JP2007277091A - Tantalum oxide and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high purity tantalum oxide from which fluorine or phosphorus contained as impurities is removed as much as possible in a purification step. <P>SOLUTION: The tantalum oxide is obtained by leaching from tantalum scrap such as a tantalum capacitor used as a raw material with hydrofluoric acid to obtain a tantalum solution, adding an extracting agent of a phosphoric acid ester into the solution to extract tantalum in a solvent as a tantalum complex and successively back extracting the tantalum complex with an ammoniacal aqueous solution, treating the resultant tantalum solution with an adsorbent to remove organic matter, further adding an ammoniacal aqueous solution to obtain tantalum hydroxide which is dried, pulverized and fired to obtain tantalum oxide. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学材料、超硬材料、電子材料用の高純度の酸化タンタル粉末およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a high-purity tantalum oxide powder for optical materials, superhard materials, and electronic materials, and a method for producing the same.

酸化タンタル(Ta)は、光学材料に添加すると光学材料の屈折率が大きくなりまた失透現象の防止になること、炭化タンタルの原料になり炭化タングステン等に添加すると炭化タングステン等の靭性が向上すること、化学的に安定で誘電率が高いこと等の特性を持っていることから、光学ガラスや超硬工具、コンデンサ等に使用されてきた。 When added to an optical material, tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) increases the refractive index of the optical material and prevents devitrification. When added to tungsten carbide as a tantalum carbide raw material, toughness such as tungsten carbide. It has been used for optical glass, cemented carbide tools, capacitors, etc. because it has characteristics such as improved resistance, chemical stability and high dielectric constant.

また、近年、表面波デバイス用基板に使用するLiTaOの原料として、電子材料等の分野にも使用されるようになった。これらの分野で使用される酸化タンタルは、通常、タンタライト等の鉱石あるいはタンタル含有の合金やコンデンサ、加工材等のスクラップなどを原料として製造されている。 In recent years, it has come to be used in the field of electronic materials and the like as a raw material for LiTaO 3 used for a substrate for a surface wave device. The tantalum oxide used in these fields is usually produced from ore such as tantalite or scraps such as tantalum-containing alloys, capacitors and processed materials.

従来、これらの原料からタンタルを分離したり、粗タンタル化合物中の不純物を除去する方法として以下の方法等が採用されてきた。
(1)MIBK等の抽出選択性を利用した溶媒抽出法。
(2)金属化合物の溶解度差を利用した分別結晶法。
(3)イオン交換樹脂の吸着選択性を利用したイオン交換分離法。
(4)高温度での焼成により陰イオンを揮発除去する揮発法。
Conventionally, the following methods and the like have been employed as methods for separating tantalum from these raw materials and removing impurities in the crude tantalum compound.
(1) A solvent extraction method using extraction selectivity such as MIBK.
(2) A fractional crystallization method using the difference in solubility of metal compounds.
(3) Ion exchange separation method using adsorption selectivity of ion exchange resin.
(4) A volatilization method in which anions are volatilized and removed by baking at a high temperature.

これらの中で(1)の溶媒抽出法によるタンタル化合物の製造方法については、特許文献1〜5に開示される。   Among these, the method for producing a tantalum compound by the solvent extraction method (1) is disclosed in Patent Documents 1 to 5.

特許文献1,2には、それぞれタンタルのハロゲン化物、アルコキシドの製造方法において利用する溶媒抽出法が開示されている。ここでは、タンタライトとコロンバイトの混合物をHFとHSOの混酸(またはHFのみ)で溶解した水溶液を、中性リン酸エステル(ケロシンで希釈した70%TBP O/A=1/1)で5分間振とう処理後、分離した有機相を水または0.3mol/リットル(以下、Lとする)のNHF含有液で洗浄しNb、Fe、Mn、Ti等を選択的に除去する。Taを48.2g/L含有する有機相を水で洗浄したとき(洗浄後の有機相)のNbの含有量は0.6g/L、Fe、Mnはそれぞれ0.01g/L未満であり、同様に0.3mol/LのNHF含有液で洗浄したとき(の洗浄後の有機相)のNbの含有量は0.2g/L、Fe、Mnはそれぞれ0.001g/L未満である。つぎに洗浄後の有機相を2.0mol/LのNHF水溶液で逆抽出し、分離した水相を10%NH含有水溶液で中和し沈殿物を得る。沈殿物の乾燥後の含有量は、Ta72.4重量%、Nb0.02重量%、Mn、Fe、Ti、Sn、W、Si、Alはいずれも0.001重量%未満、NH5.6重量%、HF12.6重量%である。 Patent Documents 1 and 2 disclose solvent extraction methods used in the production methods of tantalum halides and alkoxides, respectively. Here, an aqueous solution obtained by dissolving a mixture of tantalite and columbite with a mixed acid of HF and H 2 SO 4 (or only HF) is used as a neutral phosphate ester (70% TBP O / A diluted with kerosene = 1/1). ), And the separated organic phase is washed with water or a liquid containing 0.3 mol / liter (hereinafter referred to as L) of NH 4 F to select Nb 2 O 5 , Fe, Mn, Ti, etc. To remove. When the organic phase containing 48.2 g / L of Ta 2 O 5 was washed with water (organic phase after washing), the content of Nb 2 O 5 was 0.6 g / L, and Fe and Mn were each 0.01 g Similarly, the content of Nb 2 O 5 when washed with a 0.3 mol / L NH 4 F-containing liquid (the organic phase after washing) is 0.2 g / L, and Fe and Mn are Each is less than 0.001 g / L. Next, the organic phase after washing is back-extracted with a 2.0 mol / L NH 4 F aqueous solution, and the separated aqueous phase is neutralized with a 10% NH 3 -containing aqueous solution to obtain a precipitate. The content of the precipitate after drying is as follows: Ta 2 O 5 72.4 wt%, Nb 2 O 5 0.02 wt%, Mn, Fe, Ti, Sn, W, Si, Al are all 0.001 wt% %, NH 3 5.6% by weight, HF 12.6% by weight.

特許文献3,4には、それぞれフッ素含有タンタルアンモニウム塩、金属タンタルの製造方法において利用する溶媒抽出法が開示されている。ここでは、中性リン酸エステル(TBP等)等を芳香族、脂肪族、混合品、ケロシン等の石油系炭化水素で2〜100%(容積)で希釈した溶液、例えば85%TBP+15%芳香族、60%TBP+40%アロマティック等でのタンタルの抽出液を、NHHF、NHF等を100〜250g/L等を含むF含有液で、O/A=1/1で10分間振とうし、タンタル、タンタル錯イオンを水相に移行したのち、晶析工程で晶析しフルオロタンタルアンモニウム塩を得る。 Patent Documents 3 and 4 disclose solvent extraction methods used in methods for producing fluorine-containing tantalum ammonium salts and metal tantalum, respectively. Here, a neutral phosphate ester (TBP, etc.) or the like is diluted with 2 to 100% (volume) of an aromatic, aliphatic, mixed product or petroleum hydrocarbon such as kerosene, for example, 85% TBP + 15% aromatic The tantalum extract with 60% TBP + 40% aromatic etc. is an F-containing solution containing NH 4 HF 2 , NH 4 F etc. in an amount of 100 to 250 g / L, and shaken at O / A = 1/1 for 10 minutes. Then, after tantalum and tantalum complex ions are transferred to the aqueous phase, crystallization is performed in a crystallization step to obtain a fluorotantalum ammonium salt.

特許文献5には、フルオロケイ酸で浸出した溶液から溶媒抽出法を介して得た酸化タンタルを塩素ガス流で塩素化し、SiCl含有量のすくない塩化タンタルの製造方法が開示されている。ここでは、タンタル鉱物、濃縮物をフルオロケイ酸(HSiF)を用い大気圧下、60〜80℃で浸出した溶液を、脂肪族、炭化水素で希釈したTBP、MIBK等で抽出し、分離した有機相を水相と接触させ逆抽出し、さらに分離した水相を塩基で中和し水酸化物を得、その水酸化物をか焼し酸化タンタルを得る。得られた酸化物中のSiO含量は0.6%である。 Patent Document 5 discloses a method for producing tantalum chloride having a low SiCl content by chlorinating tantalum oxide obtained from a solution leached with fluorosilicic acid through a solvent extraction method with a chlorine gas flow. Here, a solution obtained by leaching a tantalum mineral and concentrate using fluorosilicic acid (H 2 SiF 6 ) at 60 to 80 ° C. under atmospheric pressure is extracted with aliphatic, hydrocarbon-diluted TBP, MIBK, or the like. The separated organic phase is contacted with the aqueous phase and back-extracted. Further, the separated aqueous phase is neutralized with a base to obtain a hydroxide, and the hydroxide is calcined to obtain tantalum oxide. The SiO 2 content in the obtained oxide is 0.6%.

また上記(3)のイオン交換分離法については、特許文献6,7に開示される。   The ion exchange separation method (3) is disclosed in Patent Documents 6 and 7.

このうち特許文献6には、陰イオン交換樹脂によるタンタル含有スクラップ中のタンタルの回収方法が開示されている。ここでは、フッ化水素酸およびアンモニア水、アンモニウム塩の混合溶液により溶離されたタンタル溶出液に、15Nのアンモニア水を添加しpH6.9に調整し、得られた水酸化タンタルの沈殿を1000℃に加熱して白色の酸化タンタル粉末を得ている。酸化タンタルの不純物としては、Cu、Mn、Fe、Si、Ca、Al、Mgはいずれも1ppm未満のものが得られているが、Li2〜4ppm、Ag1ppm、Nbについては3〜30ppmとなっており、Fについては特に記載はない。   Among these, Patent Document 6 discloses a method for recovering tantalum in tantalum-containing scrap by an anion exchange resin. Here, 15N ammonia water was added to a tantalum eluate eluted with a mixed solution of hydrofluoric acid, aqueous ammonia and ammonium salt to adjust the pH to 6.9, and the resulting tantalum hydroxide precipitate was 1000 ° C. To obtain white tantalum oxide powder. As impurities of tantalum oxide, Cu, Mn, Fe, Si, Ca, Al, and Mg are all less than 1 ppm, but Li 2 to 4 ppm, Ag 1 ppm, and Nb are 3 to 30 ppm. , F are not particularly described.

また特許文献7には、アニオン交換基を有する繊維状イオン交換体によるニオブ、タンタルの相互分離法が開示されている。ここでは、ニオブとタンタルを分離できることは記載されている。塩酸とシュウ酸の混合溶液によるタンタルの溶出液の40mLのフラクション中にタンタルが0.1〜3mg含まれていることまでは記載されているが、そのフラクション中にニオブがどの程度の濃度で含まれているかは、不明である。   Patent Document 7 discloses a method for mutually separating niobium and tantalum using a fibrous ion exchanger having an anion exchange group. Here, it is described that niobium and tantalum can be separated. Although it is described that 0.1 to 3 mg of tantalum is contained in a 40 mL fraction of the tantalum eluate by a mixed solution of hydrochloric acid and oxalic acid, the concentration of niobium is contained in the fraction. It is unclear whether this is done.

さらに、タンタル化合物のその他の精製法としては、特許文献8〜11に開示している。   Further, other purification methods for tantalum compounds are disclosed in Patent Documents 8 to 11.

このうち特許文献8には、抽出剤を多孔質担体に固定化または架橋せしめた吸着剤を用いたニオブとタンタルの分離方法が開示されている。ここでは、工程の途中でTBPを含め中性リン酸エステルを用いた溶媒抽出法も併用可能であることが記載されている。多孔質担体担持吸着剤による処理後のNH再生液中の含有量は、Ta124.4g/L、Mn、Nb、Fe、Ti、HSOはいずれも0.001g/L未満、NH36.0g/L、HF96.3g/Lであり、Taを1とするとMn、Nb、Fe、Ti、HSOはいずれも8ppm未満である。 Among these, Patent Document 8 discloses a method for separating niobium and tantalum using an adsorbent in which an extractant is immobilized or crosslinked on a porous carrier. Here, it is described that a solvent extraction method using neutral phosphate ester including TBP can be used in the middle of the process. The content in the NH 4 regeneration solution after the treatment with the porous carrier-supported adsorbent was Ta 2 O 5 124.4 g / L, Mn, Nb 2 O 5 , Fe, Ti, and H 2 SO 4 were all 0. Less than 001 g / L, NH 4 36.0 g / L, HF 96.3 g / L. When Ta 2 O 5 is 1, Mn, Nb 2 O 5 , Fe, Ti, and H 2 SO 4 are all less than 8 ppm. is there.

特許文献9には、タンタル化合物中に含有された微量フッ素を水蒸気を含有する空気の流通下に焼成することによりフッ素を除去する方法が開示されている。ここでは、五酸化タンタル中としてFを1418ppm含有する平均粒径0.5あるいは1μmの水酸化タンタルを水蒸気含有空気気流下で加熱処理し、五酸化タンタル中の残存F含有量が1ppm未満になることが記載されている。   Patent Document 9 discloses a method of removing fluorine by baking a small amount of fluorine contained in a tantalum compound under the flow of air containing water vapor. Here, tantalum hydroxide having an average particle size of 0.5 or 1 μm containing 1418 ppm of F as tantalum pentoxide is heat-treated in a steam-containing air stream, and the residual F content in tantalum pentoxide is less than 1 ppm. It is described.

特許文献10には、ホウ素(ホウ酸)0.1〜2重量%の存在した鉱酸で洗浄処理する水酸化タンタルの精製方法が開示されている。ここでは、洗浄処理後の水酸化タンタルの120℃で20時間乾燥後の不純物含有量が、Ni、Co、Tiがいずれも最小値で1.0ppm、Fe8〜10ppm、Ca6〜12ppm、Mg0.9〜1.4ppm、Na9〜12ppm、K1.8〜2.5ppm、Bは1ppm未満、Clは1ppm未満(焼成持)となることが記載されている。   Patent Document 10 discloses a method for purifying tantalum hydroxide which is washed with a mineral acid present in an amount of 0.1 to 2% by weight of boron (boric acid). Here, the impurity content of tantalum hydroxide after washing treatment after drying at 120 ° C. for 20 hours is 1.0 ppm, Fe8 to 10 ppm, Ca6 to 12 ppm, Mg0.9 for Ni, Co, and Ti, respectively. It is described that ˜1.4 ppm, Na 9 to 12 ppm, K1.8 to 2.5 ppm, B is less than 1 ppm, and Cl is less than 1 ppm (burned).

さらに特許文献11には、タンタルのフッ化物含有水溶液(タンタルを含有するフッ化
水素酸水溶液)から、洗浄用アンモニア水を再利用するフッ素含量の少ないタンタル水酸化物の製造方法が開示されている。ここでは、タンタルのフッ化水素酸水溶液を、先行工程の第1洗浄段階から得られたアンモニア水溶液中に添加し、さらに水性アンモニア溶液を添加してpHを少なくとも9以上に調整し、得られる水酸化物の沈殿を濾別後、第1に1〜10%のアンモニア溶液で洗浄し、第2に純水で洗浄する。洗浄後に得られるタンタル水酸化物中のFの含有量が、0.20〜0.28%となることが記載されている。
Further, Patent Document 11 discloses a method for producing a tantalum hydroxide having a low fluorine content by reusing ammonia water for cleaning from a fluoride-containing aqueous solution of tantalum (aqueous solution of hydrofluoric acid containing tantalum). . Here, an aqueous solution of tantalum in hydrofluoric acid is added to the aqueous ammonia solution obtained from the first washing step of the preceding step, and an aqueous ammonia solution is further added to adjust the pH to at least 9 or more. After the oxide precipitate is filtered off, it is first washed with a 1 to 10% ammonia solution and secondly with pure water. It is described that the content of F in the tantalum hydroxide obtained after washing is 0.20 to 0.28%.

この他、非特許文献1に高純度用酸化タンタルとして、Ta>99.99%、Nb<0.002%、SiO<0.001%、Fe、Al、TiO、NiO、Cr、MnOはいずれも<0.0005%、灼熱減量<0.1%、光学用酸化タンタルとして、Ta>99.9%、Nb<0.03%、SiO<0.01%、Fe、Al、TiOはいずれも<0.001%、NiO、Cr、MnOはいずれも<0.0005%、灼熱減量<0.1%、セラミックス用酸化タンタルとして、成分は光学用酸化タンタルと同じで、灼熱減量<0.2%、平均粒径0.6〜1.0μmの各種酸化タンタルが記載されている。 In addition, as non-patent document 1, as tantalum oxide for high purity, Ta 2 O 5 > 99.99%, Nb 2 O 5 <0.002%, SiO 2 <0.001%, Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , NiO, Cr 2 O 3 and MnO are all <0.0005%, loss on ignition <0.1%, tantalum oxide for optical use, Ta 2 O 5 > 99.9%, Nb 2 O 5 <0.03%, SiO 2 <0.01%, Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 and TiO 2 are all <0.001%, NiO, Cr 2 O 3 and MnO are all <0. 0005%, loss on ignition <0.1%, tantalum oxide for ceramics, components are the same as optical tantalum oxide, loss on ignition <0.2%, various tantalum oxides with an average particle size of 0.6 to 1.0 μm Are listed.

特開昭63−236716号公報JP-A 63-236716 特開昭64−45325号公報JP-A-64-45325 特開昭60−195019号公報Japanese Patent Laid-Open No. 60-195019 特開昭60−21343号公報JP 60-21343 A 特開平3−502116号公報JP-A-3-502116 特開昭56−114831号公報Japanese Patent Laid-Open No. 56-114831 特開平2−212318号公報JP-A-2-212318 特開昭64−31937号公報JP-A-64-31937 特開昭63−156013号公報JP-A-63-156013 特開昭63−295431号公報JP-A 63-295431 特開平4−270122号公報JP-A-4-270122 「新金属データブック」(金属時評編集部編1996年2月1日)"New Metal Data Book" (Edited by Metal Time Review, February 1, 1996)

しかしながら、このような従来の製造法によって得られた水酸化タンタル又は酸化タンタルは、不純物としてのPやFをある程度までしか除去できないという欠点があり、光学材料や電子材料用の高純度品が求められていたにもかかわらず、現在までその要求を満たす粉末は得られていなかった。   However, tantalum hydroxide or tantalum oxide obtained by such a conventional manufacturing method has a defect that P and F as impurities can be removed only to some extent, and high purity products for optical materials and electronic materials are demanded. In spite of this, until now, no powder has been obtained that satisfies this requirement.

これらの理由として、上記従来の溶媒抽出法では、タンタルの選択性はよいが、溶媒が揮発しやすいため発火性があり取り扱い上の危険性が高い、また水への溶解度が高いため、副原料の溶媒と同時に原料の損失が大きく、効率が悪く、生産コストが高くなるという問題の他、タンタル化合物を溶解するには通常フッ化水素酸を用いることから、そのため必然的にフッ素の混入が避けられず廃液処理等が必要となっていた。あるいは溶媒抽出のさい有機溶媒の混入が避けられず、有機溶媒の構成成分例えばリンが最終生成物まで残留してしまい、不純物として除去できないという問題があった。   For these reasons, in the above conventional solvent extraction method, the selectivity of tantalum is good, but since the solvent is easily volatilized, it is ignitable and has a high handling risk, and the solubility in water is high. In addition to the problems of the loss of raw materials at the same time as the above solvents, the efficiency is poor and the production cost is high, and since hydrofluoric acid is usually used to dissolve tantalum compounds, it is inevitably avoided to contain fluorine. The waste liquid treatment was necessary. Alternatively, the organic solvent is inevitably mixed during the solvent extraction, and there is a problem that components of the organic solvent such as phosphorus remain up to the final product and cannot be removed as impurities.

具体的には特許文献1、2では、逆抽出液がNHF水溶液のため、得られる沈殿に
はHFが含まれていることを開示し、さらに特許文献3,4では、逆抽出液にNH
、NHF等を100〜250g/Lと多量に含んでいる液を使用して、フルオロタンタルアンモニウム塩を得る工程を開示するが、当然最終製品にFは含有されている。
Specifically, Patent Documents 1 and 2 disclose that the back extract is an NH 4 F aqueous solution, so that the resulting precipitate contains HF. Further, Patent Documents 3 and 4 disclose that the back extract is a back extract. NH 4 H
A process of obtaining a fluorotantalum ammonium salt using a liquid containing a large amount of F 2 , NH 4 F, etc., 100 to 250 g / L is disclosed. Of course, F is contained in the final product.

特許文献5では、フルオロケイ酸で浸出した溶液から溶媒抽出法により酸化タンタルを
得ることを開示するが、酸化タンタル中のSiO2含有量が0.6%となっていた。
Patent Document 5 discloses that tantalum oxide is obtained by a solvent extraction method from a solution leached with fluorosilicic acid, but the SiO 2 content in tantalum oxide is 0.6%.

また上記従来の分別結晶法では、厳密な処理条件と多数の繰り返し処理が必要となるにもかかわらず、低い純度の生成物しか得られていなかったし、同様に上記従来のイオン交換分離法では、処理速度が遅く、しかも大量の処理を行うには大規模な設備が必要であった。   In addition, in the conventional fractional crystallization method, although a strict treatment condition and a large number of repeated treatments are required, only a low-purity product is obtained. Similarly, in the conventional ion exchange separation method, The processing speed is slow, and a large-scale facility is required to perform a large amount of processing.

特許文献6では、得られる酸化タンタル中のNb含有量については3〜30ppmであり、またFについては特に記載はないが、溶離液中のフッ化水素酸からのFが含まれると考えられる他、特許文献7では、タンタルの溶出液のフラクション中のニオブ濃度については不明である。   In Patent Document 6, the Nb content in the obtained tantalum oxide is 3 to 30 ppm, and F is not particularly described, but it is considered that F from hydrofluoric acid in the eluent is included. In Patent Document 7, the niobium concentration in the tantalum eluate fraction is unknown.

また上記従来の揮発法では、焼成時に陰イオンガスが発生し、焼成炉の内部を腐食するだけでなく、発生したガスの処理設備を設ける必要があり、経費が嵩んでいた。   Further, in the above conventional volatilization method, an anion gas is generated at the time of firing, and not only the inside of the firing furnace is corroded, but it is necessary to provide a treatment facility for the generated gas.

さらに、特許文献8では、得られるNH再生液中にHFが含まれており、このまま
中和するとFを含有した水酸化タンタル、酸化タンタルが得られると考えられる他、特許文献9では、発生したFを含有するガスを適宜処理する必要があると考えられる。
Further, in Patent Document 8, HF is contained in the obtained NH 4 regeneration solution, and it is considered that tantalum hydroxide and tantalum oxide containing F can be obtained by neutralization as it is. It is considered necessary to appropriately treat the gas containing F.

特許文献10では、Fの含有量については記載されていないが、水酸化タンタル中のFe含量が8〜10ppmとなっている他、特許文献11では、洗浄後に得られるタンタル水酸化物中のFの含有量が、0.20〜0.28%となっている。   In Patent Document 10, although the content of F is not described, the Fe content in the tantalum hydroxide is 8 to 10 ppm, and in Patent Document 11, F in the tantalum hydroxide obtained after washing. Is 0.20 to 0.28%.

また、非特許文献1では、酸化タンタルの金属元素含有量についていくつか記載されているが、P、Fについては記載されていない。   Non-patent document 1 describes several metal element contents of tantalum oxide, but does not describe P and F.

したがって本発明は、タンタル化合物の分離、精製にあたり、厳密な処理条件や多数の繰り返し処理を施すことなく、大規模な処理設備や発生ガスの処理設備の導入を必要とせずに、従来よりも簡単な工程で、効率よくタンタル化合物を分離し、不純物を除去できる分離、精製方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is simpler than the conventional one without separation of tantalum compounds and purification without requiring strict treatment conditions and numerous repeated treatments, and without introducing large-scale treatment facilities or gas treatment facilities. It is an object of the present invention to provide a separation and purification method capable of efficiently separating a tantalum compound and removing impurities in a simple process.

上述の課題を解決するために、本発明者等が鋭意研究を行なったところ、水酸化タンタルを得るために中和工程(第4工程)においてタンタル濃度、中和剤の選択、その濃度、添加速度、液温、撹拌速度等を最適化することで、陰イオン、特にFの含有量の少ない水酸化タンタル及び酸化タンタルが得られることを見出だすことができた。本発明はこの解明結果に基づいてなされたもので、第1の発明は、Fの含有量が0.1重量%以下であることを特徴とする水酸化タンタルである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors conducted extensive research. As a result, in order to obtain tantalum hydroxide, the tantalum concentration, the selection of the neutralizing agent, the concentration, and the addition in the neutralization step (fourth step) It was found that tantalum hydroxide and tantalum oxide having a low content of anions, particularly F, can be obtained by optimizing the speed, liquid temperature, stirring speed and the like. The present invention has been made based on the results of the elucidation, and the first invention is a tantalum hydroxide characterized in that the F content is 0.1 wt% or less.

第2の発明は、タンタル含有物をフッ化水素酸もしくはフッ化水素酸と他の無機酸の混酸で浸出後、固液分離し、タンタル含有水溶液を得る第1工程と、第1工程で得られた水溶液から正リン酸エステルの抽出剤を用いてタンタル錯塩として溶媒にタンタルを抽出し、得られる金属不純物と分離された抽出液を水もしくはアンモニア性溶液で逆抽出してタンタル溶液を得る第2工程と、第2工程で得られた溶液に多孔質吸着剤を接触させた後、固液分離し、有機分が除去されたタンタル溶液を得る第3工程と、第3工程で得られた溶液にアンモニア性塩基性水溶液を添加して、水酸化タンタルを得る第4工程とを有することを特徴とする水酸化タンタルの製造方法である。   According to a second aspect of the present invention, a tantalum-containing material is leached with hydrofluoric acid or a mixed acid of hydrofluoric acid and another inorganic acid, and then solid-liquid separated to obtain a tantalum-containing aqueous solution. Extract tantalum into the solvent as a tantalum complex salt using a normal phosphate ester extractant from the resulting aqueous solution, and back extract the extracted solution separated from the resulting metal impurities with water or an ammoniacal solution to obtain a tantalum solution. After the porous adsorbent was brought into contact with the solution obtained in 2 steps and the 2nd step, the solid solution was separated to obtain a tantalum solution from which organic components were removed, and the 3rd step was obtained. And a fourth step of obtaining tantalum hydroxide by adding an aqueous ammoniacal basic solution to the solution.

第3の発明は、Pの含有量が100重量ppm以下であることを特徴とする酸化タンタルである。   A third invention is a tantalum oxide characterized in that the content of P is 100 ppm by weight or less.

第4の発明は、Fの含有量が0.5重量ppm以下であることを特徴とする酸化タンタルである。   A fourth invention is a tantalum oxide characterized in that the content of F is 0.5 ppm by weight or less.

第5の発明は、Ta純度が99.9重量%以上であり、且つ比表面積が7.0m/g以下であることを特徴とする酸化タンタルである。 A fifth invention is a tantalum oxide characterized by having a Ta 2 O 5 purity of 99.9% by weight or more and a specific surface area of 7.0 m 2 / g or less.

第6の発明は、タンタル含有物をフッ化水素酸もしくはフッ化水素酸と他の無機酸の混酸で浸出後、固液分離し、タンタル含有水溶液を得る第1工程と、第1工程で得られた水溶液から正リン酸エステルの抽出剤を用いてタンタル錯塩としてタンタルを溶媒に抽出し、得られる金属不純物と分離された抽出液を水もしくはアンモニア性溶液で逆抽出してタンタル溶液を得る第2工程と、第2工程で得られた溶液に多孔質吸着剤を接触させた後、固液分離し、有機分が除去されたタンタル溶液を得る第3工程と、第3工程で得られた溶液にアンモニア性塩基性水溶液を添加して水酸化タンタルを得る第4工程と、第4工程で得られた水酸化タンタルを焼成することで、酸化タンタルを得る第5工程とを有することを特徴とする酸化タンタルの製造方法である。   According to a sixth aspect of the present invention, the tantalum-containing material is leached with hydrofluoric acid or a mixed acid of hydrofluoric acid and another inorganic acid, and then solid-liquid separated to obtain a tantalum-containing aqueous solution. Extract tantalum as a tantalum complex salt into the solvent using the orthophosphate ester extractant from the resulting aqueous solution, and back extract the extracted solution separated from the resulting metal impurities with water or an ammoniacal solution to obtain a tantalum solution. After the porous adsorbent was brought into contact with the solution obtained in 2 steps and the 2nd step, the solid solution was separated to obtain a tantalum solution from which organic components were removed, and the 3rd step was obtained. A fourth step for obtaining tantalum hydroxide by adding an ammoniacal basic aqueous solution to the solution, and a fifth step for obtaining tantalum oxide by firing the tantalum hydroxide obtained in the fourth step. Made of tantalum oxide It is a method.

本発明は、タンタルコンデンサー等のタンタルスクラップ等を原料として、フッ化水素酸で浸出してタンタル溶液を得、次いで該溶液に正リン酸エステルの抽出剤を用いてタンタル錯塩として溶媒に抽出したものからアンモニア性水溶液で逆抽出し、得られたタンタル溶液を吸着剤で処理して有機分を除去し、さらに、アンモニア性水溶液を添加して水酸化タンタルを得、また、これを乾燥、粉砕した後、焼成して酸化タンタルを得るようにしたことにより、精製工程において含有される不純物としてのフッ素やリンが可能な限り除去された高純度の水酸化タンタル及び酸化タンタルを得ることを可能にしたものである。   In the present invention, a tantalum scrap such as a tantalum capacitor is used as a raw material to be leached with hydrofluoric acid to obtain a tantalum solution, and then extracted into a solvent as a tantalum complex salt using a normal phosphate ester extractant. The resulting tantalum solution was treated with an adsorbent to remove organic components. Further, an aqueous ammoniacal solution was added to obtain tantalum hydroxide, which was then dried and ground. Later, by firing to obtain tantalum oxide, it became possible to obtain high-purity tantalum hydroxide and tantalum oxide from which fluorine and phosphorus as impurities contained in the purification process were removed as much as possible. Is.

本発明の製造方法を、以下に工程順に説明する。   The manufacturing method of this invention is demonstrated to process order below.

(第1工程)第1工程は原料の浸出工程である。本発明の製造方法における原料は、タンタライト等の鉱石あるいはタンタル含有の合金やタンタルコンデンサ、タンタル含有ターゲット材の残部や蒸着くず、あるいは超硬工具材の加工くず等のスクラップなどを用いる。この場合、原料の組成としては、タンタルを主成分とする組成のものが好ましいが、これに限定されるものではない。   (First Step) The first step is a raw material leaching step. As a raw material in the production method of the present invention, ore such as tantalite or a tantalum-containing alloy, a tantalum capacitor, the remainder of the tantalum-containing target material, a scrap of vapor deposition, a scrap such as a processing scrap of a carbide tool material, or the like is used. In this case, the composition of the raw material is preferably a composition containing tantalum as a main component, but is not limited thereto.

これらのタンタル含有物の純度は、タンタルをTa換算で少なくとも60重量%以上含有する原料が回収率の点からは好ましい。これにより最終的に高濃度の水酸化タンタルや、酸化タンタルを効率的に精製回収できるが、特にこの原料濃度に限定されるものではない。   The purity of these tantalum-containing materials is preferably a raw material containing at least 60% by weight of tantalum in terms of Ta from the viewpoint of recovery. Although it is finally possible to efficiently purify and recover high-concentration tantalum hydroxide and tantalum oxide, this is not particularly limited to this raw material concentration.

このタンタル含有物をフッ化水素酸もしくはフッ化水素酸と他の無機酸の混酸で浸出するが、この場合、添加するフッ化水素酸の濃度は、タンタル含有物が十分浸出できる濃度であればよく、一例として55重量%工業用フッ化水素酸を使用できる。   This tantalum-containing material is leached with hydrofluoric acid or a mixed acid of hydrofluoric acid and other inorganic acids. In this case, the concentration of hydrofluoric acid to be added is sufficient if the tantalum-containing material can be sufficiently leached. Well, as an example, 55% by weight industrial hydrofluoric acid can be used.

フッ化水素酸の量は、原料の仕込み量全量がほぼ溶解するように添加すれば良い。   The amount of hydrofluoric acid may be added so that the total amount of raw materials charged is almost dissolved.

上記浸出時の液温は80℃以上が好ましい。この理由としては、フッ化水素酸の活性化を図り、原料中のタンタルをより浸出するためである。この場合、浸出を促進するために溶解助剤として無機酸を適宜添加するのが好ましく、添加する無機酸としては、塩酸、硝酸、硫酸等が使用できる。一例として、68重量%硝酸を使用できるが、これに限定され
るものではない。
The liquid temperature during the leaching is preferably 80 ° C. or higher. This is because the hydrofluoric acid is activated and more tantalum in the raw material is leached out. In this case, in order to promote leaching, it is preferable to add an inorganic acid as a dissolution aid as appropriate. As the inorganic acid to be added, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or the like can be used. As an example, 68% by weight nitric acid can be used, but is not limited thereto.

上記フッ化水素酸の添加時間は、タンタル含有物が充分浸出するよう適宜調整するが、温度が下がる場合は溶解助剤を適宜添加して反応熱により温度を80℃以上に保持してもよい。   The addition time of the hydrofluoric acid is appropriately adjusted so that the tantalum-containing material is sufficiently leached. However, when the temperature is lowered, a dissolution aid may be appropriately added and the temperature may be maintained at 80 ° C. or higher by reaction heat. .

次いで得られた浸出液(タンタル含有水溶液)と不溶解残査からなる懸濁液を固液分離し、タンタル含有水溶液を得る。この場合、固液分離は濾過等で行うが、濾過は、重力濾過や加圧濾過、あるいは減圧濾過等のいずれでも可能である。   Next, the obtained leaching solution (tantalum-containing aqueous solution) and a suspension composed of the insoluble residue are subjected to solid-liquid separation to obtain a tantalum-containing aqueous solution. In this case, the solid-liquid separation is performed by filtration or the like, but the filtration can be any of gravity filtration, pressure filtration, or vacuum filtration.

タンタル含有水溶液の組成は、タンタルの他、不純物としてニオブや、遷移金属を始め様々な金属元素、さらに酸としては主としてフッ化水素酸や溶解助剤の無機酸が含有されている。   In addition to tantalum, the composition of the tantalum-containing aqueous solution contains niobium as an impurity, various metal elements including transition metals, and as an acid, mainly hydrofluoric acid and an inorganic acid as a dissolution aid.

(第2工程)第2工程は、第1工程で得られた水相であるタンタル含有水溶液から有機相でタンタルを抽出し、その後この水相と有機相を分離する。ついで分離後の有機相を別の水相で洗浄し、その後この水相と有機相を分離する。分離後の有機相をさらに別の水相で逆抽出する工程である。   (Second Step) In the second step, tantalum is extracted with the organic phase from the tantalum-containing aqueous solution that is the aqueous phase obtained in the first step, and then the aqueous phase and the organic phase are separated. Subsequently, the separated organic phase is washed with another aqueous phase, and then the aqueous phase and the organic phase are separated. This is a step of back-extracting the separated organic phase with another aqueous phase.

まず、第1工程で得られたタンタル含有水溶液である浸出液から、有機相にタンタルを抽出するが、この場合、抽出前の水相の組成は、タンタルの他、フッ化水素酸等が含有されている。   First, tantalum is extracted into the organic phase from the leaching solution that is the tantalum-containing aqueous solution obtained in the first step. In this case, the composition of the aqueous phase before the extraction contains hydrofluoric acid and the like in addition to tantalum. ing.

上記水相中には、酸としては、第1工程の浸出で使用したフッ化水素酸が含まれる他、第1工程で溶解助剤として無機酸を添加したときは、その酸も含まれる。なお、水相がフッ化水素酸単独の場合でも、抽出操作は可能である。   In the aqueous phase, the acid includes hydrofluoric acid used in the leaching of the first step, and when an inorganic acid is added as a dissolution aid in the first step, the acid is also included. Note that the extraction operation is possible even when the aqueous phase is hydrofluoric acid alone.

水相に硫酸を添加する場合は、硫酸濃度が高い程タンタルの抽出率が高くなる。ここでいう抽出率は、抽出操作後の、有機相中のタンタル含量/抽出前の水相(浸出液)のタンタル含量である。また、水相の硫酸濃度が高いほど同時にニオブの抽出率も高くなることから、本発明では、タンタルの抽出率を高くし、且つタンタルからのニオブの分離効率も十分な程度に水相の硫酸の濃度を設定した。   When sulfuric acid is added to the aqueous phase, the tantalum extraction rate increases as the sulfuric acid concentration increases. The extraction rate here is the tantalum content in the organic phase after the extraction operation / the tantalum content in the aqueous phase (exudate) before extraction. Also, the higher the sulfuric acid concentration in the aqueous phase, the higher the niobium extraction rate. At the same time, in the present invention, the extraction rate of tantalum is increased, and the separation efficiency of niobium from tantalum is sufficiently high. Concentration was set.

水相の硫酸の濃度としては、10〜20重量%が好ましく、これは10重量%未満だと抽出効率が上がらず、逆に20重量%を超えると、ニオブを主とした金属との分離効率の低下を招くことによる。   The concentration of sulfuric acid in the aqueous phase is preferably 10 to 20% by weight. If the concentration is less than 10% by weight, the extraction efficiency does not increase. Conversely, if the concentration exceeds 20% by weight, the separation efficiency from the metal mainly composed of niobium is improved. By incurring a decline.

水相の酸濃度は、フッ化水素酸濃度を5〜15重量%、硫酸濃度を10〜20重量%とするが,これにより他金属と分離されたタンタルを効率よく抽出できる。   The acid concentration of the aqueous phase is 5 to 15% by weight of hydrofluoric acid and 10 to 20% by weight of sulfuric acid, which makes it possible to efficiently extract tantalum separated from other metals.

上記の酸濃度を規定するとタンタルは酸の当量を超えてとけず、またタンタルとほぼ同等量のフッ化水素酸を使用して溶解しているため、それと同等量のタンタル濃度も決まってしまうことから、本発明では、水相中のタンタル濃度は、Ta換算で40〜120g/Lが好ましく、この場合、40g/L未満あるいは逆に120g/Lを超えるとニオブを主とした金属との分離効率が低くなることによる。   When the above acid concentration is specified, tantalum cannot exceed the equivalent of acid, and since tantalum is dissolved using approximately the same amount of hydrofluoric acid, the equivalent amount of tantalum is also determined. Therefore, in the present invention, the tantalum concentration in the aqueous phase is preferably 40 to 120 g / L in terms of Ta, and in this case, if it is less than 40 g / L or, on the contrary, exceeds 120 g / L, it is separated from the metal mainly composed of niobium. This is due to lower efficiency.

有機相は、正リン酸エステル系抽出剤が好ましく、特にトリブチルフォスフェート(TBP)が好ましい。これは、メチルイソブチルケトン(MIBK)と比較すると、沸点が高く溶媒のロスが少ない上、防火性に勝れていることによる。   The organic phase is preferably a normal phosphate ester extractant, particularly tributyl phosphate (TBP). This is because, compared with methyl isobutyl ketone (MIBK), the boiling point is high, the solvent loss is small, and the fire resistance is excellent.

上記抽出剤は、希釈剤で希釈してもよい。希釈剤としては脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、これらの混合物等が使用できる。   The extractant may be diluted with a diluent. As the diluent, aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, mixtures thereof and the like can be used.

なお、TBPのように比重が1に近い抽出剤を用いる場合には、比重の小さい炭化水素系希釈剤を用いると、有機相/水相の分離を向上させることができるのでよい。このような希釈剤としては、例えばケロシンが使用でき、希釈剤の量は抽出剤/希釈剤(V/V)で、1/3〜1/1程度が好ましい。   When an extractant having a specific gravity close to 1 such as TBP is used, the use of a hydrocarbon-based diluent having a low specific gravity can improve the separation between the organic phase and the aqueous phase. As such a diluent, for example, kerosene can be used, and the amount of the diluent is an extractant / diluent (V / V), preferably about 1/3 to 1/1.

抽出操作は、有機相と水相を接触させて振とうあるいは攪拌させたあと、静置する。この場合、タンタルを十分抽出できるだけの抽出剤の量が好ましいが、抽出剤としてTBPを用いる場合は、Ta換算で100gのタンタルに対してTBPを好ましくは1.5L以上添加する。O/A比(有機相の体積/水相の体積)は特に限定されないが、有機相と水相とが十分に振とうあるいは撹拌できる範囲であればよい。   In the extraction operation, the organic phase and the aqueous phase are brought into contact with each other, shaken or stirred, and then allowed to stand. In this case, the amount of the extractant that can sufficiently extract tantalum is preferable, but when TBP is used as the extractant, TBP is preferably added in an amount of 1.5 L or more per 100 g of tantalum in terms of Ta. The O / A ratio (volume of the organic phase / volume of the aqueous phase) is not particularly limited as long as the organic phase and the aqueous phase can be sufficiently shaken or stirred.

抽出時の有機相、水相の温度は、特に規定しないが、1℃以下では、有機相の粘度が上昇して抽出ができなくなり、逆に、40℃以上では、水や抽出剤、特に希釈剤の揮発量が上昇するため、1〜40℃が好ましい。   The temperature of the organic phase and the aqueous phase at the time of extraction is not particularly specified, but if it is 1 ° C or lower, the viscosity of the organic phase increases and extraction cannot be performed. Since the volatilization amount of the agent increases, 1 to 40 ° C. is preferable.

振とうあるいは撹拌時間は、十分にタンタルが有機相から水相に移行できる程度にとればよい。例えば3〜8分程度振とうあるいは撹拌する。   The shaking or stirring time may be sufficient to allow tantalum to transfer from the organic phase to the aqueous phase. For example, shake or stir for about 3 to 8 minutes.

静置時間は、有機相と水相とが十分に分相できる程度にとればよい。例えば8〜12分程度静置する。   The standing time may be such that the organic phase and the aqueous phase can be sufficiently separated. For example, leave it for about 8 to 12 minutes.

抽出後の有機相の組成は、不純物としての弗酸、硫酸等、また他の金属を若干量を含有するものである。   The composition of the organic phase after extraction contains a slight amount of hydrofluoric acid, sulfuric acid, and other metals as impurities.

抽出操作後、有機相と水相を分離するが、分離後の有機相を洗浄剤としての水溶液で洗浄する。この場合、洗浄剤は、硫酸の水溶液が好ましく、これは、有機相中に含有されるタンタル以外の不純物、特にニオブや他の金属元素を水相に移行させて除去するためである。   After the extraction operation, the organic phase and the aqueous phase are separated, and the separated organic phase is washed with an aqueous solution as a cleaning agent. In this case, the cleaning agent is preferably an aqueous solution of sulfuric acid, because impurities other than tantalum contained in the organic phase, particularly niobium and other metal elements, are transferred to the aqueous phase to be removed.

洗浄剤としての水相の硫酸の濃度は、10〜20重量%が好ましい。これは、有機相に抽出された若干の不純物金属を効率良く除去できるためである。   The concentration of sulfuric acid in the aqueous phase as the cleaning agent is preferably 10 to 20% by weight. This is because some impurity metals extracted in the organic phase can be efficiently removed.

洗浄操作は、有機相と水相を接触させて振とうあるいは攪拌させたあと、静置する。この場合、O/A比(有機相の体積/水相の体積の比)は、特に限定されないが、洗浄水相と有機相が十分振とうあるいは撹拌できる範囲であればよい。   In the washing operation, the organic phase and the aqueous phase are brought into contact with each other, shaken or stirred, and then allowed to stand. In this case, the O / A ratio (ratio of the volume of the organic phase / the volume of the aqueous phase) is not particularly limited as long as the washing water phase and the organic phase can be sufficiently shaken or stirred.

この場合、抽出時の有機相、水相の温度は、特に規定しないが、1℃以下では、有機相の粘度が上昇して抽出ができなくなり、逆に、40℃以上では、水や抽出剤、特に希釈剤の揮発量が上昇するため、1〜40℃が好ましい。   In this case, the temperature of the organic phase and the aqueous phase at the time of extraction is not particularly specified, but if it is 1 ° C. or lower, the viscosity of the organic phase increases and extraction becomes impossible. In particular, 1 to 40 ° C. is preferable because the volatilization amount of the diluent increases.

また、振とうあるいは撹拌時間は、タンタル以外の不純物が有機相から水相へ十分に移行する程度に十分に振とうあるいは撹拌ができれば特に限定されるものでなく、同様に、静置時間も有機相と水相が分相していれば特に限定されない。   In addition, the shaking or stirring time is not particularly limited as long as the impurities other than tantalum can be sufficiently shaken or stirred to such an extent that impurities from the organic phase can be sufficiently transferred from the organic phase to the aqueous phase. There is no particular limitation as long as the phase and the aqueous phase are separated.

洗浄操作後、有機相と水相を分離するが、分離した有機相について、新たな洗浄剤(8〜12重量%程度の硫酸)で洗浄する。この洗浄操作を適宜繰り返すことが好ましいが、これにより有機相に残留するニオブや他の金属を除去するためである。   After the washing operation, the organic phase and the aqueous phase are separated. The separated organic phase is washed with a new cleaning agent (about 8 to 12% by weight sulfuric acid). Although it is preferable to repeat this washing operation as appropriate, this is to remove niobium and other metals remaining in the organic phase.

逆抽出前の有機相の組成は、ニオブ等の不純分を除いた弗化タンタルー抽出剤の希釈剤による希釈溶液である。特に抽出剤としてTBP、希釈剤としてケロシンを用いた場合には、弗化タンタルーTBPのケロシン希釈溶液となる。   The composition of the organic phase before the back extraction is a diluted solution of a tantalum fluoride extractant that excludes impurities such as niobium. In particular, when TBP is used as the extractant and kerosene is used as the diluent, it becomes a kerosene diluted solution of tantalum fluoride-TBP.

次いで全ての洗浄終了後、有機相と水相を分離し、分離した有機相から、水相にタンタルを逆抽出するが、この場合、使用する水溶液は、水またはアンモニア水が好ましく、これは、他の無機酸やアンモニア水以外のアルカリでは有機相から水相へタンタルが十分移行せず逆抽出が行えないためであり、特に希アンモニア水が最も効率が良い。   Then, after completion of all washing, the organic phase and the aqueous phase are separated, and tantalum is back-extracted from the separated organic phase into the aqueous phase. In this case, the aqueous solution used is preferably water or aqueous ammonia, This is because tantalum does not sufficiently migrate from the organic phase to the aqueous phase with other inorganic acids and alkalis other than aqueous ammonia, and back extraction cannot be performed. In particular, dilute aqueous ammonia is most effective.

この場合、逆抽出するさいの水相のアンモニア水の濃度は、1重量%〜3重量%が好ましく、これは、アンモニア水の濃度が高い場合、タンタルが水酸化タンタルとして沈澱してしまうためである。   In this case, the concentration of aqueous ammonia in the aqueous phase during back extraction is preferably 1 to 3% by weight, because tantalum precipitates as tantalum hydroxide when the concentration of aqueous ammonia is high. is there.

逆抽出後のタンタル塩濃度は、有機相/水相の容積比で調整し、有機相中のTa換算で100gのタンタル当たり1〜20Lの水相が好ましい。また、逆抽出後のタンタル濃度は、Ta換算で5〜100g/Lの範囲が好ましく、これは逆抽出後の水相のタンタル濃度が高いと沈澱を生じる為である。   The tantalum salt concentration after back extraction is adjusted by the volume ratio of the organic phase / water phase, and an aqueous phase of 1 to 20 L per 100 g of tantalum in terms of Ta in the organic phase is preferable. Further, the tantalum concentration after back extraction is preferably in the range of 5 to 100 g / L in terms of Ta. This is because precipitation occurs when the tantalum concentration in the aqueous phase after back extraction is high.

逆抽出操作は、有機相と水相を接触させて振とうあるいは攪拌させたあと、静置する。この場合、O/A比は、特に限定されないが、有機相と水相とが十分振とうあるいは撹拌できる範囲であればよい。   In the back extraction operation, the organic phase and the aqueous phase are brought into contact with each other, shaken or stirred, and then allowed to stand. In this case, the O / A ratio is not particularly limited as long as the organic phase and the aqueous phase can be sufficiently shaken or stirred.

この場合、逆抽出時の有機相、水相の温度は、特に規定しないが、1℃以下では、有機相の粘度が上昇して抽出ができなくなり、逆に、40℃以上では、水や抽出剤や特に希釈剤の揮発量が上昇するため、1〜40℃が好ましい。   In this case, the temperature of the organic phase and aqueous phase at the time of back extraction is not particularly specified, but if it is 1 ° C. or lower, the viscosity of the organic phase increases and extraction becomes impossible. Since the volatilization amount of an agent and especially a diluent rises, 1-40 degreeC is preferable.

また、振とうあるいは撹拌時間は、タンタルが有機相から水相へ十分に移行する程度に十分に振とうあるいは撹拌ができれば特に限定されるものでなく、同様に、静置時間も有機相と水相が分相していれば特に限定されない。   In addition, the shaking or stirring time is not particularly limited as long as the tantalum can be sufficiently shaken or stirred so that the tantalum can be sufficiently transferred from the organic phase to the aqueous phase. Similarly, the standing time is not limited to the organic phase and the water phase. There is no particular limitation as long as the phases are separated.

分相後、有機相と水相を分離するが、分離後の水相の組成は、不純金属分を除いたアンモニア性弗化タンタル水溶液である。   After the phase separation, the organic phase and the aqueous phase are separated. The composition of the aqueous phase after the separation is an aqueous ammoniacal tantalum fluoride solution excluding impure metal components.

上記抽出、洗浄、逆抽出の工程は、連続多段接触法、連続バッチ式法、向流多段抽出法等を適用することができる他、ミキサーセトラー等の装置を使用することもできる。以上のような方法、装置により、効率良く抽出精製が可能である。   In the extraction, washing, and back extraction steps, a continuous multistage contact method, a continuous batch method, a countercurrent multistage extraction method, and the like can be applied, and an apparatus such as a mixer settler can also be used. Extraction and purification can be efficiently performed by the method and apparatus as described above.

(第3工程)第3工程は、第2工程で得られた水相であるタンタル水溶液を多孔質吸着剤と接触させ、多孔質吸着剤にタンタル水溶液中に混入、溶存する抽出剤や希釈剤等の有機物を吸着させたあと、タンタル水溶液と多孔質吸着剤を分離することにより、タンタル水溶液中に混入、溶存する有機物をタンタル水溶液から除去する工程である。   (Third step) In the third step, the aqueous tantalum solution obtained in the second step is brought into contact with the porous adsorbent, and the extractant or diluent mixed and dissolved in the tantalum aqueous solution in the porous adsorbent. After adsorbing organic substances such as the above, the organic substance mixed and dissolved in the tantalum aqueous solution is removed from the tantalum aqueous solution by separating the tantalum aqueous solution and the porous adsorbent.

これにより、最終製品の水酸化タンタル、酸化タンタル中にリン(P)等の抽出剤や希釈剤に由来する元素が、水酸化物や酸化物等の形で取り込まれるのを防ぐことができる。抽出剤としてリン(P)を含む抽出剤、例えば正リン酸エステル系抽出剤、特にTBP等を用いた場合は、最終製品の水酸化タンタル、酸化タンタル中にリン(P)が水酸化物、酸化物などの形で取り込まれるのを防ぐことができる。   Thereby, it is possible to prevent an element derived from an extractant or a diluent such as phosphorus (P) in the final product tantalum hydroxide or tantalum oxide from being incorporated in the form of hydroxide or oxide. When an extractant containing phosphorus (P) as an extractant, for example, a normal phosphate ester extractant, particularly TBP, is used, tantalum hydroxide of the final product, phosphorus (P) is a hydroxide in tantalum oxide, Incorporation in the form of an oxide or the like can be prevented.

タンタル水溶液には、そのまま第2工程で得られた液を多孔質吸着剤と接触させても良
いが、予め無機酸を添加するとより好ましい。これにより有機物(油分)が水溶液中から遊離し、除去効率が向上する。この場合、予め添加する無機酸は、硝酸、硫酸、塩酸、酢酸等が可能であり、特に油分を酸化分解する点において酸化性の無機物である硝酸が好ましい。
In the tantalum aqueous solution, the liquid obtained in the second step may be brought into contact with the porous adsorbent as it is, but it is more preferable to add an inorganic acid in advance. Thereby, organic matter (oil) is liberated from the aqueous solution, and the removal efficiency is improved. In this case, the inorganic acid to be added in advance can be nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid and the like, and nitric acid which is an oxidizing inorganic substance is particularly preferable in terms of oxidative decomposition of oil.

上記添加する無機酸の濃度は、特に規定しないが次工程での使用薬液量を増加させないためにもできるだけ希薄な濃度である2N以下が好ましい。   The concentration of the inorganic acid to be added is not particularly limited, but is preferably 2N or less, which is as dilute as possible, in order not to increase the amount of chemical solution used in the next step.

使用する多孔質吸着剤は、活性炭、ペーパフィルター等が可能であるが、とくに弗酸に対して耐食性を有する活性炭が好ましい。これは、活性炭が、不純物としての金属をより吸着する性質を有するからである。この場合、使用する多孔質吸着剤の量は、処理溶液1Lに対して5〜15gが好ましい。これは、この量であれば十分に金属不純物を吸着するからである。   The porous adsorbent used can be activated carbon, paper filter, etc., and activated carbon having corrosion resistance against hydrofluoric acid is particularly preferable. This is because activated carbon has the property of more adsorbing metals as impurities. In this case, the amount of the porous adsorbent used is preferably 5 to 15 g with respect to 1 L of the treatment solution. This is because this amount sufficiently adsorbs metal impurities.

使用する多孔質吸着剤は、タンタル水溶液と接触させる前に、予め無機酸で洗浄し、多孔質吸着剤に含まれている金属元素を除去しておくとよい。これにより、多孔質吸着剤からの、タンタル水溶液への金属元素の混入を防止できる。   The porous adsorbent to be used may be washed with an inorganic acid in advance before contacting with the tantalum aqueous solution to remove the metal element contained in the porous adsorbent. Thereby, mixing of the metal element from the porous adsorbent into the tantalum aqueous solution can be prevented.

洗浄に使用する無機酸は、硝酸、塩酸、硫酸等が好ましいが、これらに限定されることはない。   The inorganic acid used for washing is preferably nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid or the like, but is not limited thereto.

タンタル水溶液と多孔質吸着剤の接触は、多孔質吸着剤をタンタル水溶液中に懸濁させて行い、また、多孔質吸着剤のタンタル水溶液中での懸濁は、多孔質吸着剤の所定量をタンタル水溶液中に投入し、タンタル水溶液を攪拌することにより行う。この他、タンタル水溶液を、多孔質吸着剤をプレコートした濾材を通過させることで、タンタル水溶液と多孔質吸着剤を接触させてもよい。   The contact between the tantalum aqueous solution and the porous adsorbent is carried out by suspending the porous adsorbent in the tantalum aqueous solution, and the suspension of the porous adsorbent in the tantalum aqueous solution requires a predetermined amount of the porous adsorbent. It puts in the tantalum aqueous solution and stirs the tantalum aqueous solution. In addition, the tantalum aqueous solution and the porous adsorbent may be contacted by passing the tantalum aqueous solution through a filter medium precoated with the porous adsorbent.

この場合、タンタル水溶液と多孔質吸着剤の接触時の温度は、必ずしも特定の温度に限定されることはなく、また、タンタル水溶液と多孔質吸着剤との接触時間についても、比較的短い時間であればよく特に限定されるものではない。   In this case, the temperature at the time of contact between the tantalum aqueous solution and the porous adsorbent is not necessarily limited to a specific temperature, and the contact time between the tantalum aqueous solution and the porous adsorbent is a relatively short time. There is no particular limitation as long as it is present.

次いで、接触させた後、タンタル水溶液と多孔質吸着剤を分離し、有機物の除去されたタンタル水溶液を得る。この場合、タンタル水溶液と多孔質吸着剤の分離は、重力濾過、加圧濾過、遠心分離器濾過等が可能である。   Next, after contact, the tantalum aqueous solution and the porous adsorbent are separated to obtain an aqueous tantalum solution from which organic substances have been removed. In this case, the tantalum aqueous solution and the porous adsorbent can be separated by gravity filtration, pressure filtration, centrifugal separator filtration, or the like.

例えば抽出剤としてTBPを用いた場合、上記の処理前の溶液中のリン濃度は、P/Taで1000重量ppm程度あったものが、吸着処理をした後は、P/Taで10重量ppm以下と大幅に下がる。   For example, when TBP is used as an extractant, the phosphorus concentration in the solution before the above treatment was about 1000 ppm by weight in P / Ta, but after adsorption treatment, 10 ppm by weight or less in P / Ta And it goes down significantly.

(第4工程)第4工程は、第3工程で得られたタンタル水溶液を、塩基性水溶液で中和し、陰イオンの含有量の低い水酸化タンタルを得る工程である。   (Fourth Step) The fourth step is a step of neutralizing the tantalum aqueous solution obtained in the third step with a basic aqueous solution to obtain tantalum hydroxide having a low anion content.

この時、中和処理前の溶液中のフッ素濃度は、F/Taで50重量%程度含有している。   At this time, the fluorine concentration in the solution before the neutralization treatment is about 50% by weight in terms of F / Ta.

タンタル水溶液のタンタル濃度は、Ta換算で好ましくは10〜150g/L、とくに好ましくは10〜50g/Lとする。これは、タンタルの濃度が低いと中和速度が低下して急激な粒子成長による陰イオン等の不純物の粒子内への混入が低下し、粒子成長による粒子の粗大化を促すことが可能なため、できるだけタンタル濃度が希薄であることが望ましいことによる。また、中和時のタンタル水溶液の温度は、好ましくは10〜90℃、特
に好ましくは50〜90℃とする。これは、生成物の溶解度が低下して急激な粒子成長に陰イオン等の不純物の粒子内への混入が低下し、粒子成長による粒子の粗大化を促すことが可能なため出来るだけ高いことが望ましいことによる。
The tantalum concentration of the aqueous tantalum solution is preferably 10 to 150 g / L, particularly preferably 10 to 50 g / L, in terms of Ta. This is because if the concentration of tantalum is low, the neutralization rate is reduced, and impurities such as anions due to rapid particle growth are reduced in the particles, which can promote particle coarsening due to particle growth. This is because it is desirable that the tantalum concentration be as low as possible. The temperature of the tantalum aqueous solution during neutralization is preferably 10 to 90 ° C, particularly preferably 50 to 90 ° C. This is because the solubility of the product is lowered and the mixing of impurities such as anions into the particles is reduced due to rapid particle growth, which can promote particle coarsening due to particle growth. Depending on what is desired.

中和に使用する塩基性水溶液は、アンモニア性水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等を用いるが、水酸化ナトリウム水溶液等はナトリウム等が混入する可能性が高いため、特にアンモニア水溶液、炭酸アンモニウム水溶液のようなアンモニア性水溶液が好ましい。   As the basic aqueous solution used for neutralization, an ammoniacal aqueous solution, a sodium hydroxide aqueous solution, or the like is used, but a sodium hydroxide aqueous solution or the like is likely to contain sodium or the like. An aqueous ammoniacal solution is preferred.

塩基性水溶液の濃度は、中和速度が低下して急激な粒子成長による陰イオン等の不純物の粒子内への混入が低下し、水酸化物の粒子成長による粒子の粗大化を促すことが可能なため出来るだけ希薄であることが望ましいことから、好ましくは1〜25重量%、特に好ましくは、1〜12重量%とする。また、塩基性水溶液の温度は、生成物の溶解度が低下して急激な粒子成長に陰イオン等の不純物の粒子内への混入が低下し、粒子成長による粒子の粗大化を促すことが可能であることから出来るだけ高い温度が望ましく、好ましくは10〜90℃、特に好ましくは50〜90℃とする。   The concentration of the basic aqueous solution decreases the neutralization rate, reduces the contamination of impurities such as anions due to rapid particle growth, and promotes particle coarsening due to hydroxide particle growth. Therefore, since it is desirable to be as dilute as possible, it is preferably 1 to 25% by weight, particularly preferably 1 to 12% by weight. In addition, the temperature of the basic aqueous solution decreases the solubility of the product, reduces the mixing of impurities such as anions into the particles during rapid particle growth, and can promote particle coarsening due to particle growth. Therefore, a temperature as high as possible is desirable, preferably 10 to 90 ° C, and particularly preferably 50 to 90 ° C.

中和操作は、攪拌しているタンタル水溶液中に、塩基性水溶液を添加する。この場合、塩基性水溶液中にタンタル水溶液を添加すると、急激に中和反応が進行し、生成する水酸化物の中に陰イオンを巻き込み、水酸化タンタルの中の陰イオンの含有量が高くなるので好ましくない。   In the neutralization operation, a basic aqueous solution is added to the stirring tantalum aqueous solution. In this case, when a tantalum aqueous solution is added to the basic aqueous solution, the neutralization reaction proceeds rapidly, and an anion is involved in the generated hydroxide, and the content of the anion in the tantalum hydroxide increases. Therefore, it is not preferable.

中和操作は、まず、水酸化物の沈殿が生じる直前まで塩基性水溶液を添加する初期中和を行なう。初期中和は、予め使用する溶液の水酸化物沈澱開始に必要な塩基性水溶液の当量を滴定法等により調べておく。その上で沈澱開始当量よりわずかに少なめに塩基性水溶液を添加し、初期中和液を作成する。つまり、水酸化物についてのほぼ飽和溶液を作成することになる。   In the neutralization operation, first, an initial neutralization is performed in which a basic aqueous solution is added until immediately before precipitation of hydroxide occurs. In the initial neutralization, the equivalent amount of the basic aqueous solution necessary for starting the hydroxide precipitation of the solution to be used is previously determined by titration or the like. Then, a basic aqueous solution is added slightly less than the precipitation starting equivalent, to prepare an initial neutralization solution. That is, a nearly saturated solution for the hydroxide is created.

得られた初期中和を行なったタンタルの水溶液に、塩基性水溶液を添加する。このとき使用する塩基性水溶液は、アンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等が使用できるが、上述のように水酸化ナトリウム水溶液の場合は、ナトリウム等が混入する可能性があることから、特にアンモニア水溶液、炭酸アンモニウム水溶液のようなアンモニア性水溶液が好ましい。   A basic aqueous solution is added to the obtained initial neutralized tantalum solution. As the basic aqueous solution used at this time, an aqueous ammonia solution, an aqueous sodium hydroxide solution or the like can be used. However, in the case of an aqueous sodium hydroxide solution as described above, there is a possibility that sodium or the like may be mixed. An aqueous ammoniacal solution such as an aqueous ammonium carbonate solution is preferred.

塩基性水溶液の濃度は、上述のように中和速度が低下して急激な粒子成長による陰イオン等の不純物の粒子内への混入が低下し、水酸化物の粒子成長による粒子の粗大化を促すことが可能であることから、出来るだけ希薄な濃度で、好ましくは1〜25重量%、特に好ましくは1〜12重量%である。また、塩基性水溶液の温度は、生成物の溶解度が低下して急激な粒子成長による陰イオン等の不純物の粒子内への混入が低下し、粒子成長による粒子の粗大化を促すことが可能であることから出来るだけ高いことが望ましく、好ましくは10〜90℃、特に好ましくは50〜90℃とする。   As described above, the concentration of the basic aqueous solution decreases the neutralization rate, reduces the mixing of impurities such as anions due to rapid particle growth into the particles, and coarsens the particles due to hydroxide particle growth. Since it can be promoted, the concentration is as dilute as possible, preferably 1 to 25% by weight, particularly preferably 1 to 12% by weight. In addition, the temperature of the basic aqueous solution decreases the solubility of the product, reduces the mixing of impurities such as anions due to rapid particle growth into the particles, and can promote particle coarsening due to particle growth. It is desirable that it is as high as possible, preferably 10 to 90 ° C, particularly preferably 50 to 90 ° C.

この中和時のタンタル水溶液の温度は、生成物の溶解度が低下して急激な粒子成長による陰イオン等の不純物の粒子内への混入が低下し、粒子成長による粒子の粗大化を促すことが可能なため出来るだけ高いことが望ましく、好ましくは10〜90℃、特に好ましくは50〜90℃とする。また、得られたタンタルの水溶液に、塩基性水溶液はタンタルの水溶液がpH9になるまで添加する。   The temperature of the aqueous tantalum solution at the time of neutralization decreases the solubility of the product, reduces the mixing of impurities such as anions due to rapid particle growth into the particles, and promotes particle coarsening due to particle growth. It is desirable that it is as high as possible, preferably 10 to 90 ° C, particularly preferably 50 to 90 ° C. Further, the basic aqueous solution is added to the obtained aqueous solution of tantalum until the aqueous solution of tantalum reaches pH 9.

この場合、添加速度は、中和速度が低下し水酸化物の粒子成長を促すことが可能なため出来るだけ遅いことが望ましく、反応等量/時間で0.01〜0.10eq/分が好ましい。この場合、添加速度は、水酸化物についての飽和溶液を作成するまでの初期中和迄は
特に限定されない。
In this case, the addition rate is desirably as slow as possible because the neutralization rate is decreased and the hydroxide particle growth can be promoted, and is preferably 0.01 to 0.10 eq / min in reaction equivalent / hour. . In this case, the addition rate is not particularly limited until the initial neutralization until a saturated solution of hydroxide is prepared.

上記の反応から総じて、タンタル濃度は低いほど、アンモニア性水溶液は薄いほど、添加速度は遅いほど、液温は高いほど、攪拌は緩やかなほど、タンタル水酸化物の生成反応速度を遅くでき、水溶液中の陰イオン(とくにF)のタンタル水酸化物の沈殿への巻き込みが少なくなり、陰イオン含有量の低い水酸化タンタルを得ることができる。 Overall, the lower the tantalum concentration, the thinner the ammoniacal aqueous solution, the slower the addition rate, the higher the liquid temperature, the slower the stirring, the slower the tantalum hydroxide formation reaction rate. Anion (especially F ) contained therein is less involved in precipitation of tantalum hydroxide, and tantalum hydroxide having a low anion content can be obtained.

得られた水酸化タンタルを固液分離するが、水酸化タンタルとそれ以外の水溶液の固液分離は、重力濾過、加圧濾過、遠心分離濾過等が可能である。   The obtained tantalum hydroxide is subjected to solid-liquid separation. Gravity filtration, pressure filtration, centrifugal filtration, etc. can be used for solid-liquid separation of tantalum hydroxide and other aqueous solutions.

濾別したあとで、水酸化タンタルを洗浄するが、洗浄は、付着している陰イオンを除去するために行う。この洗浄は、濾別操作のさい、濾別した水酸化タンタルに洗浄剤を接触させて行う。この時、使用する洗浄剤は、水、好ましくは一般に純水と呼ばれるイオン交換水を用いるが、洗浄剤のpH等はとくに調整しなくともよい。   After filtering off, the tantalum hydroxide is washed. The washing is performed to remove attached anions. This cleaning is performed by bringing a cleaning agent into contact with the filtered tantalum hydroxide during the filtering operation. At this time, the cleaning agent used is water, preferably ion-exchanged water generally called pure water, but the pH of the cleaning agent does not need to be adjusted.

洗浄のあと、洗浄剤と水酸化タンタルを引き続き固液分離して、水酸化タンタルを得た。この水酸化タンタルの乾燥後の組成は、
Ta 65.0〜67.0重量%
F 0.1重量%以下
P 60重量ppm以下、好ましくは6重量ppm以下
Cu 3重量ppm以下
Mn 3重量ppm以下
Ni 3重量ppm以下
Nb 3重量ppm以下
である。この乾燥は次工程の焼成前に行うものと同様である。水分量(100℃・2時間処理前後の重量差)は3重量%以下、特に好ましくは0.5重量%以下であり、次工程で酸化タンタルを作製するのに適している。Fの含有量は0.1重量%以下であり、次工程でFの含有量の少ない酸化タンタルを得る原料として非常に適している。また、P含有量も60重量ppm以下と、同様にPの含有量の少ない酸化タンタルを得る原料として好適である。同時に、Cu、Mn、Ni、Nbもそれぞれ3重量ppm以下であり、非常に純度の高い酸化タンタルを製造するための原料として最適である。
After washing, the cleaning agent and tantalum hydroxide were subsequently solid-liquid separated to obtain tantalum hydroxide. The composition of tantalum hydroxide after drying is
Ta 65.0-67.0 wt%
F 0.1 wt% or less P 60 wtppm or less, preferably 6 wtppm or less Cu 3 wtppm or less Mn 3 wtppm or less Ni 3 wtppm or less Nb 3 wtppm or less. This drying is the same as that performed before firing in the next step. The water content (weight difference between before and after treatment at 100 ° C. for 2 hours) is 3% by weight or less, particularly preferably 0.5% by weight or less, which is suitable for producing tantalum oxide in the next step. The F content is 0.1% by weight or less, and is very suitable as a raw material for obtaining tantalum oxide having a low F content in the next step. Further, the P content is 60 ppm by weight or less, which is also suitable as a raw material for obtaining tantalum oxide having a low P content. At the same time, Cu, Mn, Ni, and Nb are each 3 ppm by weight or less, and are optimal as raw materials for producing very high purity tantalum oxide.

この水酸化タンタルの乾燥・粉砕後の粉体特性は、平均粒径が5.0〜15.0μm、比表面積が20.0〜80.0m/gである。この乾燥・粉砕は次工程の焼成前に行なうものと同様であり、次工程での酸化タンタルの焼成原料として非常に好ましい粒径、比表面積となる。 The powder characteristics of the tantalum hydroxide after drying and pulverization are an average particle diameter of 5.0 to 15.0 μm and a specific surface area of 20.0 to 80.0 m 2 / g. This drying and pulverization is the same as that performed before firing in the next step, and has a particle size and specific surface area that are very preferable as a raw material for firing tantalum oxide in the next step.

(第5工程)第5工程は、第4工程で得られた水酸化タンタルを、乾燥、焼成し、酸化タンタルを得る工程である。   (Fifth Step) The fifth step is a step of drying and baking the tantalum hydroxide obtained in the fourth step to obtain tantalum oxide.

本工程では先ず、第4工程で得られた水酸化タンタルを乾燥するが、この乾燥方法は、風乾、温熱乾燥、真空乾燥等で行う。この場合、乾燥温度及び乾燥時間は、特に限定されない。   In this step, first, the tantalum hydroxide obtained in the fourth step is dried. This drying method is performed by air drying, heat drying, vacuum drying, or the like. In this case, the drying temperature and the drying time are not particularly limited.

乾燥後、得られた乾燥水酸化タンタルを粉砕する。この粉砕方法は、ロールミル、ボールミル等の剪断効果や圧縮効果の高い方法が好ましく、これにより、水酸化タンタルを圧密し、嵩密度の高い水酸化タンタルを得ることができる。   After drying, the obtained dried tantalum hydroxide is pulverized. This pulverization method is preferably a method having a high shearing effect or compression effect, such as a roll mill or a ball mill. By this, tantalum hydroxide can be consolidated and tantalum hydroxide having a high bulk density can be obtained.

ボールミルを使用するときは、乾式で、メディアはジルコニア、アルミナ、磁器製等のボール、またはフッ素樹脂、フッ素樹脂ライニング等のビーズ、ボールが好ましく、とく
に比重の高いものが好ましいが、特に限定されない。
When a ball mill is used, it is dry and the medium is preferably a ball made of zirconia, alumina, porcelain, or the like, or a bead or ball made of fluorine resin, fluorine resin lining, or the like, and particularly high in specific gravity, but not particularly limited.

次いで、粉砕後の水酸化タンタルを、焼成し、酸化タンタルを得るが、この場合、焼成温度は、900〜1100℃が好ましい。これは、微量に残留した弗素を揮発除去できるためである。   Next, the ground tantalum hydroxide is fired to obtain tantalum oxide. In this case, the firing temperature is preferably 900 to 1100 ° C. This is because a small amount of remaining fluorine can be volatilized and removed.

焼成時間は、酸化を促すのに十分な時間をとればよく、例えば6〜10時間焼成する。また、焼成パターンは、特に規定しないが通常の方法で良い。さらに焼成雰囲気は、酸化を目的とするため酸素雰囲気が好ましいが、これは、十分に酸素が供給できる条件であれば、大気中でも問題は無い。   The firing time may be sufficient to promote oxidation, for example 6 to 10 hours. Further, the firing pattern is not particularly defined but may be a normal method. Further, the firing atmosphere is preferably an oxygen atmosphere for the purpose of oxidation, but this is not a problem even in the atmosphere as long as oxygen can be sufficiently supplied.

上記水酸化タンタルを焼成して得た酸化タンタルの組成は、
Ta 99.9重量%以上(Nbと遷移金属を除く差数法による)、
F 0.5重量ppm以下
P 100重量ppm以下、好ましくは10重量ppm以下
Cu 5重量ppm以下
Mn 5重量ppm以下
Ni 5重量ppm以下
Nb 5重量ppm以下
である。このようにして得られた酸化タンタルは従来にない特に高純度のものであり、光学材料や電子材料用等に非常に適したものである。
The composition of tantalum oxide obtained by firing the tantalum hydroxide is:
Ta 2 O 5 99.9% by weight or more (by difference method excluding Nb and transition metal),
F 0.5 wt ppm or less P 100 wt ppm or less, preferably 10 wt ppm or less Cu 5 wt ppm or less Mn 5 wt ppm or less Ni 5 wt ppm or less Nb 5 wt ppm or less. The tantalum oxide obtained in this way has a particularly high purity, which has never been obtained before, and is very suitable for optical materials and electronic materials.

焼成工程で得られた酸化タンタルの粉体特性は、平均粒径が1.0〜10.0μm、比表面積が2.0〜7.0m/gである。この範囲の比表面積にすることによって、粉末の飛散防止が顕著になり、さらにこの範囲の平均粒径にすることによって、計量性等の特性も向上し、光学材料や電子材料用等に適した酸化タンタルとなる。 The powder characteristics of tantalum oxide obtained in the firing step are an average particle diameter of 1.0 to 10.0 μm and a specific surface area of 2.0 to 7.0 m 2 / g. By making the specific surface area in this range, the powder scattering is remarkably prevented, and by making the average particle size in this range, characteristics such as metrology are improved and suitable for optical materials and electronic materials. Tantalum oxide.

(実施例1)
(第1工程)反応容器中で、それぞれの元素換算でTa73.0重量%、Cu19100重量ppm、Mn102000重量ppm、Ni10200重量ppm、Nb100重量ppm未満の組成のタンタル含有物200gを、40重量%工業用フッ化水素酸200ml中に投入し、水溶液を攪拌しながら水溶液の温度を80℃に維持し、タンタル含有物の溶解、浸出を行った。得られたタンタル含有水溶液と不溶解残からなる懸濁液を定性用濾紙で濾過し、Ta換算で580g/Lを含有するタンタル含有水溶液を250mLを得た。
Example 1
(First step) In a reaction vessel, 200 g of tantalum-containing material having a composition of 73.0 wt% Ta, Cu 19100 wt ppm, Mn 102000 wt ppm, Ni 10200 wt ppm, Nb 100 wt ppm in terms of each element was converted to 40 wt% The solution was put into 200 ml of hydrofluoric acid, and the temperature of the aqueous solution was maintained at 80 ° C. while stirring the aqueous solution, so that the tantalum-containing material was dissolved and leached. The obtained suspension containing the tantalum-containing aqueous solution and the insoluble residue was filtered with a qualitative filter paper to obtain 250 mL of a tantalum-containing aqueous solution containing 580 g / L in terms of Ta.

(第2工程)第1工程で得られたタンタル含有水溶液に、適量の水と硫酸を添加し、水相のタンタル濃度をTa換算で100g/L、フッ化水素酸を7重量%、硫酸濃度を15重量%に調整した。   (Second step) To the tantalum-containing aqueous solution obtained in the first step, appropriate amounts of water and sulfuric acid are added, the tantalum concentration of the aqueous phase is 100 g / L in terms of Ta, hydrofluoric acid is 7% by weight, sulfuric acid concentration Was adjusted to 15% by weight.

有機相は、トリブチルフォスフェートの容積比で50%のケロシン希釈溶液とし、抽出操作は、有機相と水相をO/A(容積比)=6/1で分液漏斗に入れ、振とう器にかけ室温で5分間振とうさせた。振とう後、少なくとも10分間静置し有機相と水相が充分相分離したところで、有機相と水相を分離した。   The organic phase is a dilute solution of kerosene with a volume ratio of tributyl phosphate of 50%, and the extraction operation is performed by placing the organic phase and the aqueous phase in a separatory funnel at O / A (volume ratio) = 6/1. And shaken at room temperature for 5 minutes. After shaking, the mixture was allowed to stand for at least 10 minutes, and when the organic phase and the aqueous phase were sufficiently separated, the organic phase and the aqueous phase were separated.

分離後の有機相を10重量%硫酸の水相で洗浄したが、この洗浄操作は、有機相と水相をO/A(容積比)=6/1で分液漏斗に入れ、振とう器にかけ室温で5分間振とうさせた。振とう後、少なくとも10分間静置し有機相と水相が充分相分離したところで、有機相と水相を分離した。   The organic phase after separation was washed with an aqueous phase of 10% by weight sulfuric acid. In this washing operation, the organic phase and the aqueous phase were put into a separatory funnel at O / A (volume ratio) = 6/1, and a shaker was used. And shaken at room temperature for 5 minutes. After shaking, the mixture was allowed to stand for at least 10 minutes, and when the organic phase and the aqueous phase were sufficiently separated, the organic phase and the aqueous phase were separated.

分離後の有機相について新たに10重量%硫酸の水相を準備し、同様の洗浄操作を繰り返し、毎回新たな10重量%硫酸の水相を準備し、合計10回の洗浄操作を行った後、水相と分離した有機相を得た。   After the organic phase after separation, a 10% by weight sulfuric acid aqueous phase is newly prepared, and the same washing operation is repeated, and a new 10% by weight sulfuric acid aqueous phase is prepared each time, and a total of 10 washing operations are performed. An organic phase separated from the aqueous phase was obtained.

この分離した有機相を2重量%のアンモニア水溶液を水相として逆抽出した。この逆抽出操作は、有機相と水相をO/A(容積比)=6/1で分液漏斗に入れ、振とう器にかけ室温で5分間振とうさせた。振とう後、少なくとも10分間静置し有機相と水相が充分相分離したところで、有機相と水相を分離した。得られた水相のタンタル濃度はTa換算で100g/L、リン(P)の濃度はP/Taで2000重量ppmであった。   The separated organic phase was back-extracted with a 2% by weight aqueous ammonia solution as an aqueous phase. In this back extraction operation, the organic phase and the aqueous phase were placed in a separatory funnel at O / A (volume ratio) = 6/1 and shaken on a shaker at room temperature for 5 minutes. After shaking, the mixture was allowed to stand for at least 10 minutes, and when the organic phase and the aqueous phase were sufficiently separated, the organic phase and the aqueous phase were separated. The obtained aqueous phase had a tantalum concentration of 100 g / L in terms of Ta, and a phosphorus (P) concentration of 2000 ppm by weight in terms of P / Ta.

(第3工程)次いで第2工程で得られた水相であるタンタル水溶液に、硝酸と水を適量添加し硝酸濃度が1N、タンタル濃度がTa換算で95g/Lであるタンタル水溶液1525mLを得た。   (Third step) Next, an appropriate amount of nitric acid and water was added to the aqueous tantalum solution obtained in the second step to obtain 1525 mL of a tantalum aqueous solution having a nitric acid concentration of 1 N and a tantalum concentration of 95 g / L in terms of Ta. .

多孔質吸着剤としては、活性炭(粉状)10gを、予め100mLの1N硝酸中、室温で5分間攪拌、懸濁させた後、濾過、純水で洗浄し、金属不純物を除去したものを使用した。   As the porous adsorbent, 10 g of activated carbon (powder) was previously stirred and suspended in 100 mL of 1N nitric acid for 5 minutes at room temperature, then filtered and washed with pure water to remove metal impurities. did.

このタンタル水溶液中に、金属不純物を除去したあとの活性炭10gを添加し、室温で5分間攪拌、懸濁させた後、濾過し、有機物を吸着した活性炭を分離したタンタル水溶液を得た。このとき、水溶液中のフッ素濃度は、F/Taで50重量%程度であった。   In this tantalum aqueous solution, 10 g of activated carbon after removing metal impurities was added, stirred and suspended at room temperature for 5 minutes, and then filtered to obtain an aqueous tantalum solution from which the activated carbon adsorbing organic matter was separated. At this time, the fluorine concentration in the aqueous solution was about 50% by weight in terms of F / Ta.

(第4工程)次いで第3工程で得たタンタル水溶液に適量の純水を添加し、タンタル濃度がTa換算で50g/Lのタンタル水溶液を得、このタンタル水溶液を60℃に加温し、攪拌しながら、60℃に加温した3重量%炭酸アンモニウム水溶液を徐々に添加した。   (Fourth step) Next, an appropriate amount of pure water is added to the tantalum aqueous solution obtained in the third step to obtain a tantalum aqueous solution having a tantalum concentration of 50 g / L in terms of Ta. The tantalum aqueous solution is heated to 60 ° C. and stirred. Then, a 3 wt% aqueous ammonium carbonate solution heated to 60 ° C. was gradually added.

この中和操作は、まず、水酸化物の沈殿が生じる直前までこの炭酸アンモニウム水溶液を添加する初期中和を行った。初期中和は、予めタンタル水溶液の水酸化物沈澱開始に必要な炭酸アンモニウム水溶液の当量を滴定法等により調べておき、その上で沈澱開始当量よりわずかに少なめに炭酸アンモニウム水溶液をこのタンタル水溶液に添加し初期中和液を作成した。   In this neutralization operation, initial neutralization in which the aqueous ammonium carbonate solution was added until immediately before precipitation of hydroxide was performed. In the initial neutralization, the equivalent amount of the ammonium carbonate aqueous solution necessary for the start of hydroxide precipitation of the tantalum aqueous solution is previously determined by titration, etc., and then the aqueous ammonium carbonate solution is added to the tantalum aqueous solution slightly less than the precipitation start equivalent. An initial neutralization solution was prepared by addition.

つまり、水酸化物についての飽和溶液を作成した。   That is, a saturated solution for hydroxide was created.

初期中和を行って得られたタンタルの水溶液に、塩基性水溶液として60℃に加温した3重量%炭酸アンモニウム水溶液を添加した。この中和時のタンタル水溶液の温度は、引き続き60℃に維持し、このタンタルの水溶液に、3重量%炭酸アンモニウム水溶液はpH9になるまで添加した。この場合、添加速度は、反応当量/時間で0.01eq/分となるようにした。   A 3% by weight aqueous ammonium carbonate solution heated to 60 ° C. was added as a basic aqueous solution to the aqueous tantalum solution obtained by initial neutralization. The temperature of the aqueous tantalum solution during the neutralization was continuously maintained at 60 ° C., and a 3 wt% aqueous ammonium carbonate solution was added to the aqueous tantalum solution until the pH reached 9. In this case, the addition rate was set to 0.01 eq / min in terms of reaction equivalent / hour.

沈殿した水酸化タンタルを含む懸濁液を濾過し、懸濁液から分離した水酸化タンタルを純水で洗浄、濾過し、水酸化タンタルを得た。   The suspension containing the precipitated tantalum hydroxide was filtered, and the tantalum hydroxide separated from the suspension was washed with pure water and filtered to obtain tantalum hydroxide.

上記第4工程で得られた水酸化タンタルの乾燥後の組成は、重量法、ICP、原子吸光光度法、液体クロマトグラフで組成分析したところ、
Ta 67.0重量%
F 0.03重量%
P 3重量ppm
Cu 1重量ppm未満
Mn 1重量ppm未満
Ni 1重量ppm未満
Nb 1重量ppm未満
水分 0.09重量%
であった。
The composition after drying of the tantalum hydroxide obtained in the fourth step was subjected to composition analysis by gravimetric method, ICP, atomic absorption spectrophotometry, and liquid chromatograph.
Ta 67.0% by weight
F 0.03% by weight
P 3 ppm by weight
Cu Less than 1 ppm by weight Mn Less than 1 ppm by weight Ni Less than 1 ppm by weight Nb Less than 1 ppm by weight Moisture 0.09% by weight
Met.

また、この第4工程で得られた水酸化タンタルの乾燥・粉砕後の粉体特性は、平均粒径が12.0μm、比表面積が30.0m/gであった。 The powder characteristics of the tantalum hydroxide obtained in the fourth step after drying and pulverization were an average particle diameter of 12.0 μm and a specific surface area of 30.0 m 2 / g.

(第5工程)次いで、第4工程で得た水酸化タンタルを、100℃、24時間で温熱乾燥し、乾燥後、得られた乾燥水酸化タンタルを、ボールミルを使用して粉砕した。その後、加熱器で1000℃、8時間、大気中で焼成して酸化タンタルを得た。   (Fifth Step) Next, the tantalum hydroxide obtained in the fourth step was dried with heat at 100 ° C. for 24 hours. After drying, the obtained tantalum hydroxide was pulverized using a ball mill. Then, it baked in the air at 1000 ° C. for 8 hours with a heater to obtain tantalum oxide.

上記第5工程で得られた酸化タンタルの組成は、重量法、ICP、原子吸光光度法、液体クロマトグラフで組成分析したところ、
Ta 99.9重量%
F 0.03重量ppm
P 2重量ppm未満
Cu 1重量ppm未満
Mn 1重量ppm未満
Ni 1重量ppm未満
Nb 1重量ppm未満
であった。
When the composition of the tantalum oxide obtained in the fifth step was analyzed by a gravimetric method, ICP, atomic absorption photometry, and liquid chromatography,
Ta 2 O 5 99.9% by weight
F 0.03 ppm by weight
P Less than 2 ppm by weight Cu Less than 1 ppm by weight Mn Less than 1 ppm by weight Ni Less than 1 ppm by weight Nb Less than 1 ppm by weight.

また、この第5工程で得られた酸化タンタルの粉体特性は、平均粒径が3.0μm、比表面積が3.0m/gであった。 The powder characteristics of the tantalum oxide obtained in the fifth step were as follows: the average particle size was 3.0 μm and the specific surface area was 3.0 m 2 / g.

(実施例2)
(第1工程)反応容器中で、それぞれの元素換算でTa96.6重量%、Cu160重量ppm、Mn10重量ppm未満、Ni70重量ppm、Nb140重量ppmの組成のタンタル含有物200gを、55重量%工業用フッ化水素酸200mL中に投入し、水溶液を攪拌しながら水溶液の温度を80℃に維持し、タンタル含有物の溶解、浸出を行った。
(Example 2)
(First step) In a reaction vessel, 200 g of tantalum containing a composition of Ta 96.6 wt%, Cu 160 wt ppm, Mn less than 10 wt ppm, Ni 70 wt ppm, Nb 140 wt ppm in terms of each element was added to 55 wt% The solution was put into 200 mL of hydrofluoric acid, and the temperature of the aqueous solution was maintained at 80 ° C. while stirring the aqueous solution, so that the tantalum-containing material was dissolved and leached.

得られたタンタル含有水溶液と不溶解残を含む懸濁液を定性用濾紙で濾過し、Ta換算で760g/Lを含有するタンタル含有水溶液を255mL得た。   The obtained suspension containing tantalum-containing aqueous solution and undissolved residue was filtered with a qualitative filter paper to obtain 255 mL of a tantalum-containing aqueous solution containing 760 g / L in terms of Ta.

(第2工程)次いで第1工程で得られたタンタル含有水溶液に、適量の水と硫酸を添加し、水相のタンタル濃度をTa換算で70g/L、フッ化水素酸濃度を5重量%、硫酸濃度を10重量%に調整した。   (Second Step) Next, an appropriate amount of water and sulfuric acid are added to the tantalum-containing aqueous solution obtained in the first step, the tantalum concentration of the aqueous phase is 70 g / L in terms of Ta, and the hydrofluoric acid concentration is 5% by weight. The sulfuric acid concentration was adjusted to 10% by weight.

有機相は、トリブチルフォスフェートの容積比で50%のケロシン希釈溶液とし、抽出操作は、有機相と水相をO/A(容積比)=6/1で分液漏斗に入れ、振とう器にかけ室温で5分間振とうさせた。振とう後、少なくとも10分間静置し有機相と水相が充分相分離したところで、有機相と水相を分離した。   The organic phase is a dilute solution of kerosene with a volume ratio of tributyl phosphate of 50%, and the extraction operation is performed by placing the organic phase and the aqueous phase in a separatory funnel at O / A (volume ratio) = 6/1. And shaken at room temperature for 5 minutes. After shaking, the mixture was allowed to stand for at least 10 minutes, and when the organic phase and the aqueous phase were sufficiently separated, the organic phase and the aqueous phase were separated.

次いで分離後の有機相を10重量%硫酸の水相で洗浄し、洗浄操作は、有機相と水相をO/A(容積比)=3/1で分液漏斗に入れ、振とう器にかけ室温で5分間振とうさせた。振とう後、少なくとも10分間静置し有機相と水相が充分相分離したところで、有機相と水相を分離した。   Next, the separated organic phase is washed with an aqueous phase of 10% by weight sulfuric acid, and the washing operation is carried out by placing the organic phase and the aqueous phase in a separatory funnel at O / A (volume ratio) = 3/1, and applying to a shaker. Shake for 5 minutes at room temperature. After shaking, the mixture was allowed to stand for at least 10 minutes, and when the organic phase and the aqueous phase were sufficiently separated, the organic phase and the aqueous phase were separated.

分離後の有機相について新たに10重量%硫酸の水相を準備し、同様の洗浄操作を繰り返し、毎回新たな10重量%硫酸の水相を準備し、合計8回の洗浄操作を行った後、水相と分離した有機相を得た。   After the organic phase after separation, a 10% by weight sulfuric acid aqueous phase is newly prepared, and the same washing operation is repeated, and a new 10% by weight sulfuric acid aqueous phase is prepared each time, and a total of 8 washing operations are performed. An organic phase separated from the aqueous phase was obtained.

この分離した有機相を2重量%のアンモニア水溶液を水相として逆抽出したが、この逆抽出操作は、有機相と水相をO/A(容積比)=3/1で分液漏斗に入れ、振とう器にかけ室温で5分間振とうさせた。振とう後、少なくとも10分間静置し有機相と水相が充分相分離したところで、有機相と水相を分離した。得られた水相のタンタル濃度はTa換算で50g/L、リン(P)の濃度はP/Taで1800重量ppmであった。   The separated organic phase was back-extracted with a 2% by weight aqueous ammonia solution as an aqueous phase. In this back-extraction operation, the organic phase and the aqueous phase were placed in a separatory funnel at O / A (volume ratio) = 3/1. And shaken on a shaker at room temperature for 5 minutes. After shaking, the mixture was allowed to stand for at least 10 minutes, and when the organic phase and the aqueous phase were sufficiently separated, the organic phase and the aqueous phase were separated. The resulting aqueous phase had a tantalum concentration of 50 g / L in terms of Ta and a phosphorus (P) concentration of 1800 ppm by weight in terms of P / Ta.

(第3工程)次いで第2工程で得られた水相であるタンタル水溶液に、硝酸と水を適量添加し硝酸濃度が1N、タンタル濃度がTa換算で45g/Lであるタンタル水溶液4290mLを得た。このとき素溶液中のフッ素濃度は、F/Taで50重量%程度であった。   (Third step) Next, an appropriate amount of nitric acid and water was added to the aqueous tantalum solution obtained in the second step to obtain 4290 mL of an aqueous tantalum solution having a nitric acid concentration of 1 N and a tantalum concentration of 45 g / L in terms of Ta. . At this time, the fluorine concentration in the raw solution was about 50% by weight in terms of F / Ta.

このタンタル水溶液中に、多孔質吸着剤として、金属不純物を除去したあとの活性炭50gを添加し、室温で5分間攪拌、懸濁させた後、濾過し、有機物を吸着した活性炭を分離したタンタル水溶液を得た。この多孔質吸着剤としては、活性炭(粉状)50gを、予め500mlの0.5N硝酸中、室温で5分間攪拌、懸濁させた後、濾過、純水で洗浄し、金属不純物を除去したものを使用した。   In this tantalum aqueous solution, 50 g of activated carbon after removing metal impurities was added as a porous adsorbent, stirred and suspended at room temperature for 5 minutes, filtered, and separated from the activated carbon adsorbing organic matter. Got. As this porous adsorbent, 50 g of activated carbon (powder) was previously stirred and suspended in 500 ml of 0.5N nitric acid at room temperature for 5 minutes, then filtered and washed with pure water to remove metal impurities. I used something.

(第4工程)次いで第3工程で得たタンタル水溶液に適量の純水を添加し、タンタル濃度10g/lのタンタル水溶液を得た。このタンタル水溶液の液温は15℃であったが、この15℃のタンタル水溶液を攪拌しているところへ、60℃に加温した12重量%炭酸アンモニア水を徐々に添加した。   (Fourth Step) Next, an appropriate amount of pure water was added to the tantalum aqueous solution obtained in the third step to obtain a tantalum aqueous solution having a tantalum concentration of 10 g / l. The liquid temperature of this tantalum aqueous solution was 15 ° C., and 12% by weight of aqueous ammonium carbonate heated to 60 ° C. was gradually added to the stirring of the 15 ° C. tantalum aqueous solution.

この中和操作は、まず、水酸化物の沈殿が生じる直前までこの炭酸アンモニウム水溶液を添加する初期中和を行った。初期中和は、予めタンタル水溶液の水酸化物沈澱開始に必要な炭酸アンモニウム水溶液の当量を滴定法等により調べておき、その上で沈澱開始当量よりわずかに少なめに炭酸アンモニウム水溶液をこのタンタル水溶液に添加し初期中和液を作成した。   In this neutralization operation, initial neutralization in which the aqueous ammonium carbonate solution was added until immediately before precipitation of hydroxide was performed. In the initial neutralization, the equivalent amount of the ammonium carbonate aqueous solution necessary for the start of hydroxide precipitation of the tantalum aqueous solution is previously determined by titration, etc., and then the aqueous ammonium carbonate solution is added to the tantalum aqueous solution slightly less than the precipitation start equivalent. An initial neutralization solution was prepared by addition.

つまり、水酸化物についての飽和溶液を作成した。   That is, a saturated solution for hydroxide was created.

初期中和を行って得られたタンタルの水溶液に、塩基性水溶液として3重量%炭酸アンモニウム水溶液を添加した。この中和時のタンタル水溶液の温度は、加温して60℃に維持し、このタンタルの水溶液に、3重量%炭酸アンモニウム水溶液はpH9になるまで添加した。この場合、添加速度は、反応当量/時間で0.05eq/分となるようにした。   A 3% by weight ammonium carbonate aqueous solution was added as a basic aqueous solution to an aqueous solution of tantalum obtained by initial neutralization. The temperature of the tantalum aqueous solution at the time of neutralization was heated and maintained at 60 ° C., and a 3 wt% ammonium carbonate aqueous solution was added to the tantalum aqueous solution until the pH reached 9. In this case, the addition rate was 0.05 eq / min in terms of reaction equivalent / hour.

沈殿した水酸化タンタルを含む懸濁液を濾過し、懸濁液から分離した水酸化タンタルを純水で洗浄、濾過し、水酸化タンタルを得た。   The suspension containing the precipitated tantalum hydroxide was filtered, and the tantalum hydroxide separated from the suspension was washed with pure water and filtered to obtain tantalum hydroxide.

上記第4工程で得られた水酸化タンタルの乾燥後の組成は、重量法、ICP、原子吸光光度法、液体クロマトグラフで分析したところ、
Ta 67.0重量%
F 0.10重量%
P 10重量ppm
Cu 1重量ppm未満
Mn 1重量ppm未満
Ni 1重量ppm未満
Nb 1重量ppm未満
水分 0.10重量%
であった。
The composition after drying of the tantalum hydroxide obtained in the fourth step was analyzed by gravimetry, ICP, atomic absorption spectrophotometry, and liquid chromatograph.
Ta 67.0% by weight
F 0.10% by weight
P 10wtppm
Cu Less than 1 ppm by weight Mn Less than 1 ppm by weight Ni Less than 1 ppm by weight Nb Less than 1 ppm by weight Water 0.10% by weight
Met.

またこの第4工程で得られた水酸化タンタルの乾燥後の粉体特性は、平均粒径が7.5μm、比表面積が71.7m/gであった。 The powder characteristics after drying of the tantalum hydroxide obtained in the fourth step were an average particle diameter of 7.5 μm and a specific surface area of 71.7 m 2 / g.

(第5工程)次いで第4工程で得た水酸化タンタルを、100℃、24時間で温熱乾燥し、乾燥後、得られた乾燥水酸化タンタルを、ボールミルを使用して粉砕した。この後、加熱器で1000℃、5時間大気中で焼成して、酸化タンタルを得た。   (Fifth Step) Next, the tantalum hydroxide obtained in the fourth step was dried with heat at 100 ° C. for 24 hours. After drying, the obtained tantalum hydroxide was pulverized using a ball mill. Then, it baked in the air at 1000 ° C. for 5 hours with a heater to obtain tantalum oxide.

上記第5工程で得られた酸化タンタルの組成は、重量法、原子吸光光度計、ICP、液体クロマトグラフで分析したところ、
Ta 99.9重量%
F 0.5重量ppm
P 9重量ppm
Cu 1重量ppm未満
Mn 1重量ppm未満
Ni 1重量ppm未満
Nb 1重量ppm未満
であった。
The composition of tantalum oxide obtained in the fifth step was analyzed by gravimetry, atomic absorption photometry, ICP, and liquid chromatograph.
Ta 2 O 5 99.9% by weight
F 0.5 ppm by weight
P 9wtppm
Cu Less than 1 ppm by weight Mn Less than 1 ppm by weight Ni Less than 1 ppm by weight Nb Less than 1 ppm by weight

またこの第5工程で得られた酸化タンタルの粉体特性は、平均粒径が5.0μm、比表面積が4.5m/gであった。 The powder characteristics of the tantalum oxide obtained in the fifth step were an average particle size of 5.0 μm and a specific surface area of 4.5 m 2 / g.

Claims (5)

Fの含有量が0.5重量ppm以下であり、かつ、Pの含有量が100重量ppm以下であることを特徴とする酸化タンタル。   A tantalum oxide characterized in that the content of F is 0.5 ppm by weight or less and the content of P is 100 ppm by weight or less. Pの含有量が10重量ppm以下であることを特徴とする請求項1に記載の酸化タンタル。   The tantalum oxide according to claim 1, wherein the content of P is 10 ppm by weight or less. タンタル含有物をフッ化水素酸もしくはフッ化水素酸と他の無機酸の混酸で浸出後、固液分離し、タンタル含有水溶液を得る第1工程と、
第1工程で得られた水溶液から正リン酸エステルの抽出剤を用いてタンタル錯塩として溶媒にタンタルを抽出し、得られる金属不純物と分離された抽出液を硫酸水溶液で洗浄した後、アンモニア水溶液で逆抽出してタンタル溶液を得る第2工程と
第2工程で得られたアンモニア水で抽出した抽出液に無機酸を添加する処理後、多孔質吸着剤を接触させ、その後固液分離し、有機分が除去されたタンタル溶液を得る第3工程と
第3工程で得られた溶液にアンモニア性塩基性水溶液を添加して水酸化タンタルを得る第4工程と
第4工程で得られた水酸化タンタルを焼成することで、酸化タンタルを得る第5工程を有することを特徴とする請求項1または2に記載の酸化タンタルの製造方法。
Leaching the tantalum-containing material with hydrofluoric acid or a mixed acid of hydrofluoric acid and another inorganic acid, followed by solid-liquid separation to obtain a tantalum-containing aqueous solution,
Tantalum is extracted as a tantalum complex salt from the aqueous solution obtained in the first step as a tantalum complex salt using an orthophosphoric acid ester extractant, and the extract separated from the resulting metal impurities is washed with a sulfuric acid aqueous solution, The second step to obtain a tantalum solution by back extraction and after the treatment of adding an inorganic acid to the extract extracted with aqueous ammonia obtained in the second step, the porous adsorbent is brought into contact, and then solid-liquid separation is performed. The third step for obtaining a tantalum solution from which the components have been removed, the fourth step for obtaining tantalum hydroxide by adding an ammoniacal basic aqueous solution to the solution obtained in the third step, and the tantalum hydroxide obtained in the fourth step The method for producing tantalum oxide according to claim 1, further comprising a fifth step of obtaining tantalum oxide by firing the material.
前記第2工程の硫酸濃度が10〜12重量%であることを特徴とする請求項3に記載の酸化タンタルの製造方法。   The method for producing tantalum oxide according to claim 3, wherein the sulfuric acid concentration in the second step is 10 to 12% by weight. 前記第1工程で逆抽出に使用するアンモニア水のアンモニア濃度が1〜3重量%であることを特徴とする請求項3に記載の酸化タンタルの製造方法。   4. The method for producing tantalum oxide according to claim 3, wherein the ammonia concentration used for back extraction in the first step is 1 to 3 wt%.
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