SE512978C2 - Bearbetning av niob-och tantalinnehållande material - Google Patents

Description

lO l5 512 978 omvandling av de erhållna oxidhydraterna till rena oxider genom kalci- nering vid höga temperaturer.

Stora mängder avfallsvatten innehållande ammoniumfluorid ansamlas na- turligt vid detta kända förfarande. Detta leder antingen till nedsmuts- ning av miljön eller kräver speciella steg för att återvinna ammoniak genom reaktion med bränd kalk och deponering av fluoriden i en oskadlig form som ett deponeringsbart fluoridslam.

Dessutom kräver det kända förfarandet för att realiseras, konstant an- vändning av färsk fluorvätesyra i en volym som krävs för upplösning av tantal- och niobinnehâllande råmaterial och också för att realisera av- skiljningsextraktion. Den erhållna lösningen utsätts för vätskeextrak- tion i flera steg, vilket ger fullständig extraktion av tantal och niob frän raffinatlösningen. Det garanterar emellertid inte att man får de kvaliteter som krävs hos tantal- och niobföreningarna.

För att erhålla de kvaliteter som krävs hos tantal- och niobförening- arna utsätts deras vattenhaltiga lösningar av komplexa fluorsyror för ytterligare rening genom upprepad vätskeextraktion i flera steg och detta resulterar i sin tur i en kostnadsökning för dyra kemikalier och en kostnadsökning för neutralisering av vätskeformat avfall.

Enligt det kända förfarandet utförs fällning av oxidhydrater av tantal och niob tillräckligt väl, medan de erhållna lösningarna av ammonium- fluorid är avfall och det inte görs någon tantal- och niobextraktion från dem. Den givna fällningen görs vid tillstånd, där samtliga element ingående i blandningen fälls samtidigt med fällningar av oxidhydrater av tantal och niob.

Vid föreliggande uppfinning undviks den sedvanliga upplösningen av tan- tal- och/eller niobinnehállande material i mineralsyror liksom alla dess brister. Samtidigt àtervinns och äterförs fluoridjoner och ammo- niak tillbaka in i processen. Extraktionsraffinaten används upprepat som användbar vätska för separering av tantal och niob genom vätskeex- traktion i flera steg. ¿. i| l5 512 978 Syftet med föreliggande uppfinning är att eliminera eller minska ovan- nämnda nackdelar. Ett ytterligare syfte är att ta fram en billigare process. Ytterligare syften och förbättringar kommer att framgå för fackmannen vid läsning av den detaljerade beskrivningen nedan.

I beskrivningen avser samtliga angivna procenttal viktprocent, om det inte uttryckligen sägs något annat.

De tantal- och niobinnehållande råmaterialen bearbetas med användning av en lösning av ammoniumfluorid återvunnen från processen vid en tem- peratur upp till kokpunkten (239°C) under inte mer än 10 timmar (exempel 1-4).

Det är inte lämpligt att öka temperaturen och att öka nedbrytningsti- den. Om nämnda temperatur ökas och behandlingstiden är mer än 10 timmar leder det till intensiv extraktion av ammoniumfluorid från reaktionsom- rådet in i en gasfas. Detta kommer för det första att komplicera gas- rengöringsprocessen och för det andra kommer det att kräva ökade mäng- der ammoniumfluorid för nedbrytning av råmaterialen.

Den nödvändiga ammoniumfluoridkvantiteten för nedbrytning av tantal- och niobråmaterial beräknas baserad på bildandet av ammoniumfluoridkom- plexa föreningar av samtliga element som innefattas i strukturen hos de givna rämaterialen. För att uppnå full nedbrytning av tantal- och niob- råmaterial är det lämpligt att använda ett överskott ammoniumfluorid. I exemplen 1-4 används således ammoniumfluorid i ett överskott på 1,5 - 2,5 gånger. Detta överskott är emellertid inte nödvändigt och ges endast som ett exempel.

Vid nedbrytningsstadiet omformas ammoniak och ammoniumfluorid till gas- fas.

Ammoniaken bildas när oxidelementen som finns i ràmaterialen utsätts för fluoridering och också vid övergängsförfarandet för ammoniumfluorid till ammoniumhydrofluorid när lösningen av ammoniumfluorid avdunstas under nedbrytningsprocessen. lO l5 512 978 Ammoniumfluorid omformas till gasfas huvudsakligen beroende på termisk nedbrytning av ammoniumfluoridkomplexa föreningar av blandningselement bildade under behandlingen av ràmaterialen.

Från gasfas återvinns amoniak som 1,0 - 28% vattenhaltig lösning genom ett kondenseringsförfarande (lösningarna (1,4), (1,6), (2,4) och (2,6) i exemplen 1 och 2) och den används upprepat under ammoniakfällning (exempelvis 20 - 28% vattenhaltig lösning) och vid tvättning (exempel- vis 1,5% vattenhaltig lösning) av tantal- och niobinnehållande fäll- ningar (exempel 7 och 8) samt också vid tvättning av sedimenten av blandningselementen (exempel 3 och 4).

En 1,0 - 1,5% vattenhaltig lösning av ammoniak (exempelvis lösning 2.4 från exempel 2) liksom cirkulationsvatten kan användas under urlak- ningsoperationerna (exempel 4).

Ammoniumfluoriden återvinns från gasfasen genom kondensationsförfaran- det och absorption av en vattenhaltig lösning innehållande ammoniumflu- orid (lösningarna 1,5 och 2,5 i exemplen 1 och 2) i en mängd på ca 200 g/l.

Vid nedbrytningsstadiet för tantal- och niobinnehållande råmaterial ex- traheras blandningselementen som finns i råmaterialen, som i det när- maste olösliga oxider, oxidfluorider eller fluorider (fällningarna 1,3; 2,3; 3,3 och 4,3 i exemplen 1-4), vilka efter kalcinering är depone- ringsbara avfallsprodukter (exempel 1).

Vid stadiet med nedbrytning och urlakning erhålls vattenhaltiga lös- ningar som innehåller fluortantal- och fluorniobkomplex av amonium (lösningarna 1,1; 1,2; 2,1; 2,2; 3,1; 3,2; 4,1 och 4,2 i exemplen 1-4).

Tvâttlösningarna som innehåller stora mängder blandningselement (exem- pelvis 1,2 och 2,2 i exemplen 1 och 2) är lämpliga att använda vid ned- brytningsstadiet för tantal- och niobinnehållande råmaterial som en lösning av ammoniumfluorid (exempel 4). lO l5 512 978 Från rena tantal- och niobinnehållande, vattenhaltiga lösningar (exem- pelvis 1,1; 2,1; 3,1 och 4,1 i exemplen 1-4) extraheras blandningen av fluorider och oxidfluorider av tantal och niob genomgående till fasta tillstànd: - genom ammoniakfällning av ammoniumfluoridkomplexa salter av tantal och niob med hjälp av en cirkulerande lösning med 20-28% ammoniak, - genom tvättning av de tilldelade salterna med vatten eller lösning med 1,0 - 1,5% ammoniak (det är lämpligt att använda vatten för att minska hydrolysen av fluoridsalt) och - genom torkning/kalcinering av ammoniumfluoridkomplexa salter av tantal och niob i syfte att bryta ned amoniumkomplex innefattande fullständig borttagning av ammoniak från den fasta fasen (exempel 5 och 6).

Fällningen av tantal och niob liksom deras fluoridinnehållande salter från en vattenhaltig lösning kan utföras vid tillstånd med fullständig fällning (exempel 5) och vid tillstånd med ej fullständig fällning (ex- empel 6). Det är mer föredraget att använda tillstånden med ej full- ständig fällning eftersom den mängd ammoniak som används för fällningen är lägre och de erhållna fällningarna innehåller flera fluoridjoner i förhållande till summan av tantal och niob.

Torkning/kalcinering utförs vid en hög temperatur som inte är högre än 450°C under inte mer än två timmar.

Det är inte lämpligt att öka temperaturen eller tiden, eftersom om tem- peraturen är högre än 450°C och behandlingstiden är längre än två timmar kan man notera sublimering av fluoridföreningarna av tantal och niob till gasfas och detta sänker den direkta extraktionen av tantal och niob och leder således till en kostnadsökning för processen i helhet.

Den således erhållna blandningen av fluorider och oxidfluorider av tan- tal och niob (sedimenten 5,2 och 6,2 i exemplen 5 och 6) behandlas med återanvänt extraktionsraffinat som inte innehåller några större mängder lO l5 512 978 blandningselement, för att få lösningen deponeringsbar för selektiv av- skiljning av fluorföreingar av tantal och niob (exempel 7 och 8).

Ansamling av blandningselement vid stadiet med extraktionsseparering av tantal och niob utesluts genom extrahering av 1/20 - 1/25 delar extra- herat raffinat från extraktionssystemet och samtidigt används delen ex- traherad från systemraffinatet i en teknisk process för att ta bort am- moniakgasemissioner (exempel 7 och 8).

Stadiet med extraheringsseparering (exemplen 7 och 8) utförs enligt kända förfaranden (exempelvis patenten DE 402 107, US S 209 910 och DE 4 207 145 utan användningen av en svavelsyra) och rena vattenhaltiga lösningar som innehåller fluorsyrakomplex av niob (exempelvis lösning 7,1) och fluorammoniumkomplex av tantal (exempelvis lösning i 7,2) er- hålls.

Oxider av tantal (7,1,l) och niob (7,1,1) friges i ren form från de er- hållna lösningarna genom fällning som fluoridinnehàllande oxidhydrater genom tillsats av ammoniak och omvandling av de således erhållna oxid- hydraten till rena oxider genom kalcinering vid hög temperatur (exempel 7).

Vid förfarandet bildas lösningarna av ammoniumfluorid: - genom kondensering av en gasfas vid nedbrytningsstadiet för tantal och niobmalm (lösningarna 1,5 och 2,5 i exemplen 1 och 2), - i ett filtrat efter ammoniakfällning av fluoridinnehàllande tantal och niobsediment (5,2) och (6,2) från vattenhaltiga lösningar (1,1), (2,1), (3,1), (4,1), som innehåller fluortantal- och fluor- niobkomplex av ammonium (exemplen 5 och 6), - i ett filtrat efter det att oxidhydrater av tantal och niob har fällts av ammoniaklösningar frán tantal- och niobáterextrat (lös- ningarna (7,1,2) och (7,2,2) i exempel 7) samt ~i lO 512 978 - genom en borttagning av gasfasen från ammoniakföreningar med an- vändning av ca 1/20 - 1/25 delar av en helt extraherad raffinatlös- ning (exempelvis lösningen (7,3) i exempel 7) för operationerna: - där tantal- och niobinnehållande malmer bryts ned, - där fluoridinnehållande sediment av blandningselementen torkas och kalcineras, - där fluoridinnehållande tantal- och niobsediment torkas och kalcineras samt - där oxider av tantal och niob torkas och kalcineras.

Samtliga valda lösningar av ammoniumfluorid återanvänds direkt vid ned- brytningsstadiet för det tantal- och niobinnehållande råmaterialet el- ler vid tvättningsstadiet för sedimentet av blandningselement.

Vid uppfinningsprocessen sker en förlust av fluoridjoner med sedimentet av blandningselement, vars kvantitet inte är mer än 25% av den totala kvantiteten fluoridjoner som krävs för nedbrytning av råmaterialen.

Storleken på fluoridjonförlusterna beror på elementstrukturen för oren- heterna i de ursprungliga tantal- och/eller niobinnehållande råmateria- len. Fluoridjonförlusterna i processen kompenseras genom tillsatsen av färsk fluorvätesyra på 40-70% vid stadiet när lösningarna för extrahe- ringssepareringen av tantal och niob bereds eller vid extraheringssta- diet när tvättlösningarna bereds (exempel 7 och 8) eller också genom tillsats av färska ammoniumfluoridsalter i fast form eller upplösta vid nedbrytningsstadiet för de tantal- och/eller niobinnehállande råmate- rialen (exempel 1-4).

Exempel 1: 2,5 kg tantal- och niobmalm (A), innehållande 43,88% Ta205; 24,45% Nb2O5; 12,26% Fe203; 6,44% Mn02; 2,70 TiO2, där resten är små mängder av andra substanser (orenheter), bearbetades med 13,9 liter av en lös- ning innehållande ca 460 g/l ammoniumfluorid vid en temperatur som inte var högre än 239°C (kokpunkt) under 5 timmar. Den således erhållna blandningen urlakades med 7,0 liter vatten vid en temperatur under 100°C under inte mer än en timme. Efter urlakningen separerades fluoridlös- lO l5 512 978 ningen genom filtrering frán den olösliga fällningen, vilken tvättades med 6,5 liter vatten. Efter tvättning separerades tvättvattnet genom filtrering från den olösliga fällningen, som sedan torkades vid tempe- raturen 105-110°C under 2 timmar och kalcinerades vid temperaturen 850- 900°C under 1,0 timmar.

Härvid fick man: 1.1) 1.2) 1,3) 7,0 liter av ett huvudfiltrat, som innehöll 126,88 9/l Ta205; 59,4 g/l Nb205; <0,05 g/l Fe203; 0,045 g/l MnO2 och 0,23 g/l Ti02 (motsvarande ett utbyte i huvudfiltratet på ca 80,73% Ta205; 68,08% Nb205; <0,05% Fe203; 0,18% Mn0g; 2,39% Ti02), 7,0 liter av en tvättlösning, innehållande ,0 g/l Ta2O5; 27,7 g/l Nb205; 6,14 g/l Fe203; 0,214 g/l Mn02 och 0,36 g/l Ti02 (motsvarande ett utbyte hos tvättlösningen pä ca: l9,9% Ta205; 31,73% Nb205; 14,02% Fe203; 0,93% Mn02; 3,73% Ti02), ' 0,65 kg av en torr olöslig fällning innehållande om omräknat till oxider 0,64% Ta205; 0,15% Nb205; 40,54% Fe203; 24,49% Mn02; 9,75% Ti02 där resten är andra substanser (orenheter) (motsvarande ett ut- byte hos den olösliga fällningen från den ursprungliga malmen pä: 2 0,38% Tag05; 0,16% Nb205; 85,97% Fe203; 98,86% Mn02; 93,89% Ti02). För att bestämma dess deponeringsbarhet blandades en del fällning med tvâ delar destillerat vatten och lämnades under några timmar. Resultatet visade att avfallen kunde deponeras sä- kert.

Följande frigavs från en gasfas genom kondensering vid olika temperatu- rer och vid olika nedbrytningsstadier: 1,4) 0,59 liter av en lösning_innehâllande ca 10-15 g/l ammoniak, lO 512 978 9 __ 1,5) 3,75 liter av en lösning innehållande ca 200 g/l ammoniumfluo- rid, 1,6) 4,32 liter av en lösning innehållande ca 268 g/l ammoniak.

Exempel 2: 2,5 kg tantal- och niobmalm (B) innehållande 8,42% Ta205; 16,53% Nb205; 26,95% Fe203; 29,94% Mn02; 3,70% ZnO; 5,51% Sn02; 1,71% Ce2O3; 2,08% Th02; 2,66% Ca0, där resten är små mängder av andra substanser (orenhe- ter), behandlades med 20 liter av en lösning innehållande ca 250 g/l amoniumfluorid, vid en temperatur som inte var högre än 239°C under 8 timmar. Den på detta sätt erhållna blandningen urlakades sedan med 3,5 liter vatten vid en temperatur under 100°C ej längre än 1 timme. Efter urlakningen separerades fluoridlösningen genom filtrering frán en olös- lig fällning, som tvättades med 2,5 liter vatten. Efter tvättning sepa- rerades tvättvattnet genom filtrering från den olösliga fällningen, som sedan torkades vid temperaturen 105-110°C under 2 timmar och kalcinera- des vid temperaturen 850-900°C under 1,0 timme.

Pà så sätt erhölls: 2,1) 4,5 liter av ett huvudfiltrat, innehållande 37,33 g/l Ta205; 78,01 g/l Nb205; <0,05 g/l Fe203; 0,05 g/l Mn02; <0,05 g/l ZnO; <0,05 g/l Sn02; <0,05 g/l Ce203; <0,05 g/l CaO; <0,05 g/l ThO2 (motsvarande ett utbyte hos huvudfiltratet på ca: _ 79,99% Ta2O5; 84,98% Nb205; 0,03% MnO2; <0,05% Fe2O3; <0,05% Zn03; <0,05% Sn02; <0,05% Ce203; <0,05% Ca0; <0,05% Th02); 2,2) 2,5 liter av en tvättlösning, innehållande 16,8 9/l Ta205; 23,57 g/l Nb205; 29,6 g/l Fe203; 11,02 g/l Mn02; <0,05 9/l ZnO; <0,05 g/l SnO2; <0,05 g/l Ce2O3; <0,05 g/l Ca0; <0,05 g/l Th02 (motsvarande ett utbyte hos tvättlösningen pà ca: ,0% Ta2O5; 14,27% Nb2O5; 10,98% Fe203; 3,68% Mn02; <0,05% ZnO; <0,0S% Sn02; <0,05% Ce203; <0,05% Ca0; <0,05% Th02). lO l5 512 978 - 2,3) 2,2 kg av en torr, olöslig fållning innehållande om omräknad till oxider: <0,005% Ta205; 0,14% Nb205; 27,28% Fe203; 32,81% MnO2; 4,2% ZnO; 6,27% Sn02; 1,94% Ce2O3; 3,02% Ca0; 2,36% Th02; där resten är små mängder av andra substanser (orenheter)(motsvarande ett ut- byte hos den olösliga fällningen från den ursprungliga malmen på ca: <0,01% Ta205; 0,74% Nb205; 88,97% Fe203; 96,29% Mn02; 299,95% Zn0; 299,95% Sn02; 299,95% Ce203; 299,95% Ca0; 299,95% Th02).

Följande frigavs från en gasfas genom kondensering vid olika tempera- turer och vid olika nedbrytningsstadier: 2,4) 4,0 liter av en lösning innehållande ca 10-15 g/l ammoniak, 2,5) 4,6 liter av en lösning innehållande ca 200 g/l ammoniumfluorid, 2,6) 5,3 liter av en lösning innehållande ca 256 g/l ammoniak.

Exempel 3: 2,5 kg tantal- och niobmalm (A) behandlades i 17,0 liter av en lösning innehållande ca 380 g/l ammoniumfluorid vid en temperatur ej högre än 239°C under 8 timmar. Den erhållna blandningen exponerades sedan för urlakning med 7,0 liter vatten vid en temperatur under 100°C under ej mer än 1,0 timme. Efter urlakning separerades fluoridlösningen genom filtrering från den olösliga fällningen, som tvättades två gånger med 3,75 liter av en lösning (1,5), innehållande ca 200 g/l ammonium- fluorid den första gången och med 2,75 liter av en lösning innehållande ca 10-15 g/l ammoniak den andra gången. Efter tvättning separerades tvättvätskan genom filtrering från den olösliga fällningen, som sedan torkades vid en temperatur på 105-110°C under 2 timmar och kalcinerades vid en temperatur på 850-900°C under 1,0 timme.

Således erhölls: 3,1) 7,0 liter av ett huvudfiltrat innehållande 512 978 ll ”' 117,61 g/1 Ta205; 76,19 9/1 Nb2O5; <0,05 9/1 Fe203; 0,038 g/1 Mn02 och 0,27 g/1 Ti02; (motsvarande ett utbyte hos huvudfiï- tratet på ca: 75% Ta205; 87,25% Nb205; <0,05% Fe203; 0,165% Mn02; 2,8% Ti02). 3,2) 7,0 ïiter av en tvättïösning inneháïïande 38,5 9/1 Ta205; 11,01 g/1 Nb205; 2,31 g/1 Fe203; 0,08 g/1 Mn02 och 0,31 g/1 Ti02; (motsvarande ett utbyte i tvättlösningen på ca: 24,57% Ta205; 12,61% Nb205; 5,27% Fe203; 0,35% MnO2; 3,20% TiO2). 5 3,3) 0,62 kg av en torr, oïösïig fäïining som innehàïïer om omräknad ti11 oxider: 0,68% Ta205; 0,14% Nb205; 46,82% Fe203; 25,83% Mn02; 10,23% Ti02, där resten är små mängder av andra substanser (orenheter) (motsvarande ett utbyte i den oïösliga fäïïningen pá ca: 0,38% Ta205; 0,14% Nb205; 94,71% Fe203; 99,48% MnO2; 94,0% TiO2).

Exempeï 4: 2,5 kg av en tantaï- och niobmaim (B) behandïades i en bïandning av 20 ïiter innehâïïande 250 g/1 ammoniumfïuorid och 2,5 Iiter av en tvätt- lösning (2,2) vid en temperatur ej högre än 239°C under 9 timmar. Den på detta sätt erhà11na bïandningen exponerades för urïakning med 3,5 liter av en ïösning (2,4) vid en temperatur under 100°C under ej mer än en timme. Efter urïakningen separerades en fïuoridlösningen genom fiïtre- ring från den o1ös1iga fäïiningen, som tvättades tvâ gånger med 2 Iiter av en första ïösning (2,5) under det första steget och med 0,5 liter av en annan ïösning (2,4) under det andra steget. Efter tvättning separe- rades tvättvattnet genom fiïtrering frán den oïösïiga fä11ningen, som sedan torkades vid temperaturen 105-110°C under 2 timmar och kaïcinera- des vid temperaturen 850-900°C under 1 timme.

Sàïedes erhö11s: 4,1) 4,2) 4,3) 512 978 12 - 4,8 1iter av ett huvudfi1trat innehá11ande 44,08 9/1 Ta2O5; 83,93 9/1 Nb205; 0,042 g/1 Mn02; <0,05 g/1 Fe203; <0,05 g/1 Zn0; <0,05 g/1 Sn02; <0,05 g/1 Ce203; <0,05 g/1 CaO; <0,05 g/1 Th02 (motsvarande ett utbyte i 1ösningen frán b1andningen av ma1m och 1ösning (2,2) och från ma1m på ca: 83,96% (100,75% ma1m) Ta205; 85,36% (97,54%) Nb205; 0,026% (0,0267%) Mn02; <0,05% Fé203; <0,05% Zn0; <0,05% Ce203; <0,05% CaO; <0,05% Th02). 3,0 1iter av en tvätt1ösning, innehâ11ande 13,47 9/1 Ta2O5; 22,01 g/1 Nb2O5; 0,11 9/1 Mn02; 2,53 g/1 Fe203; <0,05 g/1 Zn0; <0,05 g/1 Sn02; <0,05 g/1 Ce203; <0,05 g/1 CaO; <0,05 g/1 Th02 (motsvarande ett utbyte i tvätt1ösningen från b1andningen av ma1m och 1ösning (2,2) pä ca: 16,03% Ta205; 13,99% Nb205; 0,042% Mn02; 1,015% Fe203; <0,05% Zn0; <0,05% Sn02; <0,05% Ce203; <0,05% CaO; <0,05% Th02). 2,0 kg av den torra, o1ös1iga fä11ningen innehà11ande om om- räknad ti11 oxider: <0,005% Ta205; 0,152% Nb205; 38,80% MnO2; 37,02% Fe203 där resten är andra substanser (orenheter) (motsvarande ett utbyte i den o1ös1iga fä11ningen från b1andningen av ma1m och 1ösning (2,2) på ca: I <0,01% Ta205;'0,65% Nb205; 99,9S% MnO2; 98,98% Fe203; >99,95% andra substanser).

Exempe1 5: 7,0 1iter av en tanta1- och niob1ösning innehà11ande 114,78 g/1 Ta205; 53,90 9/1 Nb205; 0,42 9/1 Fe203; 0,06 9/1 Mn02; 0,14 g/1 Ti02 och beredd genom b1andning av huvudfi1tratet och tvätt1ösningen i exakta proportioner en1igt exemp1en 1-4 behand1ades med 2,45 1iter av en 1ös- ning (1,6 e11er 2,6) under ej mer än 30 minuter utan uppvärmning. Efter neutra1isering separerades sedimentet genom fi1trering från moder1uten och tvättning med 0,6 1iter vatten. Moder1uten och tvâtt1ösningen kom- binerades och sedimentet torkades och ka1cinerades vid en temperatur ej högre än 450°C under inte mer än 2,0 timmar. l0 512 978 13 - Följande erhölls: ,1) 7,35 liter av en lösning av ammoniumfluorid innehållande: <0,05 g/l Ta205; 0,651 g/l Nb205; 0,236 g/l Fe203; 0,052 g/l Mn02; 0,09 g/l Ti02; 285 g/l NH4F. ,2) 1,4 kg tantalniobsediment innehållande om omräknat till oxider: 57,36% Ta205; 26,6% Nb205; 0,086% Fe203; 0,003% MnO2; 0,023% Ti02; resten F. Denna produkt kan användas vid andra tekniska processer.

Exempel 6: 4,8 liter av en tantal- och niobinnehállande fluoridlösning (4,1) be- handlades med 1,2 liter av en lösning (2,6) under ej mer än 30 minuter utan uppvärmning. Efter separering från moderluten genom filtrering, tvättades sedimentet med 0,3 liter vatten, sedan torkades det och kal- cinerades vid en temperatur ej över 450°C under ej mer än 2,0 timmar.

Moderluten och tvättvätskan kombinerades.

På så sätt erhölls: 6,1) 5,04 liter av en lösning av ammoniumfluorid innehållande: 0,648 g/l Ta205; 1,667 g/l Nb205; 0,035 g/l Fe203; 0,038 g/l Mn02; 380 g/l NH4F. 6,2) 0,73 kg av ett tantal- och niobsediment innehållande om omräknat till oxider: 2a,46°/. iagos; s3,s9°/. Nb2o5; 0,009°/., Fegog; 0,002°< Mnog; där äter- stoden är F. Denna produkt kan användas vid andra tekniska pro- cesser.

Exempel 7: 0,7 kg av ett tantal- och niobsediment (5,2) löstes i en blandning av 2,14 liter av en lösning innehållande '35 512 978 14 '- <0,05 9/1 Nb205; <0,05 g/1 Ta2O5; 4,95 g/1 Fe203; 0,17 g/I Mn02; 1,33 g/1 Ti02; 312 g/1 Ftotai och 0,64 1iter färsk 40% HF.

Som ett resuitat erhöiis 2,94 ïiter av en íösning innehàiiande: 63,3 9/1 Nb2O5; 136,6 g/1 Ta205; 3,8 g/1 Fe203; 0,13 g/1 Mn02; 0,97 g/1 Ti02; 396 g/1 Ftotaig 240 g/1 HFfr1.

Den erhálina, rena lösningen genomgick en vätskeextraktion i fiera steg enligt kända förfaranden (exempeivis patent DE 402 107, US 5 209 910 och DE 4 207 145 utan användning av svaveisyra), under viiken separe- ring man fick tanta1- och niobföreningar i form av deras kompïexa fiuorsyror och f1uorsa1ter i en vattenhaïtig iösning.

Sáiedes erhö11s: 7,1) 0,94 1iter av en f1uoridinnehá11ande lösning av niob med 197,8 g/1 Nb205, från viiken, genom tiiisats av en ammoniakiös- ning (1,6) frigavs: 7,1,1) oxidhydrat av niob som ka1cinerades vid en temperatur på ca 900°C upp ti11 en oxid av niob innehàiïandez 99,84% Nb205; 0,006% Ta205; 0,002% Fe2O3; 0,0004% Mn02; 0,003% Ti02; 0,1% F; 7,1,2) en moderïut innehàiiande ca 253 g/1 ammoniumfiuorid och tvättvätska innehà11ande ca 76 g/1 ammoniumfïuorid, 7,2) 2,46 iiter av en fiuoridinnehàïiande iösning av tantai med 162,9 g/1 Ta2O5, från viiken frigavs genom ti11sats av en ammo- niakïösning (1,6), 7,2,1) oxidhydrat av tantai, vilken kaicinerades vid en temperatur på ca 900°C upp ti11 oxid av tanta1 innehâ11ande: 99,93% Ta205; 0,004% Nb2O5; 0,001% Fe2O3; 0,0005% Mn02; 0,001% Ti02; 0,05% F. 512 978 *' 7,2,2) en moderïut innehàïlande ca 226 g/1 ammoniumf1uorid och tvättvätska innehàïiande ca 60 g/1 ammoniumfïuorid, 7,3) 2,26 1iter av helt extraherad raffinatiösning innehàïïande <0,05 9/1 Nb205; <0,05 g/1 Ta205; 4,95 g/1 Fe203; 0,17 g/1 Mn02; 1,33 g/1 Ti02; där resten är fri fïuorvätesyra och uppgår tiii, om omräknat ti11 Ftotai, 312 g/1, av viiken 0,12 iiter användes för att ta bort en gasfas frán ammoniakföreningar och senare vid nedbrytningsoperationerna för tantai- och niobmaïmerna (A) och (B) i exempien 1-4.

Exempeï 8: 0,7 kg av ett tantai- och niobsediment (5,2) ïöstes i en biadning av 2,14 liter av en iösning (7,3) inneháïiandez <0,05 g/1 Nb205; <0,05 g/1 Ta205; 4,95 g/1 Fe203; 0,17 g/1 Mn02; 1,33 g/1 Ti02; 312 g/1 Ftotaï och 0,64 ïiter färsk 40% HF.

Som ett resuitat erhöïïs 2,94 ïiter av en iösning innehá11ande: 63,3 g/1 Nb205; 136,6 g/1 Ta205; 3,8 g/1 Fe203; 0,13 g/1 MnO2; 0,97 g/1 Ti02; 396 g/1 Ftotai; 240 g/1 HFfr1.

Den erhàïina, rena ïösningen behandïades på samma sätt som i exempeï 7.

Oxidhydraterna av niob respektive tantai enligt exempeï 7 (produkterna 7,1,1 and 7,2,1) och motsvarande produkter från exempeï 8 är de önskade siutprodukterna. ' '

Claims (3)

10 15 20 25 30 35 512 978 16 - PATENTKRAV

1. Förfarande för behandling av råmaterial innehållande tantal och/eller niob k ä n n e t e c k n a t av följande steg: > | råmaterialet behandlas med en lösning innehållande ammoniumflu- orid vid kokpunkten under ej mer än 10 timmar, den erhållna blandningen urlakas med användning av vatten el- ler en lösning innehållande ammoniak vid en temperatur under 100°C och under ej mer än 1 timme, den erhållna lösningen filtreras för att ge ett huvudfiltrat innehållande Ta2O5 och/eller Nb2O5, filtratet behandlas med en lösning av NH3 under ej mer än 30 minuter, ett sediment avskiljs genom filtrering och torkas sedan samt kalcineras vid en temperatur ej över 450°C under ej mer än 2 timmar, sedimentet löses sedan i en lösning innehållande F och HF, den erhållna lösningen utsätts för vätskeextraktion i flera steg, under vilken avskiljning av tantal- och/eller niobkompo- nenter uppnås i form av deras komplexa fluorsyror och fluor- salter i en vattenhaltig lösning, en ammoniumlösning tillförs till den erhållna, fluoridinne- hàllande lösningen av niob respektive tantal, från lösningen friges oxidhydrater av niob respektive tantal och de frigivna oxidhydraterna kalcineras vilket ger en produkt innehållande mer än 99% niob respektive tantal. 10 15 20 25 30 35 512 978 17 _ Förfarande eniigt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att am- moniak och ammoniumfiuorid regenereras genom kondensation eïier tvättning av utmatningsgaser från oïika steg i förfarandet. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t därav, att sedimentet av föreningar av biandningseïementen separerade i förfarandets steg B omvandïas ti11 oxider, oxidfïuori- der eïïer fiuorider genom torkning vid 105-l10°C under 2 timmar och kalcinering vid 850-900°C under 1 timme. Förfarande eniigt krav 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att den torkade och kaïcinerade produkten är en deponeringsbar avfaiispro- dukt. Förfarande eniigt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t därav, att tvättïösningarna, erháiïna i förfarandesteget B vid tvättning av sedimentet av biandningseiementen som finns i det ursprungiiga råmateriaïet, används under förfarandesteget A som am- moniumfiuoridiösningar. Förfarande eniigt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t därav, att för urlakning i förfarandesteget B används en vattenhaitig lösning med 1,0-1,5% ammoniak återvunnen i steg A. Förfarande enïigt något avflföregående krav, k ä n n e t e c k - n a t därav, att för tvättning av sedimentet av bïandningseiemen- tens föreningar, används ïösningar av ammoniumfiuorid och 1,0-1,5% vattenhaïtig ïösning av ammoniak, återvunnen i andra steg i förfa- randet. Förfarande eniigt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t därav, att en vattenhaltig iösning av ammoniak återvunnen i förfarandesteget A och innehåiïande ammoniak i en mängd på upp ti11 28% används för ammoniakfäïining och tvättning av amoniumfiuorid- kompïexa saïter av tantal och niob. 10 l5 10. 11. 1

2. 1

3. 512 A978 18 _' Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t därav, att delar av extraktionsraffinatet från steg I friges och används för tvättning av utmatningsgaserna i olika förfarande- steg. Förfarande enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att färsk 40-70% fluorvätesyra tillförs till extraktionssystemet i för- farandesteget I för att ersätta förlusten av fluorvätesyra. Förfarande enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att för- lusten av fluorvätesyra kompenseras genom tillsats av färska ammo- niumfluoridsalter i fast form eller lösta vid nedbrytningsstadiet för tantal- och/eller niobinnehållande råmaterial. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t därav, att vattenhaltiga lösningar av ammoniak i en mängd på upp till 28% återvunna från olika förfarandesteg används för att utföra ammoniakfällning och tvättning av oxidhydrater av tantal- och/eller niob. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att ex- traktionsraffinatet från steg G används under förfarandesteget F som lösningen innehållande F och HF.