JP2001163621A - Method for crystallizing niobium and/or tantalum and oxide production process using the same method - Google Patents

Method for crystallizing niobium and/or tantalum and oxide production process using the same method

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JP2001163621A
JP2001163621A JP35301599A JP35301599A JP2001163621A JP 2001163621 A JP2001163621 A JP 2001163621A JP 35301599 A JP35301599 A JP 35301599A JP 35301599 A JP35301599 A JP 35301599A JP 2001163621 A JP2001163621 A JP 2001163621A
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JP
Japan
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niobium
tantalum
aqueous solution
oxide
amount
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JP35301599A
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Japanese (ja)
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Masaki Yoshinaga
雅樹 吉永
Takeshi Ikeda
剛 池田
Kazuhiro Kawaguchi
一博 川口
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce niobium oxide and/or tantalum oxide, each having a low fluoride ion content. SOLUTION: This crystallization method comprises mixing a niobium and/or tantalum aqueous solution containing fluoride ion, with boric acid to crystallize out niobium and/or tantalum from the resulting solution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ニオブ及び/又は
タンタルの晶析方法および該方法を用いた酸化ニオブ及
び/又は酸化タンタルの製造方法に関する。
The present invention relates to a method for crystallizing niobium and / or tantalum and a method for producing niobium oxide and / or tantalum oxide using the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸化ニオブと酸化タンタルは、電子工業
分野や光学分野等で広く用いられている。これらの分野
では、高純度品が必要とされ、なかでもニオブ酸リチウ
ムやタンタル酸リチウム単結晶製造のための原料用途で
は、不純物含有量の低い酸化ニオブや酸化タンタルが求
められてきた。
2. Description of the Related Art Niobium oxide and tantalum oxide are widely used in the fields of electronics and optics. In these fields, high-purity products are required. In particular, niobium oxide and tantalum oxide having a low impurity content have been demanded for use as raw materials for producing lithium niobate and lithium tantalate single crystals.

【0003】このため、従来より酸化ニオブや酸化タン
タルを精製する方法として、例えば溶媒抽出法、イオン
交換樹脂法等の方法が提案されてきた。例えば米国特許
第2,962,327号明細書では、ニオブ及びタンタルを含む
鉱石を微粉砕して、これをフッ酸と鉱酸、例えば硫酸と
の混酸で処理し、ニオブ及びタンタルを鉄、マンガン、
カルシウム、希土類元素その他の金属不純物と共に溶解
し、この溶液を低級脂肪族のケトン、エステル、又はエ
ーテルなどの有機溶媒、特にメチルイソブチルケトン等
と接触させ、ニオブ及びタンタルを有機溶媒相に抽出分
離する方法が記載されており、また特開昭58-176128号
公報においては前記溶解液をF型陰イオン交換樹脂層を
流通させ、ニオブ及びタンタルを一旦陰イオン交換樹脂
に吸着し、他の不純物金属と分離した後、フッ化水素酸
及び塩化アンモニウム水溶液で溶離回収する方法などが
提案されている。
For this reason, methods for purifying niobium oxide and tantalum oxide have been proposed, for example, methods such as a solvent extraction method and an ion exchange resin method. For example, in U.S. Pat.No. 2,962,327, an ore containing niobium and tantalum is pulverized and treated with a mixed acid of hydrofluoric acid and a mineral acid such as sulfuric acid to convert niobium and tantalum into iron, manganese,
Dissolve with calcium, rare earth elements and other metal impurities, contact this solution with organic solvents such as lower aliphatic ketones, esters or ethers, especially methyl isobutyl ketone, and extract and separate niobium and tantalum into organic solvent phase A method is described, and in JP-A-58-176128, the solution is passed through an F-type anion-exchange resin layer, and niobium and tantalum are once adsorbed on the anion-exchange resin, and other impurity metals are removed. And a method of eluting and recovering with hydrofluoric acid and an aqueous solution of ammonium chloride after separation.

【0004】これらの精製方法では、不純物金属を除去
した後のニオブ及び/又はタンタルは、NbF7 2-、NbOF5
2-、TaF7 2-などのフッ素錯体として溶解しており、水溶
液から高純度のニオブ及び/又はタンタルを回収するす
るために、アンモニア水等のアルカリを加えて水酸化ニ
オブ及び/又は水酸化タンタルを結晶化させた後、濾過
によって分離し、該水酸化ニオブ及び/又は水酸化タン
タルを500〜1000℃で焼成することで高純度酸化ニオブ
及び/又は高純度酸化タンタルを得ている。
[0004] In these purification methods, niobium and / or tantalum after removal of the impurity metals is, NbF 7 2-, NbOF 5
2, have been dissolved as fluorinated complexes such as TaF 7 2-, in order to recover a high-purity niobium and / or tantalum from an aqueous solution, an alkali is added to niobium hydroxide and / or hydroxide such as ammonia water After crystallizing the tantalum, the tantalum oxide is separated by filtration, and the niobium hydroxide and / or tantalum hydroxide is calcined at 500 to 1000 ° C. to obtain high-purity niobium oxide and / or high-purity tantalum oxide.

【0005】しかしながら、上記方法では、濾過によっ
て得られた水酸化ニオブ及び/又は水酸化タンタルにフ
ッ素イオンが多量含まれており、そのまま500〜1000℃
で焼成すると、得られた酸化ニオブ及び/又は酸化タン
タルにフッ素イオンが含まれるという欠点があった。
[0005] However, in the above method, a large amount of fluorine ions is contained in niobium hydroxide and / or tantalum hydroxide obtained by filtration, and the temperature is 500 to 1000 ° C.
When calcined, the obtained niobium oxide and / or tantalum oxide has a disadvantage that fluorine ions are contained.

【0006】そのため、晶析によって得られた水酸化ニ
オブ及び/又は水酸化タンタルの結晶を、多量のアンモ
ニア水等のアルカリ水溶液や純水によって洗浄し、フッ
素イオンの濃度を下げる等の方法が提案されてきた。例
えば、特開平7-101726号公報では、洗浄水中のフッ素イ
オンが所定の範囲になるまで水酸化ニオブ又は水酸化タ
ンタルを洗浄することにより、焼成後の酸化ニオブ又は
酸化タンタルに含まれるフッ素イオンの濃度を下げる方
法が提案されている。しかし、アンモニアによって結晶
化させた水酸化ニオブ又は水酸化タンタルは非常に小さ
な粒径となっているため、洗浄水と結晶の濾過分離が困
難であり、洗浄操作の繰り返しに時間が長くかかった
り、濾過面積を大きくしなければならない等の問題があ
った。
Therefore, a method has been proposed in which the crystals of niobium hydroxide and / or tantalum hydroxide obtained by crystallization are washed with a large amount of an aqueous alkali solution such as aqueous ammonia or pure water to reduce the concentration of fluorine ions. It has been. For example, in JP-A-7-101726, by washing niobium hydroxide or tantalum hydroxide until the fluorine ions in the cleaning water fall within a predetermined range, the fluorine ions contained in the niobium oxide or tantalum oxide after firing are reduced. Methods for reducing the concentration have been proposed. However, since niobium hydroxide or tantalum hydroxide crystallized by ammonia has a very small particle size, it is difficult to filter and separate washing water and crystals, and it takes a long time to repeat the washing operation, There was a problem that the filtration area had to be increased.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは、
簡単な処理手段によってフッ素イオン含有量の小さい酸
化ニオブ及び/又は酸化ニオブを得るために、水酸化ニ
オブ及び/又は水酸化タンタルの晶析方法について種々
検討を行い、本発明を完成した。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present inventors
In order to obtain niobium oxide and / or niobium oxide having a small fluorine ion content by a simple processing means, various studies were carried out on a crystallization method of niobium hydroxide and / or tantalum hydroxide, and the present invention was completed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、フッ素イオン
を含むニオブ及び/又はタンタルの水溶液と、ホウ酸と
を混合することを特徴とするニオブ及び/又はタンタル
の晶析方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method for crystallizing niobium and / or tantalum, comprising mixing an aqueous solution of niobium and / or tantalum containing fluorine ions with boric acid.

【0009】また、本発明は、フッ素イオンを含むニオ
ブ及び/又はタンタルの水溶液に、ホウ酸を混合してニ
オブ及び/又はタンタルを晶析し、該晶析物を焼成する
ことを特徴とする酸化ニオブ及び/又は酸化タンタルの
製造方法をも提供する。
Further, the present invention is characterized in that boric acid is mixed with an aqueous solution of niobium and / or tantalum containing fluorine ions to crystallize niobium and / or tantalum, and the crystallized product is fired. A method for producing niobium oxide and / or tantalum oxide is also provided.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明において対象とされる原料
水溶液は、系内にフッ素イオン、フッ素を含む錯イオン
およびニオブ及び/又はタンタルイオン(錯イオンを含
む)が共存する水溶液であればよいが、好適に利用し得
るニオブ及び/又はタンタルの水溶液は、ニオブ及び/
又はタンタルを含有する工業製品や鉱物等の原料を、フ
ッ酸或いはフッ酸と硫酸等の鉱酸との混酸、またはフッ
素イオンを含む塩と硫酸等の鉱酸で溶解した水溶液であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The raw material aqueous solution targeted in the present invention may be any aqueous solution in which fluorine ions, fluorine-containing complex ions and niobium and / or tantalum ions (including complex ions) coexist in the system. However, an aqueous solution of niobium and / or tantalum that can be preferably used is niobium and / or tantalum.
Alternatively, it is an aqueous solution in which raw materials such as industrial products and minerals containing tantalum are dissolved in hydrofluoric acid or a mixed acid of hydrofluoric acid and a mineral acid such as sulfuric acid, or a salt containing fluorine ions and a mineral acid such as sulfuric acid.

【0011】例えば、純度98%程度の市販の工業用酸化
ニオブや工業用酸化タンタル、金属ニオブ、金属タンタ
ル、フェロニオブ、フェロタンタル、コロンバイト、ニ
オカライト、タンタライト、ストルベライト、錫スラグ
等をフッ酸やフッ酸と鉱酸の混酸で溶解した水溶液が用
いられる。入手が容易な点から、純度98%程度の工業用
酸化ニオブ、工業用酸化タンタル、金属ニオブ、金属タ
ンタル、フェロニオブ、フェロタンタル等の工業製品等
を溶解した水溶液がより好ましい。
For example, commercially available industrial niobium oxide having a purity of about 98%, industrial tantalum oxide, metal niobium, metal tantalum, ferroniob, ferrotantalum, columbite, niocalite, tantalite, stroberite, tin slag, etc. An aqueous solution dissolved with a mixed acid of hydrofluoric acid and mineral acid is used. From the viewpoint of easy availability, an aqueous solution in which industrial products such as industrial niobium oxide, industrial tantalum oxide, metal niobium, metal tantalum, ferroniob, and ferrotantalum having a purity of about 98% are dissolved is more preferable.

【0012】該ニオブ及び/又はタンタルを含有する工
業製品や鉱物等の原料を、フッ酸或いはフッ酸と硫酸等
との混酸、又はフッ素イオンを含む塩と硫酸等との鉱酸
で溶解させる場合、該ニオブ及び/又はタンタル原料を
溶解させるに充分なフッ素イオン量を含むフッ酸やフッ
素イオンを含む塩を使用することが好ましい。ニオブと
タンタルは、次式に従い溶解するため、フッ酸やフッ素
イオンを含む塩はニオブ及び/又はタンタル元素1モル
当たり5〜14倍モル量が好ましく、溶解を円滑に行い
過剰のフッ素イオンを使用しないために7〜10倍モル
量がさらに好ましい。
When a raw material such as an industrial product or a mineral containing niobium and / or tantalum is dissolved in hydrofluoric acid or a mixed acid of hydrofluoric acid and sulfuric acid, or a mineral acid of a salt containing fluorine ions and sulfuric acid or the like. It is preferable to use hydrofluoric acid containing a sufficient amount of fluorine ions or a salt containing fluorine ions to dissolve the niobium and / or tantalum raw material. Since niobium and tantalum dissolve according to the following formula, the amount of hydrofluoric acid and the salt containing fluorine ions is preferably 5 to 14 moles per 1 mole of niobium and / or tantalum element, and smooth dissolution is performed and excess fluorine ions are used. To avoid this, a 7- to 10-fold molar amount is more preferred.

【0013】酸化物の場合 1/2M2O5 + 5HF →
1/2H2MOF5 + 2H2O又は 1/2M2O5 + 7HF → H2MF7 +
5/2H2O 金属の場合 M + 7HF → H2MF7 + 5/2H2 (Mはニオブ又はタンタルを示す) フッ素イオンを含む塩と硫酸とでニオブ及び/又はタン
タルを溶解する場合、例えば、フッ化アンモニウム、酸
性フッ化アンモニウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリ
ウム等のフッ化アルカリ塩が好適に用いられる。ナトリ
ウムやカリウム等の金属が含まないため、フッ化アンモ
ニウム、酸性フッ化アンモニウム等のアンモニウム塩が
より好適である。
In the case of oxide 1 / 2M 2 O 5 + 5HF →
1 / 2H 2 MOF 5 + 2H 2 O or 1 / 2M 2 O 5 + 7HF → H 2 MF 7 +
In the case of 5 / 2H 2 O metal, M + 7HF → H 2 MF 7 + 5 / 2H 2 (M represents niobium or tantalum) When dissolving niobium and / or tantalum with a salt containing fluorine ion and sulfuric acid, for example, And alkali fluoride salts such as ammonium fluoride, ammonium acid fluoride, sodium fluoride and potassium fluoride. Since they do not contain metals such as sodium and potassium, ammonium salts such as ammonium fluoride and ammonium acid fluoride are more preferred.

【0014】本発明で用いるニオブ及び/又はタンタル
の水溶液は、溶媒抽出法やイオン交換樹脂法等の公知の
精製手段によって金属不純物を除去した後の水溶液を用
いることが好適である。メチルイソブチルケトンやりん
酸トリブチル等の有機溶媒にニオブ及び/又はタンタル
を一旦抽出することで、鉄やチタン等の金属と分離し、
純水やフッ酸水溶液、フッ化アンモニウム水溶液等で再
抽出したニオブ及び/又はタンタルの水溶液や、ニオブ
及び/又はタンタルを陰イオン交換樹脂に吸着させ、フ
ッ化アンモニウム水溶液又は塩化アンモニウム水溶液等
の溶離液で溶出した水溶液等を用いることが好適であ
る。より高純度のニオブ及び/又はタンタルを必要とす
る場合、必要に応じて2種類以上の公知の精製法を組み
合わせても良い。
The aqueous solution of niobium and / or tantalum used in the present invention is preferably an aqueous solution from which metal impurities have been removed by a known purification means such as a solvent extraction method or an ion exchange resin method. By once extracting niobium and / or tantalum into an organic solvent such as methyl isobutyl ketone or tributyl phosphate, it is separated from metals such as iron and titanium,
An aqueous solution of niobium and / or tantalum re-extracted with pure water, hydrofluoric acid aqueous solution, ammonium fluoride aqueous solution or the like, or niobium and / or tantalum is adsorbed on an anion exchange resin to elute an ammonium fluoride aqueous solution or ammonium chloride aqueous solution It is preferable to use an aqueous solution or the like eluted with the liquid. When higher purity niobium and / or tantalum is required, two or more known purification methods may be combined as necessary.

【0015】フッ素イオンを含む上記ニオブ及び/又は
タンタルの水溶液にホウ酸を加えると、ニオブ及び/又
はタンタルの沈殿が生じる。すでに記載したように、ニ
オブ及び/又はタンタルは、水溶液中においてフッ素が
結合した安定なイオンとして溶解しているが、驚くべき
ことにホウ素とフッ素の親和力がニオブとフッ素及び/
又はタンタルとフッ素の親和力に勝るため、ホウ素がニ
オブ及び/又はタンタルからフッ素を奪い、ニオブ及び
/又はタンタルが晶析する。この晶析物は主として水酸
化物であると考えられる。
When boric acid is added to the above aqueous solution of niobium and / or tantalum containing fluorine ions, precipitation of niobium and / or tantalum occurs. As already described, niobium and / or tantalum are dissolved in aqueous solution as stable ions having fluorine bonded thereto, and surprisingly, the affinity between boron and fluorine is reduced to niobium and fluorine and / or tantalum.
Alternatively, the boron deprives the niobium and / or tantalum of fluorine because the affinity between tantalum and fluorine is exceeded, and niobium and / or tantalum crystallizes. This crystallized product is considered to be mainly a hydroxide.

【0016】ホウ酸は、粉末あるいは水溶液としたもの
をフッ素イオンを含むニオブ及び/又はタンタル水溶液
に加えるとよい。ホウ酸量は、水溶液中に含まれるフッ
素イオンやニオブ及び/又はタンタルの量によって異な
るため、予め小規模の実験を行い決定することが好まし
い。通常、水溶液中に含まれるフッ素量に対し、0.05〜
4倍モル量のホウ酸、さらにニオブ及び/又はタンタル
の回収率を高めホウ酸の使用量を少なくできるため水溶
液中のフッ素量に対し0.1〜1倍モル量のホウ酸がより好
ましい。さらには化学当量である0.25倍モル以上用いる
のが一層好ましい。フッ素の存在量については、先に記
載した反応式で示されるように、ニオブ及び/又はタン
タルに結合しているフッ素量はニオブ及び/又はタンタ
ル元素に対し5〜7倍モル量であるため、水溶液中のフッ
素量は、水溶液中のニオブ及び/又はタンタルの量の7
倍モル量と水溶液中に予め含まれていたフッ素量とを合
計した値を用いればよい。
The boric acid may be in the form of a powder or an aqueous solution and added to the aqueous solution of niobium and / or tantalum containing fluorine ions. Since the amount of boric acid varies depending on the amount of fluorine ions, niobium, and / or tantalum contained in the aqueous solution, it is preferable to determine the amount by performing a small-scale experiment in advance. Usually, 0.05 to the amount of fluorine contained in the aqueous solution
Boric acid having a molar amount of 0.1 to 1 times the molar amount of fluorine in the aqueous solution is more preferable because the recovery of niobium and / or tantalum can be increased and the amount of boric acid used can be reduced. More preferably, it is used in an amount of 0.25 times or more that is a chemical equivalent. As for the abundance of fluorine, as shown in the reaction formula described above, the amount of fluorine bonded to niobium and / or tantalum is 5 to 7 times the molar amount of niobium and / or tantalum, The amount of fluorine in the aqueous solution is 7 times the amount of niobium and / or tantalum in the aqueous solution.
What is necessary is just to use the total value of the double molar amount and the amount of fluorine previously contained in the aqueous solution.

【0017】フッ素イオンを含むニオブ及び/又はタン
タルの水溶液にホウ酸を添加する方法は特に限定され
ず、ホウ酸を粉末又は水溶液などとして加えれば良い。
またホウ酸を添加したときの各成分の濃度は特に限定さ
れないが、ニオブ及び/又はタンタルがあまりに高濃度
の場合には晶析物に不純物が同伴する傾向があり、また
希薄な溶液とすることは装置やエネルギーの増大をまね
くので好ましくない。一般にはニオブ及び/又はタンタ
ルの濃度は10〜200g/L程度とする。
The method of adding boric acid to an aqueous solution of niobium and / or tantalum containing fluorine ions is not particularly limited, and boric acid may be added as a powder or an aqueous solution.
The concentration of each component when boric acid is added is not particularly limited. However, when niobium and / or tantalum are too high in concentration, impurities tend to accompany crystallization, and a dilute solution should be used. Is not preferable because it leads to an increase in equipment and energy. Generally, the concentration of niobium and / or tantalum is about 10 to 200 g / L.

【0018】ホウ酸を添加した後、ニオブ及び/又はタ
ンタルを充分析出させるために、晶析時間をとることが
好ましい。析出時間は、通常1〜48時間、より好ましく
は2〜8時間である。静置した状態でも析出は進行する
が、液中濃度を均一にするために必要に応じて攪拌等の
混合を行っても良い。
After adding boric acid, it is preferable to take a crystallization time in order to sufficiently precipitate niobium and / or tantalum. The deposition time is generally 1 to 48 hours, more preferably 2 to 8 hours. Precipitation proceeds even in a stationary state, but mixing such as stirring may be performed as necessary to make the concentration in the liquid uniform.

【0019】ニオブ及び/又はタンタルの晶析は、室温
においても行うことができるが、晶析時間を短縮するた
めに、必要に応じて加熱を行っても良い。20℃〜水溶液
の沸点、さらに析出時間を短縮するために70〜95℃の加
熱が好適である。
The crystallization of niobium and / or tantalum can be carried out even at room temperature, but heating may be carried out if necessary in order to shorten the crystallization time. Heating at from 20 ° C to 70 ° C is preferred in order to shorten the boiling point of the aqueous solution and the precipitation time.

【0020】晶析によって得られたニオブ及び/又はタ
ンタルの結晶は、公知の方法で結晶と水相を分離する。
沈降分離、濾過分離、遠心分離等の固−液分離の手法を
用いれば良い。
The niobium and / or tantalum crystals obtained by crystallization are separated from the crystals and the aqueous phase by a known method.
Solid-liquid separation techniques such as sedimentation, filtration, and centrifugation may be used.

【0021】ホウ酸によって晶析させたニオブ及び/又
はタンタルは、500〜1000℃にて焼成することにより、
酸化ニオブ及び/又は酸化タンタルとすることができ
る。
The niobium and / or tantalum crystallized with boric acid is calcined at 500 to 1000 ° C.
It can be niobium oxide and / or tantalum oxide.

【0022】従って、フッ素イオンを含むニオブ及び/
又はタンタルの水溶液に、該水溶液中のフッ素イオンに
対して0.05〜4倍モルのホウ酸を混合して、ニオブ
及び/又はタンタルの水酸化物を晶析し、該水酸化物を
500〜1000℃の温度で焼成することで酸化ニオブ
及び/又は酸化タンタルを製造することができる。
Therefore, niobium containing fluorine ions and / or
Alternatively, boric acid is mixed with an aqueous solution of tantalum in an amount of 0.05 to 4 times the molar amount of fluorine ions in the aqueous solution to crystallize a hydroxide of niobium and / or tantalum. By baking at a temperature of about 1000 ° C., niobium oxide and / or tantalum oxide can be produced.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によって得られたニオブ及び/又
はタンタルの晶析物は、特に洗浄操作を行わなくても、
そのまま焼成することによりフッ素イオンがほとんど含
まれない酸化ニオブ及び/又は酸化タンタルを得ること
ができる。また、得られた酸化ニオブ及び/又は酸化タ
ンタルは、容易に濾過することができ、ホウ素の残留も
ほとんど認められない。
The crystallized niobium and / or tantalum obtained according to the present invention can be prepared without any particular washing operation.
By firing as it is, niobium oxide and / or tantalum oxide containing almost no fluorine ions can be obtained. Further, the obtained niobium oxide and / or tantalum oxide can be easily filtered, and hardly any boron remains.

【0024】[0024]

【実施例】実施例1 容量1LのFEP樹脂(テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体)製容器に、工業用酸化ニオ
ブ(純度98%)140gと磁石式攪拌子を入れ、無水フッ酸
150g(ニオブに対して7.0倍モル量)を入れ、マグネチ
ックスターラーを用いて攪拌し、酸化ニオブを溶解させ
た。純水100mLを加えて不溶分を濾過分離した後、濾液
に濃硫酸400gを加えた後に全量を1.4Lとなるように純水
で希釈した。
EXAMPLE 1 In a 1 L container made of FEP resin (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), 140 g of industrial niobium oxide (purity: 98%) and a magnetic stirrer were put, and anhydrous hydrofluoric acid was added.
150 g (7.0 times the mol of niobium) was added, and the mixture was stirred using a magnetic stirrer to dissolve niobium oxide. After 100 mL of pure water was added and the insolubles were separated by filtration, 400 g of concentrated sulfuric acid was added to the filtrate, and the whole was diluted with pure water to 1.4 L.

【0025】上記の方法で調製した酸化ニオブ水溶液50
0mLとりん酸トリブチル(TBP)500mLとを分液ロートに
入れ、30分間混合することにより水溶液中のニオブをTB
Pに抽出した。TBP層を分液した後、TBP層を1mol/Lのフ
ッ酸と3mol/Lの硫酸を含む混酸100mLで洗浄した。洗浄
後のTBPに純水1Lを入れ、30分間混合することでTBP中の
ニオブを水相へ再抽出した。再抽出水中のニオブ量を誘
導結合プラズマ発光分析(ICP-AES)で分析したところ5
6g/Lのニオブが含まれていた。
The niobium oxide aqueous solution 50 prepared by the above method
0 mL and 500 mL of tributyl phosphate (TBP) are placed in a separatory funnel and mixed for 30 minutes to remove niobium in the aqueous solution from TB.
Extracted into P. After separating the TBP layer, the TBP layer was washed with 100 mL of a mixed acid containing 1 mol / L hydrofluoric acid and 3 mol / L sulfuric acid. 1 L of pure water was added to the washed TBP and mixed for 30 minutes to re-extract niobium in the TBP to the aqueous phase. Analysis of niobium content in re-extracted water by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP-AES) 5
It contained 6 g / L of niobium.

【0026】容量500mLのFEP樹脂製容器に、上記再抽出
水200mL(ニオブ含有量0.12mol、ニオブに結合したフッ
素量0.84mol)、ホウ酸16g(0.26mol、フッ素量の0.31倍
モル)と磁石式攪拌子を入れ、オイルバスにて85℃で加
熱攪拌した。4時間後加熱を止め、室温まで放冷した
後、析出した結晶を四フッ化エチレン樹脂(PTFE)製メ
ンブレンフィルターで濾過を行った。
In a 500 mL FEP resin container, 200 mL of the above re-extracted water (niobium content 0.12 mol, amount of fluorine bonded to niobium 0.84 mol), boric acid 16 g (0.26 mol, 0.31 times the amount of fluorine) and a magnet A stirrer was inserted, and the mixture was heated and stirred at 85 ° C. in an oil bath. After 4 hours, the heating was stopped and the mixture was allowed to cool to room temperature, and the precipitated crystals were filtered through a membrane filter made of tetrafluoroethylene resin (PTFE).

【0027】濾過によって得られた結晶を、800℃の温
度で12時間焼成を行なうことにより酸化ニオブ15.9gが
得られた。酸化ニオブの同定と定量はX線回折分析、蛍
光X線分析、ICP-AES分析により行った。
The crystals obtained by filtration were calcined at a temperature of 800 ° C. for 12 hours to obtain 15.9 g of niobium oxide. Identification and quantification of niobium oxide were performed by X-ray diffraction analysis, X-ray fluorescence analysis, and ICP-AES analysis.

【0028】得られた酸化ニオブ中に含まれるフッ素イ
オン量をイオンクロマトグラフィーで測定したところ1p
pm未満であり、ホウ素はICP-AES分析により2ppm未満で
あった。
The amount of fluorine ions contained in the obtained niobium oxide was measured by ion chromatography.
pm and boron was less than 2 ppm by ICP-AES analysis.

【0029】比較例1 実施例1で調製したニオブを含む再抽出水200mLに、25
%-アンモニア水70mLを加えニオブを晶析させた。実施
例1と同様に焼成した後、酸化ニオブ中に含まれるフッ
素イオン量を測定したところ150ppmであった。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 The re-extraction water containing niobium prepared in Example 1
% -Ammonia water (70 mL) was added to crystallize niobium. After firing in the same manner as in Example 1, the amount of fluorine ions contained in the niobium oxide was measured and found to be 150 ppm.

【0030】実施例2 実施例1と同様な方法でニオブを含む再抽出水を調製し
た。この再抽出水100ml(ニオブ0.06mol、フッ素量0.42m
ol)に表1に示す条件でホウ酸を加え結晶を得た。得ら
れた結晶を、実施例1と同様に焼成を行った後、酸化ニ
オブ中に含まれるフッ素イオン量を測定したところ、表
1の結果を得た。
Example 2 A re-extracted water containing niobium was prepared in the same manner as in Example 1. 100 ml of this re-extracted water (niobium 0.06 mol, fluorine amount 0.42 m
ol) was added with boric acid under the conditions shown in Table 1 to obtain crystals. After the obtained crystal was fired in the same manner as in Example 1, the amount of fluorine ions contained in the niobium oxide was measured, and the results shown in Table 1 were obtained.

【0031】[0031]

【表1】 実施例3 容量1LのFEP樹脂(テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体)製容器に、酸化タンタル10
0gと磁石式攪拌子を入れ、無水フッ酸90gを入れ、マグ
ネチックスターラーを用いて攪拌し、酸化タンタルを溶
解させた。純水100mLを加えて不溶分を濾過分離した
後、濾液に濃硫酸360gを加えた後に全量を1.3Lとなるよ
うに純水で希釈した。
[Table 1] Example 3 Tantalum oxide 10 was placed in a 1-L container made of FEP resin (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer).
0 g and a magnetic stirrer were put therein, 90 g of hydrofluoric anhydride was put therein, and the mixture was stirred using a magnetic stirrer to dissolve tantalum oxide. After adding 100 mL of pure water and filtering and separating the insoluble matter, 360 g of concentrated sulfuric acid was added to the filtrate, and the whole was diluted with pure water to 1.3 L.

【0032】上記の方法で調製した酸化タンタル水溶液
200mLとりん酸トリブチル(TBP)200mLとを分液ロート
に入れ、30分間混合することにより水溶液中のタンタル
をTBPに抽出した。TBP層を分液した後、TBP層を1mol/L
のフッ酸と3mol/Lの硫酸を含む混酸100mLで洗浄した。
洗浄後のTBPに2mol/L-フッ化アンモニウム水溶液400mL
を入れ、30分間混合することでTBP中のタンタルを水相
へ再抽出した。再抽出水中のタンタル量を誘導結合プラ
ズマ発光分析(ICP-AES)で分析したところ、26.8g/Lの
タンタルが含まれていた。
Tantalum oxide aqueous solution prepared by the above method
200 mL of tributyl phosphate (TBP) and 200 mL were placed in a separating funnel and mixed for 30 minutes to extract tantalum in the aqueous solution into TBP. After separating the TBP layer, the TBP layer is
And washed with 100 mL of a mixed acid containing hydrofluoric acid and 3 mol / L sulfuric acid.
400mL of 2mol / L-ammonium fluoride aqueous solution in TBP after washing
, And mixed for 30 minutes to re-extract tantalum in TBP into the aqueous phase. When the amount of tantalum in the re-extracted water was analyzed by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP-AES), it contained 26.8 g / L of tantalum.

【0033】容量500mLのFEP樹脂製容器に、上記再抽出
水200mL(タンタル含有量0.030mol)と磁石式攪拌子を入
れた。再抽出水中に含まれるタンタル結合に結合してい
るフッ素量(0.21mol)と再抽出水に使用したフッ化ア
ンモニウム(0.40mol)をもとにホウ酸量を算出し、ホウ
酸14g(0.23mol、フッ素量の0.38倍モル)を加え、オイ
ルバスにて85℃で加熱攪拌した。4時間後加熱を止め、
室温まで放冷した後、析出した結晶を四フッ化エチレン
樹脂(PTFE)製メンブレンフィルターで濾過を行った。
In a container made of FEP resin having a capacity of 500 mL, 200 mL of the above-mentioned re-extraction water (a tantalum content of 0.030 mol) and a magnetic stirrer were placed. The amount of boric acid was calculated based on the amount of fluorine (0.21 mol) bound to the tantalum bonds contained in the re-extraction water and the ammonium fluoride (0.40 mol) used in the re-extraction water, and the amount of boric acid was calculated as 14 g (0.23 mol). , 0.38 times the amount of fluorine) and heated and stirred at 85 ° C in an oil bath. After 4 hours, stop heating,
After cooling to room temperature, the precipitated crystals were filtered through a membrane filter made of tetrafluoroethylene resin (PTFE).

【0034】濾過によって得られた結晶を、実施例1と
同様に焼成を行い、酸化タンタル6.5gが得られた。フッ
素イオン量を測定したところ1ppm未満であった。
The crystals obtained by filtration were calcined in the same manner as in Example 1 to obtain 6.5 g of tantalum oxide. When the amount of fluorine ions was measured, it was less than 1 ppm.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G048 AA02 AA03 AB05 AB08 AE05 AE06 4K001 AA18 AA25 BA19 DA12 DB02 DB17 DB22  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G048 AA02 AA03 AB05 AB08 AE05 AE06 4K001 AA18 AA25 BA19 DA12 DB02 DB17 DB22

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フッ素イオンを含むニオブ及び/又はタン
タルの水溶液と、ホウ酸とを混合することを特徴とする
ニオブ及び/又はタンタルの晶析方法。
1. A method for crystallizing niobium and / or tantalum, comprising mixing an aqueous solution of niobium and / or tantalum containing fluorine ions with boric acid.
【請求項2】フッ素イオンを含むニオブ及び/又はタン
タルの水溶液に、該水溶液中のフッ素イオンに対して
0.05〜4倍モルのホウ酸を混合して、ニオブ及び/
又はタンタルの水酸化物を晶析し、該水酸化物を500
〜1000℃の温度で焼成することを特徴とする酸化ニ
オブ及び/又は酸化タンタルの製造方法。
2. An aqueous solution of niobium and / or tantalum containing fluorine ions is mixed with boric acid in an amount of 0.05 to 4 moles per mole of fluorine ions in the aqueous solution to obtain niobium and / or tantalum.
Alternatively, the hydroxide of tantalum is crystallized, and the hydroxide is
A method for producing niobium oxide and / or tantalum oxide, wherein the method is calcined at a temperature of about 1000 ° C.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003102254A1 (en) * 2002-06-04 2003-12-11 Cabot Supermetals K.K. Method of metal recovery
CN113800564A (en) * 2021-08-27 2021-12-17 稀美资源(广东)有限公司 Preparation method of niobium oxide and tantalum oxide

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