2 que ilustra, en forma de diagrama de barras, la variacion del coeficiente de distribucion del tantalio, denotado como DTa, tal como se obtiene en funcion de las soluciones S1 a S5 (barras rayadas) y el rendimiento de extraccion del tantalio, denotado como RTa y expresado en porcentaje (barras blancas), tal como se obtiene para cada una de estas soluciones.
Esta figura muestra que se obtiene un coeficiente de distribucion del tantalio ligeramente superior a 1 para una solucion acuosa que contiene solamente acido fluorhidrico como acido (solucion S1) y que se obtienen coeficientes de distribucion del tantalio superiores a 15 cuando a dicha solucion se anade otro acido mineral fuerte (soluciones S2 a S5), obteniendose los mejores resultados cuando este acido mineral fuerte es acido clorhidrico (solucion S4, DTa = 26,58) o acido sulfurico (solucion S5, DTa = 21,72).
Ejemplo 3: Extraccion del tantalio y del niobio de una fase acuosa acida -Influencia de la acidez de la fase acuosa acida
La influencia de la acidez que tiene una fase acuosa acida sobre la extraccion del tantalio y del niobio cuando ambos se extraen de esta fase acuosa con la 4-MAcPh se estudio mediante una serie de ensayos de extraccion que se realizaron en tubos, usando:
- como fases organicas, fases compuestas por 4-MAcPh; y
- como fases acuosas acidas, soluciones acuosas que comprendian de 1,85 a 1,59 g/l de tantalio en forma de NH4TaF6 , de 2,14 a 1,63 g/l de niobio en la forma de hexafluoroniobato de amonio (NH4NbF6), 0,5 mol/l de HF y de 1 a 9 mol/l de H2SO4.
Las fases organicas y acuosas se pusieron en contacto entre si durante 30 minutos a temperatura ambiente (20­ 23 °C), con agitacion, despues se separaron entre si por decantacion.
Los resultados de estos ensayos se muestran en la figura 3 que ilustra la evolucion del coeficiente de distribucion, denotado como Dm, tal como se obtiene para el tantalio por una parte (linea discontinua A) y para el niobio, por otra (linea discontinua B) en funcion de la concentration inicial de H2SO4, expresada en mol/l, de las fases acuosas acidas.
Esta figura muestra que las propiedades extractantes de la 4-MAcPh permiten prever, cuando se desea recuperar a la vez el tantalio y el niobio a partir de una misma fase acuosa acida que comprende a la vez acido fluorhidrico y acido sulfurico, dos esquemas de extraccion diferentes, es decir:
- un primer esquema que consiste en extraer de forma conjunta el tantalio y el niobio con acidez elevada, es decir, llevando la concentracion total de acidos en esta fase a un valor al menos igual a 5 mol/l y, aun mejor, al menos igual a 6 mol/l (por ejemplo, mediante la presencia en esta fase de 0,5 mol/l de HF y de al menos 5,5 mol/l de H2SO4), despues, separar el tantalio del niobio desextrayendo el niobio de la fase organica resultante mediante una fase acuosa acida cuya concentracion total en acidos no supera 3,5 mol/l como, por ejemplo, una fase acuosa que comprende 0,5 mol/l de HF y como maximo 3 mol/l de H2SO4; y
- un segundo esquema que consiste en extraer en primer lugar selectivamente el tantalio llevando la concentracion de acidos en la fase acuosa A1 a un valor que no supere 3,5 mol/l (por ejemplo, mediante la presencia en esta fase de 0,5 mol/l de HF y como maximo 3 mol/l de H2SO4), despues extraer de forma secundaria el niobio llevando la concentracion de acidos en la fase acuosa A1 a un valor al menos igual a 5 mol/l y, aun mejor, al menos igual a 6 mol/l (por ejemplo, mediante la presencia en esta fase de 0,5 mol/l de HF y de al menos 5,5 mol/l de H2SO4.
En los dos esquemas, el tantalio presente en la fase organica se puede desextraer seguidamente de esta mediante una fase acuosa que comprende una sal de sodio, de potasio o de amonio tal como oxalato de amonio ((NH4)2C2O4), por ejemplo, en 0,2 mol/l, como se muestra en el ejemplo 6, mas adelante.
En el segundo esquema, el niobio presente en la fase organica se puede desextraer seguidamente de esta de la misma forma que en el primer esquema, es decir, mediante una fase acuosa acida cuya concentracion total en acidos no supere 3,5 mol/l.
Ejemplo 4: Extraccion del tantalio y del niobio de una fase acuosa acida - Comparacion de las propiedades extractantes de la 4-MAcPh, de la MIBK y el 2-octanol
Se llevo a cabo un estudio para comparar la aptitud de la 4-MAcPh para extraer el tantalio y el niobio de una fase acuosa acida que tiene MIBK y 2-octanol.
Para ello, se llevaron a cabo una serie de ensayos de extraccion en tubos, usando:
- como fases organicas, fases constituidas bien por 4-MAcPh, bien por MIBK, bien por 2-octanol; y
- como fases acuosas acidas, soluciones acuosas que comprendian de 1,85 a 1,59 g/l de tantalio en forma de NH4TaF6 , de 2,14 a 1,63 g/l de niobio en forma de NH4NbF6, 0,5 mol/l de HF y de 1 a 9 mol/l de H2SO4.
Las fases organicas y acuosas se pusieron en contacto entre si durante 30 minutos a temperatura ambiente (20­ 23 °C), con agitacion, despues se separaron entre si por decantacion.
Los resultados de estos ensayos se muestran en la figura 4 que ilustra la evolucion del coeficiente de distribucion, denotado como Dm, como se obtiene, por una parte, para el tantalio con la 4-MAcPh (linea discontinua ATa), la MIBK (linea discontinua BTa) y 2-octanol (linea discontinua CTa), y, por otra parte, para el niobio con la 4-MAcPh (linea discontinua ANb), la MIBK (linea discontinua BNb) y 2-octanol (linea discontinua CNb) en funcion de la concentracion inicial de H2SO4, expresada en mol/l, de las fases acuosas acidas.
Esta figura pone de manifiesto un perfil de extraccion similar para los tres extractantes.
Por el contrario, muestra que la 4-MAcPh produce los coeficientes de distribucion mas elevados para el intervalo de acidez estudiado, con un coeficiente de distribucion comprendido de 6,86 a 14,65 para el tantalio y de 0 a 2,17 para el niobio.
Tambien muestra que el coeficiente de distribucion del tantalio es menor de 1 cuando este se extrae con 2-octanol de una solucion acuosa con 0,5 mol/l de HF y 1 mol/l de H2SO4 y que se produce una solubilizacion de la MIBK para valores de acidez mayores de 0,5 mol/l de h F y 6 mol/l de H2SO4.
Ejemplo 5: Extraccion de tantalio de fases acuosas acidas que imitan una solucion acuosa acida procedente de un DEEE
La aptitud de la 4-MAcPh para extraer el tantalio de una solucion acuosa acida sin extraer las impurezas metalicas que tambien pudieran estar presentes en dicha solucion se comprobo mediante una serie de ensayos de extraccion que se realizaron en tubos, usando:
- como fases organicas, fases compuestas por 4-MAcPh; y
- como fases acuosas acidas, soluciones acuosas que imitan una solucion acuosa acida procedente de un DEEE y que comprendian de 0,19 a 0,10 g/l de tantalio en forma de NH4TaF6 , de 0,19 a 0,10 g/l de hierro (Fe3+), de 0,20 a 0,10 g/l de niquel (Ni2+), de 0,19 a 0,10 g/l de plata (Ag1+), de 0,20 a 0,10 g/l de manganeso (Mn2+), 0,5 mol/l de HF y de 1 a 9 mol/l de H2SO4.
Las fases organicas y acuosas se pusieron en contacto entre si durante 30 minutos a temperatura ambiente (20­ 23 °C), con agitacion, despues se separaron entre si por decantacion.
Los resultados de estos ensayos se muestran en la figura 5 que ilustra la evolucion del coeficiente de distribucion, denotado como Dm, como se obtiene, por una parte, para el tantalio (linea discontinua A) y, por otra parte, para el hierro, niquel, plata y manganeso (linea recta B) en funcion de la concentracion inicial de H2SO4, expresada en mol/l, de las fases acuosas acidas.
Esta figura muestra que ni el hierro ni el niquel ni la plata ni el manganeso se extraen con la 4-MAcPh, a diferencia del tantalio que, por su parte, se extrae muy eficazmente con este compuesto con un coeficiente de distribucion que alcanza un valor de 148 para una concentracion de H2SO4 de 6 mol/l.
Los resultados obtenidos en el marco del presente ejemplo, tomados junto con los resultados obtenidos en el marco del ejemplo 4, permiten considerar que deberia ser posible extraer el tantalio y el niobio de una solucion acuosa acida sin que el resto de los elementos metalicos presentes en dicha solucion se extraigan mediante la regulacion de la concentracion de acido(s) fuerte(s) de dicha solucion hasta un valor comprendido entre 6 mol/l y 9 mol/l.
Ejemplo 6: Desextraccion del tantalio de una fase organica compuesta por 4-MAcPh
La posibilidad de desextraer el tantalio de una fase organica compuesta por 4-MAcPh de la que previamente se ha extraido se comprobo mediante ensayos de extraccion/desextraccion que se realizaron en tubos, y que consistieron en:
- extraer el tantalio de una fase acuosa acida que comprendia 0,89 g/l de tantalio, 0,5 mol/l de HF y 3 mol/l de H2SO4 mediante una fase organica compuesta de 4-MAcPh; despues
- desextraer el tantalio de la fase organica mediante una fase acuosa que comprende 0,2 mol/l de oxalato de amonio.
En ambos casos, las fases organicas y acuosas se pusieron en contacto entre si, en una relacion O/A de 0,5, durante 30 minutos a temperatura ambiente (20-23 °C), con agitacion, despues se separaron entre si por decantacion.
Los coeficientes de distribucion y los rendimientos de extraction del tantalio, tales como se obtuvieron en estos ensayos, se muestran en la tabla I siguiente.
Tabla I
Figure imgf000010_0001
( ) ,
Ademas de confirmar la excelente aptitud que presenta la 4-MAcPh para extraer el tantalio de una solucion acuosa acida, esta tabla muestra que es posible, una vez se ha extraido el tantalio de la 4-MAcPh, desextraerlo posteriormente de esta, especialmente mediante una fase acuosa que comprende oxalato de amonio.
Ejemplo 7:
Se hace referencia ahora a la figura 6, que ilustra un ejemplo de aplicacion, en forma de un ciclo, del procedimiento de recuperation de la invention en un esquema industrial de production de tantalio y de niobio, por ejemplo, en forma de pentoxidos, a partir de un concentrado de un mineral natural o urbano que comprende tantalio y niobio. En este ejemplo de aplicacion, la fase acuosa A1 acida es, por ejemplo, una solucion acuosa sulfofluorhidrica que se ha obtenido tratando un concentrado de un mineral natural o urbano que comprende tantalio y niobio con una mezcla de HF y H2SO4 y posterior filtration de la solucion obtenida en esta etapa de tratamiento.
Puede mostrar contenidos de tantalio y niobio relativamente importantes, es decir, superiores a 1 g/l, pero tambien puede comprender otros muchos elementos metalicos como niquel, manganeso, hierro, plata, aluminio, circonio, titanio, etc., en cantidades no despreciables.
Como se observa en la figura 6, un ciclo del procedimiento de recuperacion de la invencion comprende:
- una etapa denominada "Extraccion simultanea de Ta/Nb", que consiste en extraer a la vez el tantalio y el niobio de la fase acuosa A1 y que se desarrolla en el extractor 1;
- una etapa denominada "Desextraccion de Nb", que consiste en desextraer el niobio de la fase organica obtenida en la "Extraccion simultanea de Ta/Nb", y que se desarrolla en el extractor 2; y
- una etapa denominada "Desextraccion de Ta", que consiste en desextraer el tantalio de la fase organica obtenida en la "Desextraccion de Nb" y que se desarrolla en el extractor 3.
Concretamente, la "Extraccion simultanea de Ta/Nb" se realiza introduciendo, en el extractor 1, la fase acuosa A1 varias veces en contacto, en contracorriente, con una fase organica compuesta por 4-MAcPh, estando seguida cada puesta en contacto por una separation de las fases acuosa y organica.
Como se ha indicado anteriormente, es preferible que, para esta extraction simultanea, la fase acuosa A1 tenga una concentration total en acidos de 5 mol/l a 9,5 mol/l y, aun mejor, de 6 mol/l a 8 mol/l con un maximo de 1,5 mol/l de HF, siendo el resto H2SO4. Esta fase acuosa A1 comprende, por ejemplo, 0,5 mol/l de HF y 6 mol/l de H2SO4.
De esta forma, como se muestra en la figura 6, un aporte de acido sulfurico concentrado se preve ventajosamente en el conducto que sirve para alimentar el extractor 1 con la fase acuosa A1 para permitir, si fuera necesario, un ajuste de la acidez con sulfurico de esta fase acuosa hasta un valor al menos igual a 4 mol/l antes de que entre en este extractor.
La fase organica que sale del extractor 1, que esta cargada de tantalio y de niobio, se dirige al extractor 2 de vuelta a la "Desextraccion de Nb", mientras que la fase acuosa que sale del extractor 1, que esta exenta de tantalio y de niobio pero en la que se encuentran el resto de elementos metalicos, se envia al rechazo.
La "Desextraccion de Nb" se realiza introduciendo, en el extractor 2, la fase organica varias veces en contacto, en contracorriente, con una fase acuosa A2 que comprende de 1 mol/l a 3 mol/l de H2SO4, estando seguida cada puesta en contacto por una separacion de las fases acuosa y organica. La fase acuosa A2 comprende, por ejemplo, 1 mol/l de H2SO4.
La fase acuosa que sale del extractor 2, que esta cargada de niobio, se envia a una unidad denominada "Tratamiento de Nb", en la que esta fase acuosa se somete a un tratamiento que permite recuperar y convertir, por ejemplo, en pentoxido de niobio (Nb2O5), el niobio presente en esta fase.
Este tipo de tratamiento, que es conocido por si mismo, consiste, por ejemplo, en hacer precipitar el niobio en la forma de hidroxido Nb(OH)5 por adicion de hidroxido de amonio, despues, tras la recuperation del precipitado asi formado mediante decantation, filtration, o cualquier otro metodo de separacion solido/liquido, calcinar este precipitado a una temperatura de aproximadamente 900 °C para convertir el hidroxido en Nb2O5.
La fase organica que sale del extractor 2, que esta cargada de tantalio pero exenta de niobio, se dirige al extractor 3 de vuelta a la "Desextraccion de Ta".
La "Desextraccion de Ta" se realiza introduciendo, en el extractor 3, la fase organica varias veces en contacto, en contracorriente, con una fase acuosa A3 que comprende una sal de amonio, por ejemplo, oxalato de amonio ((NH4)2C2O4) a una concentracion de 0,2 mol/l, estando seguida cada puesta en contacto por una separacion de las fases acuosa y organica.
La fase acuosa que sale del extractor 3, que esta cargada de tantalio, se envia a una unidad denominada "Tratamiento de Ta", en la que esta fase acuosa se somete a un tratamiento que permite recuperar y convertir, por ejemplo en pentoxido de tantalio (Ta2O5), el tantalio presente en esta fase.
En este punto, igualmente, este tipo de tratamiento es conocido por si mismo. Consiste, por ejemplo, en hacer precipitar el tantalio en forma de oxido (NH4)2Ta2O6 por adicion de hidroxido de amonio, despues, tras la recuperacion del precipitado asi formado mediante decantacion, filtracion, o cualquier otro metodo de separacion solido/liquido, calcinar este precipitado a una temperatura comprendida de 750 a 1300 °C para convertir el oxido en Ta2O5.
La fase organica que sale del extractor 3, que esta exenta de niobio y de tantalio, en cuando a la misma, se dirige a un cuarto extractor (extractor 4) en el que se somete a un tratamiento que permite la purification para su reutilizacion en el ciclo siguiente. Este tratamiento consiste, por ejemplo, a introducir, en el extractor 4, esta fase organica varias veces en contacto, en contracorriente, con una solution acuosa de H2SO4 diluido, lo que permite tambien equilibrar previamente la fase organica en H2SO4 antes de que se reutilice en el ciclo siguiente.
REFERENCIAS CITADAS
[1] Z. Zhu y C. Y. Cheng, Hydrometallurgy 2011,107,1-125
[2] I. M. Gibalo y D. S. A1badri, Vestn. Mosk. Univ., Ser. II. Khim. 1969, 2, 98-101
[3] N. I. Kassikova et al., Proceedings of 3rd BMC-2003, Ohrid, Macedonia
[4] RU 2198844B
[5] Rapport de l'Ames Laboratory, lowa State College, R. A. Foos et H.A. Wilhelm, 1954,10-18

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de extraccion de al menos un elemento metalico seleccionado entre tantalio y niobio de una fase acuosa A1 acida, que comprende al menos una etapa que comprende la puesta en contacto de la fase acuosa A1 con una fase organica, despues, la separacion de la fase acuosa A1 de la fase organica, y que se caracteriza por que la fase organica comprende una (alquil Ci a C4)-acetofenona como extractante.
2. Procedimiento de extraccion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la (alquil Ci a C4)-acetofenona es una metilacetofenona, y preferentemente la 4-metilacetofenona.
3. Procedimiento de extraccion de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, caracterizado por que la (alquil Ci a C4)-acefofenona representa al menos el 50 % en masa de la masa de la fase organica y preferentemente el 100 % en masa de la masa de la fase organica.
4. Procedimiento de extraccion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la fase acuosa A1 comprende un primer y un segundo acidos minerales fuertes, siendo el primer acido mineral fuerte el acido fluorhidrico.
5. Procedimiento de extraccion de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado por que el segundo acido mineral fuerte es acido sulfurico, acido nitrico, acido fosforico o acido clorhidrico.
6. Procedimiento de extraccion de acuerdo con la reivindicacion 4 o la reivindicacion 5, caracterizado por que la fase acuosa A1 tiene una concentracion de acido fluorhidrico inferior a su concentracion de segundo acido mineral fuerte.
7. Procedimiento de extraccion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que la fase acuosa A1 tiene una concentracion de acido fluorhidrico comprendida de 0,5 mol/l a 1,5 mol/l y una concentracion del segundo acido mineral fuerte comprendida de 1 mol/l a 9 mol/l.
8. Procedimiento de extraccion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado por que:
bien la fase acuosa A1 comprende tantalio pero no comprende niobio, y la fase acuosa A1 tiene una concentracion total de acidos comprendida de 3,5 mol/l a 9,5 mol/l, mediante la cual, el tantalio se extrae de la fase acuosa A1;
bien la fase acuosa A1 comprende niobio pero no comprende tantalio, y la fase acuosa A1 tiene una concentracion total de acidos comprendida de 5 mol/l a 9,5 mol/l, mediante la cual, el niobio se extrae de la fase acuosa A1;
bien la fase acuosa A1 comprende tantalio y niobio, y la fase acuosa A1 tiene una concentracion total de acidos comprendida de 5 mol/l a 9,5 mol/l, mediante la cual, el tantalio y el niobio se extraen simultaneamente de la fase acuosa A1.
9. Procedimiento de extraccion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado por que la fase acuosa A1 comprende tantalio y niobio y por que el procedimiento comprende sucesivamente en este orden:
- una primera etapa que comprende la puesta en contacto de la fase acuosa A1 con una primera fase organica que comprende la (alquil Ci a C4)-acetofenona, teniendo la fase acuosa A1 una concentracion total de acidos de 1,5 mol/l a 3,5 mol/l, despues, la separacion de la fase acuosa A1 de la primera fase organica, mediante la cual, el tantalio se extrae selectivamente de la fase acuosa A1; y
- una segunda etapa que comprende la puesta en contacto de la fase acuosa A1 con una segunda fase organica que comprende la (alquil Ci a C4)-acetofenona, teniendo la fase acuosa A1 una concentracion total de acidos de 5 mol/l a 9,5 mol/l, despues, la separacion de la fase acuosa A1 de la segunda fase organica, mediante la cual, el niobio se extrae de la fase acuosa A1.
10. Procedimiento de extraccion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado por que el segundo acido mineral fuerte es el acido sulfurico.
11. Procedimiento de recuperacion de al menos un elemento metalico seleccionado entre tantalio y niobio a partir de una fase acuosa A1 acida, caracterizado por que comprende:
a) la extraccion de dicho al menos un elemento metalico de la fase acuosa A1 con un procedimiento de extraccion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10; y
b) la desextraccion de dicho al menos un elemento metalico de la fase organica obtenida en la etapa a).
12. Procedimiento de recuperacion de acuerdo con la reivindicacion 11, caracterizado por que la fase organica obtenida en la etapa a) comprende tantalio pero no comprende niobio y por que b) comprende la puesta en contacto de la fase organica obtenida en la etapa a) con una fase acuosa, despues, la separacion de la fase organica de la fase acuosa, mediante la cual, el tantalio se desextrae de la fase organica.
13. Procedimiento de recuperacion de acuerdo con la reivindicacion 12, caracterizado por que la fase organica obtenida en la etapa a) comprende niobio pero no comprende tantalio y por que b) comprende la puesta en contacto de la fase organica obtenida en la etapa a) con una fase acuosa, despues, la separacion de la fase organica de la fase acuosa, mediante la cual, el niobio se desextrae de la fase organica.
14. Procedimiento de recuperacion de acuerdo con la reivindicacion 13, caracterizado por que la fase organica obtenida en la etapa a) comprende tantalio y niobio y por que b) comprende sucesivamente en este orden:
- la desextraccion del niobio de la fase organica, dicha desextraccion comprende la puesta en contacto de la fase organica con una fase acuosa A2, despues, la separacion de la fase organica de la fase acuosa A2; y
- la desextraccion del tantalio de la fase organica, dicha desextraccion comprende la puesta en contacto de la fase organica con una fase acuosa A3, despues, la separacion de la fase organica de la fase acuosa A3.
15. Procedimiento de extraccion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 o procedimiento de recuperacion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado por que la fase acuosa acida A1 es una solucion de ataque acido de un concentrado de un mineral natural o urbano que comprende tantalio y/o niobio y, preferentemente una solucion de ataque con acidos fluorhidrico y sulfurico.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2198844C1 (ru) * 2001-06-25 2003-02-20 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра РАН Способ выделения ниобия из соляно-кислых растворов, содержащих ниобий, тантал и титан

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