一 铌、钽金属性质 铌与钽性质类似，均属高熔点、高沸点稀有金属，钢灰色泽，富延展性和抗腐蚀性。        二 资源散布状况 中国是国际上铌、钽、锂、铍等稀有金属矿产资源比较丰厚的国家之一。 铌（Nb2O5）总保有储量为388万吨，仅次于巴西，居国际第2位。我国铌矿巳探明储量的矿区有99处，散布于内蒙古、湖北等16个省(区)，以内蒙古最多，占全国储量的72%；湖北次之，占24%。 钽（Ta2O5）总保有储量为8.4万吨，居国际首位，钽散布于13个省(区)的92个矿区，江西钽矿最丰厚，内蒙古、广东次之，三省算计占全国储量72.5%，以江西宜春铌钽矿、内蒙古白云鄂博铌钽矿。 我国所规则的钽铌矿床储量核算的最低工业档次目标为：（Nb、Ta）2O5：0.016—0.028%，我国大部分钽铌矿床档次都挨近或略高于最低工业档次目标。Ta2O5档次超越0.02%的几乎没有，而Nb2O5档次超越0.1%的也只要几个碳酸岩类型的矿床，其他类型矿床Nb2O5档次均在0.02%左右。     三 我国铌钽的出产现状 我国首要钽铌矿山概略表矿山称号地理位置采选才能(kt/a)首要产品宜春铌钽矿江西宜春495钽铌、锂精矿石城钽铌矿江西石城99Nb、Ta精矿横峰钽铌矿江西横峰92钽铌精矿栗木有色公司广西恭城495钽铌、钨精矿横山钽铌矿广东广宁13钽铌精矿秦樊钽铌矿广东博罗13钽铌精矿永汉钽铌矿广东龙门330铌精矿可可托海矿务局新疆富蕴230钽铌、锂、铍精矿阿勒泰矿新疆阿勒泰99钽铌、锂、铍精矿马尔康钽铌矿四川阿坝76钽铌、锂精矿     我国首要铌钽冶炼厂有：宁夏有色金属冶炼厂(东方有色)、西北稀有金属材料研究院、株洲硬质合金厂、九江有色金属冶炼厂、广西栗木有色金色公司、广东从化钽铌冶炼厂。 钽铌冶炼、加工工艺不断创新，如：湿法冶炼--矿浆萃取；火法分化--低酸萃取；离线分析--在线分析及微机监控；冷结晶；接连喷发沉积出产低氟Ta2O5、Nb2O5的工艺；过氧化沉积出产高纯Ta2O5、Nb2O5等。 铌钽产品首要有：钽粉，铌粉，钽丝，锭、棒、板、管、片，等。依据2006.06计算，我国钽铌金属产值为： 钽粉—82t 氧化钽—25t 碳化钽—20t 钽材—5t 金属铌—60t 氧化铌—60t 铌铁—300t 铌材—3t 四 钽、铌金属材料的使用 钽铌新材料可使用范畴包含：电子、精细陶瓷和精细玻璃工业；电声光器材；硬质合金、宇航及电子能工业；生物医学工程；超导工业；特种钢等工业。 在电子工业中，使用钽金属可制造电解电容器，具有电容量大、漏电流小、稳定性好、可靠性高、耐压功能好、寿命长、体积小等杰出特色。 此外，钽还很多用于国防、航空、航天、电子核算机、高档次的民用电器及各类电子外表的电子线路中。 在冶金工业中，钽铌首要用作出产高强度合金钢、改进各种合金功能和制造超硬东西的添加剂。

铌钽氧化物能够用在空气中加热金属、碳化物氧化、氮化物氧化等办法制取，生产上一般选用中和沉积法和晶体热分化法制取。此外还有氯化物水解法。制备办法不同，氧化物的一些物理化学性质不尽相同。例如，氧化铌的密度可在4.3～5.2g/cm3之间改变；中和法和水解法氧化物残留有F或Cl，简略受潮；晶体分化法产品无F或Cl污染问题，粒度细，不受潮。       一、中和沉积法   中和沉积法是工业上使用最多的办法。质料主要是含钽或铌的反萃取液，用作沉积剂，反应为：   H2NbF7＋7NH3＋5H2O＝Nb（OH）5↓＋7NH4F H2NbOF5＋5NH3＋4H2O＝Nb（OH）5↓＋5NH4F H2TaF7＋7NH3＋5H2O＝Ta（OH）5↓＋7NH4F       中和为放热反应，沉积结尾pH＝8～9，中和时沉积物易吸附F－、SO4－等，为下降氟等杂质的吸附，操控沉积温度为80℃，沉积物过滤也用80～90℃的纯水洗刷，至滤液中含F－＜0.1g/L。所得滤饼先烘干，然后进行热解，氢氧化物热解进程分别为：       此办法的缺点在于：过滤难度大；所得的氢氧化物沉积吸附性强，难于彻底脱除F－；沉积、过滤、洗刷、枯燥、煅烧需求很多设备。       二、晶体分化法       晶体分化法的质料为草酸铌晶体。该晶体由溶剂萃取的反萃取液蒸腾浓缩或将氢氧化铌溶于草酸溶液中取得。工艺上选用工业氧化铌和工业草酸，溶解温度70～75℃，溶解后趁热过滤除掉固体杂质，随之冷却结晶，离心过滤后的晶体再重结晶一次即可取得合格晶体。最终将晶体进行热分化。分化时晶体在100℃下脱去结晶水，180℃开端分化（焚烧），350℃氧化铌开端向嫩黄色（氧化铌晶格氧缺点引起）改变，500℃时分化结束。分化反应为：   2（NH4）3[NbO（C2H4）3]＋21O2→Nb2O5＋6NH3↑＋12CO2＋15H2O       该办法的工艺、设备和设备原料、操作等都很简略。产品不含氟，纯度高（＞99.99%），有利于使用。       我国工业级和高纯级氧化铌和氧化钽国家标准见表1～表4。   表1  五氧化二铌国标（GB3627－83）（不大于）     （%）元  素FNb2O5－1FNb2O5－2FNbO－3元  素FNb2O5－1FNb2O5－2FNbO－3Ta0.050.10.3Cu0.0030.0050.005Ti0.0010.0040.01Al0.0030.0050.05F0.0030.010.03Si0.0050.020.04Mo0.0020.005－As，Sb，Pb－－0.005Cr0.0020.005－S，P－－0.01Mn0.0020.005－F－－－0.15Fe0.0050.020.04粒度/目－60－60－60Ni0.0050.020.04       表2  五氧化二钽世界（GB3626－83）（不大于）     （%）元  素FTa2O5－1FTa2O5－2FTa2O5－3元  素FTa2O5－1FTa2O5－2FTa2O5－3Nb0.0030.050.3Ni0.0040.01－Ti0.0010.0050.03Cu0.0040.01－F0.0010.006－Al0.0020.0040.015Mo0.0010.0030.005Si0.0040.020.05Cr0.0010.004－F－0.100.150.15Mn0.0010.0040.005粒度/目－80－80－80Fe0.0040.020.003       表3  高纯氧化铌国标（GB10578－89）（不大于）    （10－4%）杂质元素特级 FNb2O5－045一级 FNb2O5－04二级 FNb2O5－035杂质元素特级 FNb2O5－045一级 FNb2O5－04二级 FNb2O5－035Ta1530100Mo3510Al3510Ni2310B2－－Pb3－－Bi1－－Si71350Cr2310Sn135Cu3510Ti135F5090150F－3510Fe3510粒度/目－60－60－60Mn135       表4  高纯氧化铌国标（GB10577－89）（不大于）    （10－4%）杂质元素特级 FTa2O5－045一级 FTa2O5－04二级 FTa2O5－035杂质元素特级 FTa2O5－045一级 FTa2O5－04二级 FTa2O5－035Nb153080Mo3510Al3510Ni1310B1－－Pb3－－Bi1－－Si71350Cr1310Sn135Cu3510Ti135F3070150F－3510Fe3510粒度/目－60－60－60Mn135

氧化铜的用途非常广泛，主要用作玻璃、陶瓷、搪瓷的绿色、红色或蓝色颜料，光学玻璃磨光剂，油类的脱硫剂，有机合成的催化剂，制造人造宝石及其它铜氧化物。也可用于气体分析和制造人造丝等。用氧化铜制成的颜料属于无机颜料的一种，我们还可以用铬酸盐、硫酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属等制成颜料。氧化铜的其他用途，蓝绿色素，人造宝石，气体分析中测定碳，有色玻璃，陶瓷釉彩，油类脱硫剂，有机合成催化剂。不知氧化铜的用途多，铜的用途同样非常广泛。铜不但可以在电气工业中的应用还可以在电子工业中的应用。铜在电气工业中的应用主要是电真空器件、印刷电路、集成电路、引线框架。现在有一种氧化铜的新形式，我们称之为纳米氧化铜，他的化学式同样为CuO。纳米氧化铜的用途：(1)在催化、超导、陶瓷等领域中作为一种重要的无机材料有广泛的应用。(2)用作催化剂和催化剂载体以及电极活性材料。(3)用作玻璃、瓷器的着色剂，光学玻璃磨光剂，有机合成的催化剂、油类的脱硫剂、氢化剂。(4)制造人造宝石及其它铜氧化物。(5)用于人造丝的制造，以及气体分析和测定有机化合物等。(6)还可作为火箭推进剂的燃速催化剂。纳米氧化铜粉体具有比大尺寸氧化铜粉体更优越的催化活性和选择性及其他应用性能。 

主要用途： 用作陶瓷和玻璃的颜料。搪瓷工业用作瓷釉的密着剂和着色剂。陶瓷工业用作色料的原料。磁性材料生产中用作镍锌铁氧体的原料。玻璃工业用作茶色玻璃和显像管玻壳的着色剂。也是制造镍盐及镍催化剂的原料。 　主要成分： 纯品 　　外观与性状： 绿色粉末。 　　相对密度(水=1)： 6.6-6.8 　　溶解性： 不溶于水，不溶于碱液，溶于酸等。 溶于酸和氨水、热过氯酸、热硫酸。 　　健康危害： 本品对皮肤的影响在生产中较为常见，主要表现为皮炎或过敏性湿疹。皮疹有强烈的瘙痒，称镍痒症。镍工可患过敏性肺炎、支气管炎、支气管肺炎、肾上腺皮质功能不全等。镍有致癌性。 　　燃爆危险： 本品不燃，有毒，具致敏性。 　　氧化镍的导电性能：不导电，绝缘体。氧化镍用途方面深入分析还得出内部镍元素和氧元素复杂的纠缠状态导致电流难以通过，这一发现解释了70多年来悬而未决的氧化镍不导电之谜。据日本媒体5月19日报道，理化研究所日前发布新闻公报说，按照解释金属内部结构的能带理论，氧化镍应该属于金属。然而，实际检测结果显示，氧化镍是一种绝缘体。虽然这一点早在20世纪30年代就为人所知，但为何这种极常见的物质不符合能带理论一直困扰着科学家。理化研究所科学家借助目前世界上最先进的X射线光电子分光设备，分析了氧化镍内部电子的特征。结果发现，氧化镍中存在一种名为Zhang—Rice束缚态的状态，它可导致电流无法在氧化镍中通过。这种特殊状态是由氧化镍内部镍元素和氧元素复杂的纠缠状态造成的。 

氧化铝的用途表现在石油化工、化肥工业中，广泛用作催化剂、催化剂载体。    高性能的活性氧化铝在不定形耐火材料配料中能带来以下好处：提高坯体密度、流动性、强度，提高二次莫来石生成量等，降低加水量和气孔率。此外，活性氧化铝还能做干燥剂，吸水量大、干燥速度快，能再生（400 -500K烘烤)。活性氧化铝属于化学品氧化铝范畴，主要用于吸附剂、净水剂、催化剂及催化剂载体，根据不同的用途，其原料和制备方法不同。    在催化剂中使用的三氧化二铝的通常专称为“活性氧化铝”，它是一种多孔性、高分散度的固体材料，有很大的表面积，其微孔表面具备催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等，所以广泛地被用作化学反应的催化剂和催化剂载体。    该纳米氧化铝XZ-L14显白色蓬松粉末状态，晶型是α型。粒径是20nm；比表面积≥50m/g。粒度分布均匀、纯度高、高分散、α-Al2O3，其比表面低，具有耐高温的惰性，但不属于活性氧化铝，几乎没有催化活性；耐热性强，成型性好，晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好，可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。由于α相氧化铝也是性能优异的远红外发射材料，作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外，α相氧化铝电阻率高，具有良好的绝缘性能，可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中。    活性氧化铝具有多孔结构，高比表面积且处于不稳定的过渡态，因而具有较大的活性。活性氧化铝又具有吸附特性，因而用作气体和液体的干燥剂、气体净化的吸附剂、饮水除氟剂、工业污水的颜色和气味消除剂等。当今得到的主要的工业活性氧化铝产品都是靠快速脱水法生产的。活性氧化铝是指经过充分细磨、以原晶尺寸大小1μm的α- Al2O3为基本组成（20%-90%）的煅烧氧化铝。    了解更多有关氧化铝的用途的信息，请关注上海 有色 网。 

氧化锌的用途主要集中在橡胶制造;硅酸盐工业;医药卫生;着色材料;电子领域;在橡胶制造方面,氧化锌的用途:工业生产的氧化锌有50%流向橡胶工业。氧化锌和硬脂酸作为橡胶硫化的重要反应物，是橡胶制造的原料之一。氧化锌和硬脂酸的混合加强了橡胶的硬化度。氧化锌也是汽车轮胎的重要添加剂。除了硫化作用，氧化锌能大大提高橡胶的热传导性能，从而有助于轮胎的散热，保证行车安全。氧化锌添加剂同时也阻止了霉菌生物或紫外线对橡胶的侵蚀。在硅酸盐工业方面,氧化锌的用途:氧化锌是水泥的一种添加剂，能缩减水泥的硬化时间，并提高水泥的防水性能。在玻璃、陶瓷的制作中，氧化锌可用作助熔剂，降低玻璃和陶瓷的烧结温度。添加铝、镓和氮的氧化锌的透明度达90%，可用作玻璃涂料，让可见光通过的同时反射红外线。涂料可涂在窗户玻璃的内或外，以达到保温或隔热的效果。在医药卫生方面,氧化锌的用途:氧化锌具有除臭、抗菌的功能，因而常被添加入棉织物、橡胶、食品包装等。在食品中添加的氧化锌不仅具有一定的防腐作用，更能作为锌源为人体补充必需的锌元素。 　　氧化锌可用于改良皮肤健康状况，如婴儿爽身粉、尿布疹药膏、锌膏、抗头屑洗发水和防腐药剂。混有约0.5%氧化铁的氧化锌被称为炉甘石，制造用于治疗急性瘙痒性皮肤病的炉甘石洗剂。一些运动绷带也掺入了氧化锌，防止运动员在运动中发生软组织损伤。在着色材料方面,氧化锌的用途:氧化锌在颜料中称为锌白，[2]其透明度介于立德粉和二氧化钛之间。中国白是一种特殊的锌白，是画家绘画的一种颜料。锌白相对于传统的白铅，在阳光下能保持永久，它不会受含硫空气的污染，而且无毒、价廉。在电子领域方面,氧化锌的用途:氧化锌在常温下的能带隙很高，因此常用来制造激光二极管和发光二极管。而相对于能带隙同样很高的氮化镓，氧化锌具有更大的激子结合能（室温下约60meV），因而发光亮度更高。此外，氧化锌在高能射线和湿化学腐蚀下的稳定性也是其被广泛应用的重要原因。掺有铝元素的氧化锌被用作透明电极，该复合材料的成本和毒性比传统的氧化铟锡要小得多。氧化锌已经在太阳能电池和液晶显示屏上得到应用。随着氧化锌的用途更多的被开发,氧化锌已经成为了工业和生产也不可或缺的重要材料.      

氧化铜的用途氧化铜的主要用途是用作玻璃、陶瓷、搪瓷的绿色、红色或蓝色颜料，光学玻璃磨光剂，油类的脱硫剂，有机合成的催化剂，制造人造宝石及其它铜氧化物。也可用于气体分析和制造人造丝等。氧化铜有着广泛的应用，除作为制铜盐的原料外，它还广泛应用于其他领域。尤其是在电子信息产品，如手机、计算机相关产品等集成电路方面的需求旺盛；而作为搪瓷、陶瓷着色剂方面的消费也有较好市场表现，需求平稳；玻璃着色剂的需求近几年来市场有萎缩的趋势；触媒应用方面，虽然需求放大，但量相对较小。我国氧化铜需求规模逐年扩大。氧化铜在工业上的用途主要有制人造丝、陶瓷、釉及搪瓷、电池、石油脱硫剂、杀虫剂，也供制氢、催化剂、绿色玻璃等用。其实轻质氧化铜与重质氧化铜没有什么区别，都是反应所造成的。

氧化铝，又称三氧化二铝，分子量102，通常称为“铝氧”，是一种白色无定形粉状物，俗称矾土。用途　　1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铁和氧化钛而呈红色，蓝宝石则含有氧化铬而呈蓝色。 　　2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化铝的含量最高。工业上，铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝，再由Hall-Heroult process转变为铝 金属 。 　　3. 氧化铝是 金属 铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的 金属 铝极易与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理（阳极防腐）的处理过程得到加强。 　　4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高，适合用作研磨材料及切割工具。 　　5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。 　　6. 2004年8月，在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。 　　资料刚玉粉硬度大可用作磨料，抛光粉，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9～4.1g/cm3，硬度9，熔点2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉，含微量三价铬的显红色称红宝石；含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石；含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承，钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外，可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。 　　氧化铝化学式Al2O3，分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型，常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3，六方紧密堆积晶体，α-Al2O3的熔点2015±15℃，密度3.965g/cm3，硬度8.8，不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体，不溶于水，但能溶于酸和碱，是典型的两性氧化物。 　　Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 　　Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O目前已公布在建的氧化铝规模外，全国还有拟建氧化铝总规模1992万t接近国外所有拟建(扩建)氧化铝项目的总和。氧化铝工业的迅速发展不同于以往的低水平重复建设，而是上规模、高水平，优化了结构，极大地提升了我国氧化铝工业整体水平和竞争力。

钽为黑灰色金属，密度16.6，熔点2996℃，沸点5425℃。具有比严重、熔点高、沸点高、强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、导热、超导、单极导电及吸收气体等优秀特性。钽的化学性质特别安稳，常温下除外不受其它无机酸碱的腐蚀；高温下能溶于浓硫酸、浓磷酸和强碱溶液中；金属钽在氧气中灼烧可得五氧化二钽；常温下能与氟反响；高温下能与氯、硫、氮、碳等单质直接化合。　　钽、铌共生亲近，它们的物理性质、化学性质、地球化学性质以及矿藏学性质等都有许多类似之处，因此常在同一矿藏中呈现。一切的铌矿藏中都含有钽，钽的矿藏中都含有铌，仅仅有主次之分。有的构成彻底的类质同象系列矿藏，如铌铁矿-钽铁矿系列矿藏：Ta2O5＜15%称铌铁矿，Nb2O5＜10%称钽铁矿，Nb2O5＞Ta2O5称钽铌铁矿，Ta2O5＞Nb2O5称铌钽铁矿，Fe/Mn＜1时则称为铌锰矿-钽锰矿系列。　　钽在地壳中均匀含量为2×10-6，铌为20×10-6，Nb/Ta值为10。铌、钽在首要岩浆岩和首要沉积岩都有不同程度的散布，其间在花岗岩中含量较高。现在，已发现的铌钽矿藏和含铌钽矿藏有130多种，其间较常见的有30多种。但作为铌钽工业矿藏质料的只要10种，即铌铁矿-钽铁矿系列矿藏(铌铁矿含Ta2O5＜14.55%，Nb2O5＞63.77%；钽铁矿含Ta2O5＞72.18%,Nb2O5＜10.33%)、褐钇铌矿(含Ta2O5为2.5%～11.09%,Nb2O5为33.64%～42.9%)、易解石(含Ta2O5为0.26%～3.3%，Nb2O5为21%～35%)、铌易解石(含Ta2O5为0.51%，Nb2O5为41.13%)、铌铁金红石(含Ta2O5为0.31%，Nb2O5为6.71～23.67%)、烧绿石(含Ta2O5为1.44%～6.65%，Nb2O5为56.01%～67.77%)、锰钽矿(含Ta2O5为70%～86%，Nb2O5为1.91%～10.33%)、重钽铁矿(含Ta2O5为73.98%～86.01%，Nb2O5为1.17%～1.37%)、黄钇钽矿(含Ta2O5为49.4%～55.5%，Nb2O5为9.15%)、细晶石(含Ta2O5为55%～77%，Nb2O5为0.4%～10.13%)。　　钽矿藏质料首要是钽铁矿、细晶石等，钽冶炼的首要过程是分化精矿，净化和别离钽、铌，以制取钽、铌的纯化合物，最终制取钽金属。矿石分化可采用分化法、熔融法和氯化法等。钽铌别离可采用溶剂萃取法（常用的萃取剂为甲基异丁酮、磷酸三丁酯、仲辛醇和乙酰胺等）、分步结晶法和离子交换法。　　钽具有耐腐蚀、冷加工性能好和氧化膜电性能好等长处，有许多重要用处。钽在酸性电解液中构成安稳的阳极氧化膜，用钽制成的电解电容器，具有容量大，体积小和可靠性好等长处。钽也是制造电子发射管、高功率电子管零件的材料。钽制的抗腐蚀设备可用于出产强酸、、等化学工业。金属钽可作发动机的燃烧室的结构材料。钽钨、钽钨铪、钽铪合金用作火箭、和喷气发动机的耐热高强材料及操控和调理配备的零件等。钽易加工成形，在高温真空炉中作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。钽可作骨科和外科手术材料。钽的硼化物、硅化物和氮化物及其合金用作原子能工业中的释热元件和液态金属包套材料。

钽为黑灰色金属，密度16.6，熔点2996℃，沸点5425℃。具有比严重、熔点高、沸点高、强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、导热、超导、单极导电及吸收气体等优秀特性。钽的化学性质特别安稳，常温下除外不受其它无机酸碱的腐蚀;高温下能溶于浓硫酸、浓磷酸和强碱溶液中;金属钽在氧气中灼烧可得五氧化二钽;常温下能与氟反响;高温下能与氯、硫、氮、碳等单质直接化合。 钽、铌共生亲近，它们的物理性质、化学性质、地球化学性质以及矿藏学性质等都有许多类似之处，因此常在同一矿藏中呈现。一切的铌矿藏中都含有钽，钽的矿藏中都含有铌，仅仅有主次之分。有的构成彻底的类质同象系列矿藏，如铌铁矿-钽铁矿系列矿藏：Ta2O5 Ta2O5称钽铌铁矿，Ta2O5>Nb2O5称铌钽铁矿，Fe/Mn 钽在地壳中均匀含量为2×10-6，铌为20×10-6，Nb/Ta值为10。铌、钽在首要岩浆岩和首要沉积岩都有不同程度的散布，其间在花岗岩中含量较高。现在，已发现的铌钽矿藏和含铌钽矿藏有130多种，其间较常见的有30多种。但作为铌钽工业矿藏质料的只要10种，即铌铁矿-钽铁矿系列矿藏(铌铁矿含Ta2O5 63.77%;钽铁矿含Ta2O5>72.18%,Nb2O5 钽矿藏质料首要是钽铁矿、细晶石等，钽冶炼的首要过程是分化精矿，净化和别离钽、铌，以制取钽、铌的纯化合物，最终制取钽金属。矿石分化可采用分化法、熔融法和氯化法等。钽铌别离可采用溶剂萃取法(常用的萃取剂为甲基异丁酮、磷酸三丁酯、仲辛醇和乙酰胺等)、分步结晶法和离子交换法。 钽具有耐腐蚀、冷加工性能好和氧化膜电性能好等长处，有许多重要用处。钽在酸性电解液中构成安稳的阳极氧化膜，用钽制成的电解电容器，具有容量大，体积小和可靠性好等长处。钽也是制造电子发射管、高功率电子管零件的材料。钽制的抗腐蚀设备可用于出产强酸、、等化学工业。金属钽可作发动机的燃烧室的结构材料。钽钨、钽钨铪、钽铪合金用作火箭、和喷气发动机的耐热高强材料及操控和调理配备的零件等。钽易加工成形，在高温真空炉中作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。钽可作骨科和外科手术材料。钽的硼化物、硅化物和氮化物及其合金用作原子能工业中的释热元件和液态金属包套材料。

宜春钽铌矿选矿尾矿经浮选回收锂云母，重选回收长石，成为我国最大的锂云母产地，其尾矿再选的产品产值已占生产总产值的52.4%，产出的锂云母供全国不少地方生产锂及其他锂产品，获得多种应用，长石也用于玻璃、陶瓷。

钽铌矿选矿粗选一般选用重选法，精选则选用重选、浮选、电磁选或选冶联合工艺，处理粉矿或原生泥含量多的矿石，洗矿作业必不可少，一起选用高效磨矿分级设备，以下降钽铌矿藏的泥化。 钽铌浮选常用捕收剂有脂肪酸类、胂酸类、类、羟肟酸类、阳离子型捕收剂等，捕收剂的环境污染及药剂本钱问题至头重要。跟着化学工业的开展，质料来历广泛，组成工艺简略，易生物降解、选择性好、无毒无害、报价合理的药剂将不断出现，满意钽铌选矿厂的需求。 1、钽铌矿矿藏工艺学特性 铌铁矿-钽铁矿的化学通式为AB2O6，二者简称铌钽铁矿。A为铁、锰，B为铌、钽。从纯铌到钽的不同方式具有一系列同晶结构，其特点是铁和锰的份额不定。其间含Nb2O51.97~78.88%，Ta2O5 5.56~83.57%，MnO 1.26~16.25%，FeO1.89~16.25%。还有Ti、Zr、W、TR、U等类质同象混入物。组元中铌占多数，就称该矿藏为铌铁矿，假如钽占多数，则称为钽铁矿。矿藏的晶格为斜方结构，空间群记号为Pcan。结构由A和B八面体的层所组成。相同的八面体在层中以边连接成链，再同一起极点相连。一个A八面体层经过极点与邻连的B八面体层从两方面相连，构成BAB结构。 铌铁矿-钽铁矿许多矿藏的晶格参数与试样的成分有关，其动摇规模如下：a=0.5133~0.5054nm;b=1.445~1.405nm;c=0.5762~0.5683nm。铌钽锰矿中原子距离：Mn-O=2.12~2.14埃，Ta-O=1.86~2.12埃。矿藏的色彩有黑色、棕黑色和红褐色。莫氏硬度为：铌铁矿4.3~6.5;钽铁矿6.5~7.2。铌铁矿的显微硬度值为2400~8000MPa，钽铁矿为8000~10700Mpa。 铌铁矿-钽铁矿的磁化率为(22.1~37.2)×10-6。铌铁矿的介电系数为10~12，钽铁矿为7~8。矿藏的密度5.15~8.20(随钽的含量增高而增大)。 2、钽铌矿选矿技能 钽铌矿选矿一般选用重选先丢掉大部分脉石矿藏，取得低档次混合粗精矿，进入精选作业的粗精矿矿藏组成杂乱，一般含有多种有用矿藏，分选难度大，一般选用多种选矿办法如重选、浮选、电磁选或选冶联合工艺进行精选，然后到达多种有用矿藏的别离。 2.1 国外钽铌选矿 处理粉矿或原生泥含量多的矿石，洗矿作业必不可少。澳大利亚格林布斯矿风化伟晶岩冲积粘土粗选厂，设两个洗矿体系，原矿用直径1.5m,孔径10mm的圆筒筛两次洗矿后，筛下当选，筛上大块及粘土球进自磨机磨矿约4mm，再用孔径10mm的圆筒筛筛分，筛下物料当选，筛上物料丢掉或回来再磨。洗矿耗水5m3/t，圆筒筛处理量达350吨/小时·.........台。 国外钽铌选矿厂注重选用高效磨矿分级设备，以下降钽铌矿藏的泥化。格林布斯矿原生伟晶岩粗选厂用周边排矿棒磨机与振荡筛闭路取得较好成果。加拿大伯尼克湖钽矿经不断改进，现在选用的磨矿流程很有特征。该矿用一台Ф2.4m×3.6m马西型格子球磨机A-C水平振荡筛(直线筛)闭路，筛分粒度2.5mm，筛下用德瑞克筛按0.2mm分级，-2.5+0.2mm粒级用螺旋选矿机选别，其尾矿经弧形筛脱水后回来再磨。球磨机有两种产品构成循环，即选用一台磨机完成两段闭路磨矿。该磨矿回路经调整后循环负荷率一般为180%左右，循环负荷小易构成过破坏。 国外对钽铌铁矿矿石的粗选仍以重选为主，并多用高效的重选设备，流程简略。如格林布斯矿对-10mm原矿直接用跳汰机粗选。加拿大伯尼克湖钽矿80年代构成的重选-浮选-重选流程日趋完善，该流程仍以重选为主，浮选只用于处理细泥。重选设备体用了GEC螺旋选矿机、3层悬挂式戴斯特摇床、霍尔曼矿泥摇床、横流皮带选矿机。前苏联选用浮选对重选精矿中钽铁矿、细晶石与黄玉进行别离，捕收剂为异羟肟酸，调整剂为草酸，在介质中(pH2)浮选，当给矿含Ta2O52.52%时，精矿档次27%，收回率90%。 烧绿石矿的选矿办法首要选用浮选办法，为进步精矿质量和下降药剂耗费，近年来烧绿石选矿流程加强了脱泥、除铁，脱硫、磷、铅、等作业。尼奥贝克烧绿石矿-0.2mm当选原矿用旋流器脱除-10μm矿泥，并按泥砂别离选别。先用脂肪酸捕收剂浮选磷灰石和碳酸盐矿藏，然后进行磁选脱铁，再用胺类捕收剂浮选烧绿石，终究对烧绿石精矿进行黄铁矿浮选和浸出，以下降硫、磷和碳酸盐矿藏含量。当原矿含Nb2O50.6%~0.7%时，取得终究精矿档次58%~62%，收回率60%~65%。 2.2国内钽铌选矿 1. 钽铌矿粗选 国内钽铌矿原矿档次一般很低，其矿藏性脆、密度大。为了确保磨矿粒度，防止过破坏，一般选用阶段磨矿阶段选别流程。江西宜春钽铌选矿厂选用侧向弧形筛替代直线振荡筛进行筛分，现场探究实验成果表明：筛上夹细可下降14.70%，筛下夹粗可削减4.3%，筛分功率可进步17.72%。该设备的实验成功，为现场一段磨矿筛分改造供给了新途径。福建南平是一个大型花岗伟晶岩矿床，1998年咱们对该矿石进行选矿实验研讨，为建厂供给规划依据，依据钽铌和锡石矿藏粒度嵌布特征，提出选用阶段磨矿、阶段选别工艺。一段选用棒磨机，并与筛子构成闭路，以削减过破坏。二段磨矿选用球磨机，并与高频振荡细筛构成闭路，除能严格控制粒度外，还可添加处理才能，进步磨矿功率。该矿粗选选用单一重选流程。重选设备有GL螺旋选矿机、螺旋溜槽和摇床。该矿当选原矿含(TaNb)2O50.0499%，Sn 0.0598%，经粗选后取得的粗精矿产率为0.248%，含(TaNb)2O514.94%(其间Ta2O510.79%)，对原矿收回率为74.30%(Ta2O5 收回率为74.96%);含Sn 15.71%，对原矿收回率为65.11%。 2. 钽铌矿精选 粗选工艺取得的粗精矿一般是混合粗精矿，需进一步精选别离出多种有用矿藏。粗精矿矿藏组成不同，选用的别离办法也不同，一般是多种办法联合运用。如福建南平钽铌精选选用磁-重-浮联合运用，先用6%的溶液清洗矿藏表面，再用弱磁选除掉强磁性矿藏及铁屑，烘干并筛分红+0.2、+0.1和-0.1mm三个等级，别离用干式强磁选机经一次粗选、一次扫选取得钽铌精矿，干式强磁选的非磁性部分用重选收回锡石并抛尾，重选的精矿进行浮选脱除硫化矿取得锡精矿。精选成果：钽铌精矿产率0.0764%，含(TaNb)2O545.64%(Ta2O5 32.57%)，对原矿收回率69.92%(Ta2O5收回率69.071%)，精选作业收回率94.11%;锡精矿产率为0.0581%，含Sn60.25%，对原矿收回率58.49%，精选作业收回率89.84%。

由于钽铌矿成分复杂，通常需要经过粗选和精选两个阶段才能获得符合冶炼要求的钽铌精矿。由于钽铌矿物具有很高的密度，从4.5g/cm3到8.3g/cm3（见表1），因此钽铌矿物选矿主要采用重选法（筛选、摇床、螺旋分选机）。  表1  重要的钽铌矿物矿物名称晶系晶体化学式Ta2O5/％Nb2O5/%密度/（g·cm－3）磁性钽铁矿斜方（Mn,Fe）（Ta,Nb）2O641～842.0～40.06.25～8.3弱铌铁矿斜方（Mn,Fe）（Ta,Nb）2O61.0～40.023.5～775.2～6.25弱烧绿石等轴（Na,Ca,Ta）2（Nb,Ti）2O6（OH,F）0～5.8637.5～65.64.12～5.35非细晶石等轴（Na,Ca）2Ta2O6（OH,F）68.4～770～7.74.2～6.4非铌铁金红石四方（Ti,Nb,Fe）O20.2～14.70.9～42.74.3～5.6弱钛铌钙铈矿等轴（Na,Ca,Sr,Ta）O（Ta,Nb,Ti）O3～0.75～11.34.6～4.9极弱褐钇铌矿四方（Y,Dy,Yb）（Nb,Ta,Ti）O4～17.047.04.89～5.82弱钽锡矿单斜Sn（Ta,Nb）2O7～72.8－7.6～7.9非钽铝石六方AlTaO460.1～720.3～6.15.9～6.5非黑稀金矿斜方（Ca,Ta,Th）（Nb,Ti）2O60～47.33.8～47.44.5～5.9弱复稀金矿斜方（Y,Th,U）（Ti,Nb）2O60～23.17.5～20.34.7～5.4弱易解石斜方（Ce,Ca,Th,U）（Ti,Nb）2O60～6.923.8～32.54.9～5.4弱包头矿正方Ba4（Ti,Nb）8（Si4O12）CeO16011.3～11.54.5～5.6弱      一、粗选       主要采用成本较低的重选法，也有重选－浮选工艺，以有效地将钽铌矿物和较轻的脉石、长石、方解石等分开。重选主要有跳汰流程（以跳汰机为主，流程主要用于处理粗晶粒钽铌矿和钽矿砂矿）、摇床流程（以摇床为主体，多用于细晶粒的钽铌复合多金属矿）和螺旋机流程（以螺旋选矿机或螺旋溜槽为主体，结合摇床粗选，中国采用较多）。其中，重选－浮选工艺可回收微细粒钽铌矿物，粗选回收率达90％。       钽铌砂矿通常高密度矿含量不高，但矿物单体解离较好，一般采用重选法，少数采用磁选－浮选流程。       二、精选       粗选所得的粗精矿除含有钽铌矿物外，还有锡石、黑钨矿、锆英石、磷钇石、独居石等。根据矿物的组成和物理化学性质的差异，分别采用重选、浮选、电磁选和静电分选法。有时还采用化学处理。对于含有放射性元素的矿物则采用块状物料辐射分选机分选。

钽铌矿石选矿(processing of tantalum and niobium ores)从含钽铌矿石中分离与富集钽铌矿物的过程。选矿产品为钽铌精矿。 矿物与资源自然界含钽铌的矿物约有130种，其中钽、铌矿物约有80种。重要的具有工业价值的钽铌矿物列于表中。此外，部分钽铌以杂质形式存在于钛铁矿、钙钛矿、金红石、锡石、黑钨矿及榍石中。钽铌矿床分为岩浆矿床、伟晶岩矿床、气成热液矿床、接触自变质矿床和外生矿床五类。钽铌矿石类型可分为钽铁矿一铌铁矿石、黄绿石矿石以及其他含钽铌矿石三大类。 钽铌矿床分布较为广泛，巴西、前苏联、中国、加拿大、美国、尼日利亚、澳大利亚、扎伊尔、肯尼亚、坦桑尼亚、乌干达、马来西亚、泰国等均有分布。钽、铌精矿的主要生产国有加拿大、巴西、澳大利亚、扎伊尔、前苏联、泰国。美国和日本是钽铌主要消费国。 工艺流程 钽铌矿石的矿物组分复杂，成分不稳定，有价成分含量低，因而其选矿工艺流程较为复杂。通常钽铌矿的选矿工艺流程由粗选及精选两部分组成。不同矿床类型的矿石所含钽铌矿物种类不同，故其选矿工艺流程亦有所区别。 原生钽铌铁矿及细晶石选矿流程 此类矿石中的钽铁矿、铌铁矿多与绿柱石、锂辉石、锡石共生。粗选主要采用多段磨矿的多段重选流程。对某些矿石粗选还采用重选一浮选一重选或重选一浮选。精选多采用联合流程，根据钽铌矿物与伴生矿物种类常采用磁选、重选、浮选、浮选一重选、电选、化学选矿等方法相组合的联合工艺流程。如矿石中含泥多，应预先脱泥。富含钽的细晶石因其嵌布粒度(见矿物粒度)细，多用浮选工艺进行分选。 钽铁矿一铌铁矿砂矿选矿工艺流程 此类矿石中各矿物已基本单体解离，有用矿物密度大于4，某些矿物有磁性。粗选时采用重选工艺流程。所得粗精矿的精选主要采用磁选一重选、磁选一电选以及浮选联合工艺流程。 黄绿石选矿工艺流程 黄绿石有碳酸岩和伟晶岩两种主要类型。碳酸岩黄绿石矿床规模大，铌含量高，是重要的矿床类型。因矿石中矿物种类与含量不同，采用重选，磁选一浮选及焙烧磁选两种流程。伟晶岩黄绿石粗选采用多段碎矿、分级重选工艺流程。精选工艺流程多用磁选排除尾矿，浮选得黄绿石精矿。有时还采用电选或浮选除去粗精矿中的锆英石。典型选矿厂 宜春钽铌矿选矿厂位于中国江西宜春市。所用矿石属花岗岩多金属矿床;原矿含(Ta，Nb)2O50.03%(Ta：Nb=1.8：1)。选矿厂规模为1500t/d;选矿工艺流程为洗矿、破碎、筛分、磨矿、分级、磁选一重选联合流程和重选流程;矿石棒磨至-0.5mm后采用磁选一重选联合流程，得部分钽铌精矿;尾矿再磨至-0.2mm采用重选流程，得细粒钽铌精矿。钽铌精矿含(Ta，Nb)2O544.91%，回收率45.6%。 栗木锡矿选矿厂 位于中国广西壮族自治区境内。生产规模1000t/d。所用矿石属锡一钽铌一钨多金属花岗岩矿床。原矿含(Ta，Nb)2O5，0.0229%。选矿工艺流程包括多段破碎、预先筛分，矿泥集中处理，分级重选得混合粗精矿。再用重选一强磁选联合工艺流程精选。钽铌精矿含(Ta，Nb)2O52.515%，回收率40%。磁选尾矿再用火法冶炼处理。 泰美钽铌矿选矿厂 位于中国广东省境内，所用矿石属花岗岩风化壳铌铁矿床。原矿含(Ta，Nb)2O50.029%。粗选采用重选一磁选重选联合工艺流程。精选采用重选磁选-电选-浮选联合工艺流程。铌铁矿含Nb2O560%，回收率42.51%。 尼奥贝克(Niobec)黄绿石选矿厂位于加拿大魁北克省。所用矿石属碳酸岩铌矿床。生产规模2085t/d。原矿含Nb2O50.58%～0.66%。采用两段磨矿浮选-磁选联合工艺流程，包括磨矿、脱泥、碳酸盐矿物浮选，再脱泥、磁选、黄绿石浮选、黄铁矿浮选。黄绿石精矿浸出脱磷，浸出渣浮硫。黄绿石最终精矿含Nb2O560%～62%。

（1） 1801年英国化学家哈特契特发现元素铌； 1802年瑞典化学家安德斯•古斯塔夫•埃克伯格发现了元素钽。（2） 1865年瑞士化学家马利尼亚克发明晰钽铌别离的分步结晶法。（3） 1866年，在高温下用氢还原五 氯 化铌首要得到了金属铌。（4） 1903年，用钠还原钽氟络盐制备了可锻金属钽。（5） 1922年，熔盐电解生产钽粉成功，使钽的生产达到工业规模。（6） 1944年发明晰铌的碳还原法，奠定了铌的工业生产根基

含钽铌的矿藏主要是钽铁和烧绿石。钽铌铁矿中含钽多的叫做钽铁矿，含铌多的叫铌铁矿。 钽铌铁矿和烧绿石可用阳离子捕收剂捕收，也可用阴离子捕收剂。用络合捕收剂(如羟肟酸钠)浮选作用较好。 用油酸作捕收剂，在pH值为6-8时，钽铌矿的浮游性最好，在酸性介质中钽铁矿和铌铁矿都被按捺，而石英、长石和白云石在任何pH值下浮游性都不好。因此在pH=6~8时，用油酸作捕收剂，很简单将钽锭矿与石英等脉石别离。 用10%的酸(硫酸)处理钽铌矿后，它变得简单浮游。随酸的用量增大，钽铌矿的可浮性增大，用硫酸作用比用作用好。用1%的处理，活化程度与硫酸类似。用油酸作捕收剂，的浓度为10-20毫克/升时，就能按捺钽锭矿及部分脉石。用阳离子捕收剂时，开始活化钽铌矿等一些矿藏，但随着其用量的添加，钽铌矿的回收率下降。用油酸捕收钽铌矿时，少数的钠能使悉数矿藏按捺。

铌钽萃取法别离(separation of niobium and tantalum by solvent extraction)用溶剂革取法从铌钽化合物中提取单一高纯铌、钽中间产品的进程。这是国际范围内遍及选用的一种铌钽别离办法。萃取系统一个萃取系统由水相和有机相组成。铌和钽的萃取别离的水相主要有含铌钽的氟氢酸料液水相、硫酸料液水相、草酸料液水相。铌和钽只要在氟氢酸中才有足够大的溶解度。例如当[HF]=418g/L时，溶液含Nb2O5775g/L;[HF]=302g/L时，溶液含Ta2O51282g/L。在氟氢酸溶液中，铌主要以H2NbOF5,HNbF6、H2NbF7，钽主要以H2TaOF5、HTaF6、H2TaF5等配位离子形状存在。钽的金属性比铌强，更易生成安稳的H2TaF7，铌易生成H2NbOF5形状，这种差别是铌和钽别离的根底。用氟氢酸分化钽铌精矿时，参加硫酸能够进步精矿的分化率，又能进步铌钽的萃取率和别离功率，故工业上遍及选用HF+H2SO4的混合酸水相料液。水相料液中除铌钽外，还有杂质H2Ti0F4、H2TiF6、H2SiF6、Ti(S04)2等合作物。溶剂萃取的有机相一般由革取剂和稀释剂组成。工业上铌钽别离常用的萃取剂有甲基异丁基酮(MIBK)、磷酸三丁酯(TBP)、环已酮、乙酰胺(全名为N—N二混合烷基乙酰胺)、仲辛醇。这些萃取剂各具优缺陷，如MIBK的萃取挑选性好，对钽铌的萃取容量大，密度轻，粘度小，操作安稳，易于控制，可用纯水反萃取钽，是国际上较遍及运用的萃取剂。它的水溶性大(298K时到达18.2g/t，)，闪点低(296.7K)，挥发性大，是其缺陷。仲辛醇和乙酰胺是我国开发和选用的萃取剂。前者的萃取挑选性好，水溶性小(0.08%)，报价低，但粘度大，反萃取时简略呈现乳化现象。后者适于处理高铌钽比(Nb2O5：Ta2O5=7)、高钛(TiO2%)、高钨(>10%)和含磷钽铌精矿的分化产品。TBP的萃取挑选性好，国际上规模最大的铌萃取工厂——巴西矿业冶金公司(CiaBrasiloira de metallurgia e Mineracao)就选用这种萃取剂。萃取机理在HF-H2SO4混合酸水相料液中，铌和钽的萃取归于离子型合作物萃取，如TBP萃取时生成物为HTaF6•xTBP和HNbF6•xTBP(x=1～4)。仲辛醇萃取时生成三种萃合物，主要是纯仲辛醇(ROH)萃取铌和钽的反响：式中Me代表Nb或Ta。 工业上用的仲辛醇，实际上是仲辛醇和甲庚酮混合物(含甲庚酮10%～15%)，在萃取别离铌、钽时存在协同萃取反响:萃取工艺依据原猜中铌钽含量比，选用别离萃取别离或一起萃取后反萃别离两种方法。铌和钽含量相差较大时，大多选用别离萃取方法。图1所示为MIBK萃取铌和钽的曲线。由图看出，选用别离萃取时，在低酸度下先萃取铌，再在高酸度下萃取钽。一起萃取是将铌钽一起萃取到有机相，再从铌钽的负载有机相中别离反萃取铌和钽，即高酸度反萃取铌，低酸度反萃取钽。一起萃取方法的设备简略，便于操作，为国际上的铌钽工厂广泛选用。铌钽一起萃取到有机相后，洗刷负载有机相和反萃取别离铌钽便成为关键环节。应依据所选用的萃取剂和水相料液而选用适宜的洗刷剂和反萃取剂。如仲辛醇-HF-H2SO4萃取系统，一般用硫酸溶液洗刷负载有机相，用含H2SO41mol/L的溶液反萃取铌，用纯水反萃取钽。添加有机相和水相料液的体积比，可进步铌钽的萃取率，选用多级萃取能完全萃取铌钽。水相料液中以氟合作物形状被萃取的其他金属离子有Sn2+、Sn4+、RE3+等，可部分萃取的有As3+、As5+、Mo5+、Se4+、Fe3+、W6+、V3+、V5+、Sb5+等。水相料液酸度的挑选是以有机相中铌钽到达饱满浓度为最佳，此刻萃取入有机相中的杂质可减到最小。进入有机相的杂质，用硫酸溶液或硫酸和硫酸铵的混合液洗去。为铌钽饱满的仲辛醇用含H2SO44mol/L溶液洗刷作用最好。萃取设备工业上选用于铌钽别离的革取设备为多级箱式混合澄清器或萃取塔(填料塔、筛板塔等)。因为HF—H2SO4混合酸液腐蚀性强，遍及运用由低压聚乙烯板、聚板焊接或内衬聚四氟乙烯材料制造的多级箱式混合澄清器。矿浆萃取铌钽精矿经HF-H2SO4浸出后，残留的固体物较少，不过滤别离残渣固体，直接作为萃取料液的萃取，称为矿浆革取。我国广泛选用铌钽矿浆萃取法。与清液萃取比较，矿浆萃取可省去分化残渣的过滤和洗刷，缩短出产周期，减轻劳动强度，改进劳动条件，并有利于进程的密闭和接连化。此外，还可削减过滤的附属设备，进步分化槽的出产能力和铌钽的回收率。清液萃取时，因过滤残渣中含浸出液，残留的铌和钽[(Ta+Nb)2O5]达1%～5%;矿浆萃取的残液仅含(Ta+Nb)2O50.1g/L，，丢失在渣中的铌钽很少。矿浆萃取既合适铌钽含量比改变大的质料，也适用于低档次铌钽精矿的分化产品。矿浆萃取用箱式混合澄清器的澄清室底部有矿浆沉降区，常常受混合相排出物冲击，使残渣在萃取器内不易堆积。澄清室底部向混合室歪斜约15。，以利残渣流向混合室。仲辛醇矿浆萃取工艺流程如图2。  展望含铌钽的氟氢酸水相料液萃取别离的作用好，工艺日趋老练，工业上仍将广泛选用。但这种水相料液污染问题较严峻，且不易完全管理。为此，需求开发安全性和不污染或少污染环境的其他水相料液，如硫酸水相料液、草酸水相料液等，以及开发新的高效萃取剂。

钽铌矿藏很难将其分化。一般依据精矿中的矿藏结构及其化学成分和需求取得什知类型的中间化合物和纯度要求来挑选分化办法。工业上钽铌精矿分化办法首要有三种：碱分化法、酸分化法和氯化分化法。此外还有氟化分化、电解分化法；分析化学中还选用KHSO4、K2S2O7、KHF2分化样品。其间，碱熔分化法是最最选用的工业办法，后续首要接分步结晶法别离钽和铌，也可进行酸转化接溶剂萃取法；氯化分化法一般后续精馏法别离钽和铌；酸分化法首要接溶剂萃取法或离子交换法别离钽和铌。       一、碱分化法       碱法分化钽铌精矿首要选用NaOH和KOH试剂，为了下降熔融物的熔点和黏度，常选用NOH＋Na2CO3或KOH＋K2CO3混合试剂。碱分化按设备和工艺分有坩埚碱熔分化和高压釜碱液分化两种办法。图1为碱熔融处理钽（铌）铁精矿的准则流程图。从中可看出NaOH和KOH熔融的不同之处。   图1  碱分化流程简图       （一）钽铌碱金属化合物的一般性质       和本家中的磷相似，钽、铌和碱金属氧化物能生成偏钽（铌）酸盐（MTaO3、MnbO3）（M为钾钠等碱金属，下同）、焦钽（铌）酸盐（M4Ta2O7、M4Nb2O7）和原钽（铌）酸盐（M2TaO4、M3NbO4）等多种盐类，一般将它们表明为：M2O·nTa2O5、M2O·nNb2O5，式中n值改变很大，常在10以上。实际上它们归于一种多聚体，其原子比一般为M∶Ta（Nb）＝16∶14；14∶12；12∶10；16∶12∶；10∶8；7∶5；8∶6；6∶4，化合物中的结晶水分子数改变也很大，从1到40或更多。       钽铌碱金属化合物有如下性质：       1、当用碱金属的氧化物或碳酸盐与钽（铌）氧化物熔融时，因组分不同能够得到不同成分的钽铌酸盐，当M2O∶（Ta，Nb）2O5＝1∶1时生成偏钽（铌）酸盐；当碱过量时生成原钽（铌）酸盐见图2、图3、图4。     2、钾和钠的偏钽（铌）酸盐少溶于水，不发作水解，也不为所分化。并且偏钽（铌）酸盐较易被氢复原成贱价氧化物：   2MnbO3＋H2＝M2O＋2NbO2＋H2O       复原温度＞400℃   2MtaO3＋H2＝M2O＋2TaO2＋H2O       复原温度600～700℃     图2  K2O（K2CO3）－Nb2O5系熔度图    图3  K2O（K2CO3）－Ta2O5    图4  Na2O（Na2CO3）－Nb2O5系熔度图       3、各种温度下偏钽（铌）酸盐在水中的溶解度见表1，溶度积见表2，一些热力学数据见表3。   表1  碱金属偏钽（铌）酸盐在水中的溶解度    （mol/L）化合物0℃25℃50℃75℃100℃NaNbO34.3×10－45.9×10－41.6×10－33.7×10－37.4×10－3KnbO37.4×10－48.7×10－44.4×10－39.5×10－31.3×10－2NaTaO34.69×10－55.46×10－51.10×10－43.19×10－42.39×10－4KtaO34.34×10－54.87×10－51.22×10－42.88×10－44.89×10－4   表2  25℃下碱金属偏钽（铌）酸盐的溶度积化合物溶度积化合物溶度积NaNbO33.23×10－7NaTaO32.99×10－9KnbO37.48×10－7KTaO32.37×10－9       表3  偏钽（铌）酸盐的一些热力学数据，温度20℃化合物溶解度/ （mol·L－1）自由能△F/ （kJ·mol－1）溶解热/ （J·mol－1）晶格能/ （J·mol－1）NaNbO34.803×10－436.819260.2496886.59KNbO36.726×10－435.145678.6952785.76NaTaO34.679×10－548.534444.7688960.65KTaO33.959×10－549.371259.8312843.49       4、与偏钽铌酸盐不同，原钽铌酸盐简单水解并构成一系列的多钽（铌）酸盐，如M8（Ta,Nb）5O16·nH2O，M7（Ta，Nb）5O16·nH2O，M14（Ta，Nb）12O37·NH2O等，又如水解反响：   6Na3TaO4＋21H2O＝Na8Ta6O19·16H2O＋10NaOH       铌也有相似反响。并且两者的高碱酸盐（K5NbO5）都存在这样的水解次序：      5、当Na＋离子过量时，多钽（铌）酸钠很少溶解，如90℃时Na7Nb12O37·23H2O在水和1％NaOH溶解中的溶解度分别为26g/L和1.1g/L。可是多钽（铌）酸钾则有很高的溶解度，乃至钾离子很多过剩时也溶解度很大。例如中，25℃时六铌酸钾K8Nb6O19·16H2O在水中的溶解度到达111.8g/L，生成的六钽（铌）酸钾盐可溶于水而不分化，并且可用真空蒸腾浓缩使以晶体方式分出。       （二）碱熔融分化钽（铌）铁矿精矿       1、碱熔分化工艺进程       国内外碱溶分化钽铌精矿的工业施行办法根本相似。一般将精矿与放内钢质坩埚中，在煤气敞式炉或竖式电炉中进行熔炼。大致的碱：精矿（分量比）＝3∶1（碱耗约为反响理论需求量的6～8倍）。为了下降熔融体的温度和黏度，往往选用90％的NaOH加10％的Na2CO3混合试剂。       操作时先将混合试剂在400～500℃下熔融，然后边拌和边参加磨至0.1mm的精矿（精矿过细会形成较高的漂尘丢失，参加量过大或过快会引起剧烈反响，导致熔体喷溅）。随精矿持续批量参加，将温度升至800℃，保温20～30min，然后将熔体倒入水中（水淬），或薄层倒入铁盘中。熔炼工艺也选用相似的办法。       2、熔炼反响       首要的熔炼反响如下：       Fe[（Ta，Nb）O3]2＋6MOH＝2M3（Ta,Nb）O4＋FeO＋3H2O       Mn[（Ta，Nb）O3]2＋6MOH＝2M3（Ta,Nb）O4＋MnO＋3H2O       FeWO4＋2MOH＝M2WO4＋FeO＋H2O      MnWO4＋2MOH＝M2WO4＋MnO＋H2O       FeTiO3＋2MOH＝M2TiO3＋FeO＋H2O       Al2O3＋2MOH＝2MAlO2＋H2O       SiO2＋2MOH＝M2SiO2＋H2O       SnO2＋2MOH＝M2SnO2＋H2O       熔融时参加氧或硝石等氧化剂，使铁锰氧化。       NaOH和KOH分化的不同在于：NaOH分化时多钽酸钠和多铌酸钠与氧化铁、氧化锰均转入沉积中，而大部分硅、锡、钨、铝则以硅酸盐等方式转入溶液中。然后加热用处理沉积物浸洗掉铁和锰，最终获工业纯钽铌混合氧化物。而用KOH分化时，用水浸熔体可使大部分钽和铌以可溶性多钽（铌）酸钾的方式进入溶液，氧化铁、氧化锰和钛酸钾则留在水浸渣中。水浸液中再参加氯化钠，使钽铌以难溶的多钽（铌）酸钠方式悉数沉积出来。再用处理沉积物即可获钽和铌的混合氧化物。       KOH分化所得钽铌混合氧化物的纯度较NaOH分化混合氧化物高，缺陷是钽铌的直收率偏低（仅80％）。       （三）碱溶液高压釜分化       碱熔分化的缺陷在于碱耗过高（每1kg精矿耗碱3kg）。选用碱溶液高压釜分化可使碱耗降至0.5kg（为碱熔法的1/6）。分化时选用30％～40％NaOH和KOH，温度在150～200℃，时刻约2～3h，分化时先生成多钽（铌）酸，然后转化成偏钽（铌）酸，反响为：   3Fe[(Ta,Nb)O3]2＋8NaOH＋（n－1）H2O→Na8（Ta,Nb）6O19·nH2O＋3Fe（OH）2   Na8（Ta,Nb）6O19·nH2O→6Na（Ta,Nb）O3＋2NaOH＋（n－1）H2O       分化后弄清或过滤，滤液初充碱后返回心压釜再用。沉积物则用15％HCl浸洗（固∶液＝1∶1，80～90℃，30min）。过滤所得偏钽铌酸盐在20℃下即可为15％～20％HF所溶解。       用KOH分化时（33％～37％KOH，200℃），为进步生成多钽（铌）酸的速度，还向高压釜参加氧化剂（氧压0.4～0.5MPa），所生成的K8（Ta，Nb）6O19·Nh2O虽难溶于KOH溶液，但易溶于水，为此在高压釜分化后沉积物先水浸［固液比1∶（4～5）］，将钽铌转入溶液，将溶液蒸腾浓缩后再加KOH使从头沉积出六钽（铌）酸盐，经分化即可得到适当纯的钽铌混合氧化物。       二、酸分化       钽铌的高度耐蚀性的长处，关于冶金更成了缺陷：很难用廉价的工业无机酸作为他们的冶金根底。除了腐蚀性最强的HF酸外，钽铌很难为其他无机酸所溶解，并且溶解度很小。从溶解度表4可看出，能用于分化精矿的只能是HF酸，其次是硫酸。因此有分化和硫酸分化两种办法，其间法用于高档次精矿，硫酸法用于低档次质料。   表4  钽铌在无机酸中的溶解度（20℃）酸名酸浓度/ （g·L－1）Na2O5溶解度/ （g·L－1）酸浓度/ （g·L－1）Ta2O5溶解度/ （g·L－1）HCl660.072360.2314514.8362923.48H2SO4680.047490.2059007.67841.8HF4187753021282       （一）分化法       和其他分化办法不同，分化一起也是浸出进程。分化一般在内衬铅、钼镍合金或镶砌石墨板的反响器中进行，拌和哭喊用蒙耐尔合金（含铜27％～29％铜镍合金）制造。       浸出液中钽铌以络合酸的方式存在，其组分与HF酸的浓度有关。对铌而言随HF酸浓度的添加，会呈现由氟氧铌酸络合物型向氟铌酸络合物型的过滤：H2NbOF5→H2NbF7→HNbF6，对金属性较铌强的钽则由：H2TaF7→HTaF6。浸出反响为：       Nb2O5＋10HF＝2H2NbOF5＋3H2O（低酸度HF＜20％）       Nb2O5＋14HF＝2H2NbF7＋5H2O（高酸度 HF浓度为20％～40％）       Nb2O5＋12HF＝2HNbF6＋5H2O（高酸度 HF浓度为20％～40％）       Ta2O5＋14HF＝2H2TaF7＋5H2O（高酸度 HF浓度为20％～40％）       Ta2O5＋12HF＝2HTaF6＋5H2O（高酸度 HF浓度为20％～40％）       即便在高酸度下，除了占主导地位的一种络合物外，实际上是多种络合酸并存。图5和图6分别为NbF5－HF－H2O和TaF5－HF－H2O在20℃时的等温溶解度图。  图5  NbF－HF－H2O系溶解度图（20℃）    图6  TaF5－HF－H2O系溶解度（温度20℃）       关于精矿，因为存在多种杂质，反响要杂乱得多，例如铁锰等也会以络合物方式如HFeF3，HMnF3等存在浸出液中。以钽（铌）铁矿为例，分化浸出反响还有：   Fe（Ta,Nb）2O6＋17HF＝2H2（Ta,Nb）F7＋HFeF3＋6H2O   Mn（Ta,Nb）2O6＋17HF＝2H2（Ta,Nb）F7＋HMnF3＋6H2O       除了钽、铌、铁、锰之外，在伴生矿藏中所含的其他元素如锡、钛、硅、钨也以络合酸H2SnF6、H2SiF6、H2WF8的方式进入溶液。而稀土、铀、钍、钙等则以沉积物方式REF3、UF4、ThF4、CaF2残留在浸出渣中。     为了加速反响速度和进步钽铌的分化率，分化时还参加硫酸。硫酸的参加还有利于后认取工序进步杂质的别离效果。一般选用60％～70％浓度的，分化温度为90～100℃，耗酸量按化学反响计量的理论用，并超越5％～10％。分化时，将磨至粒度＜0.074mm的精矿边拌和边参加反响器中，操控温度小于50℃，因分化为放热反响，加料过快，反响过于剧烈，易形成HF酸蒸发丢失。矿粉加完后，通蒸气或用石墨电阻发热体持续加热至90～100℃，拌和保温4h，冷却后过滤或直接送萃取工序。一般钽铌分化率达98％以上。分化残渣中的钽铌含量低于1％。       （二）硫酸分化法       钽铌能和硫酸效果生成多种硫酸盐，并且在硫酸介质中钽和铌表现出较大的不同。例如铌更易被复原成贱价和更易发作水解，在硫酸介质中铌很简单被锌齐、金属镁和碱金属复原到＋3价。钽很难复原，并且只能到达＋4价。钽铌硫酸化合物都易和碱金属和铵生成复盐，并且这些复盐都简单水解。随硫酸浓度添加，反响如下：   Nb2O5＋H2SO4＝Nb2O4SO4＋H2O   Nb2O5＋2H2SO4＝Nb2O3（SO4）2＋2H2O   Nb2O5＋3H2SO4＝Nb2O2（SO4）3＋3H2O（中）   Nb2O5＋4H2SO4＝Nb2O2（SO4）4＋4H2O（中）       钽的金属性较强，除上述反响外，还有反响：   Ta2O5＋5H2SO4＝Ta2（SO4）5＋5H2O       图7为Nb2O5－SO3－H2O的等温溶解度图。硫酸分化后一般再用水浸熔料使钽铌水解沉积，一起别离掉大部分铁、锰等可溶性硫酸盐杂质。但也有从硫酸溶液中直接萃取别离钽和铌。    图7  20℃下Nb2O5－SO3－H2O系溶解度图

钽（Ta）铌(Nb)都归于高熔点（钽 2996℃、铌2468℃）、高沸点（钽5427℃、铌5127℃）稀有金属，外观似钢，灰白色光泽，粉末呈深灰色，具有吸气、耐腐蚀、超导性、单极导电性和在高温下强度高级特性。 因而，当时钽铌新材料使用的相关高技能工业范畴包含电子、精细陶瓷和精细玻璃工业；电声光器材；硬质合金，宇航及电子能工业；生物医学工程；超导工业；特种钢等工业。 钽和铌在电子工业、化学工业、特种合金以及真空技能、 尖端技能方面都具有非常重要的位置。在电子工业中使用钽金属制造的电解电容器具有电容量大、漏电流小、安稳性好、可靠性高、耐压功能好、寿命长、体积小等杰出特色。 很多用于国防、航空、航天、电子核算机、高档次的民用电器及各类电子外表的电子线路中。     在冶金工业中，钽铌首要用作出产高强度合金钢、改进各种合金功能和制造超硬东西的添加剂。     近期，全国际范围内工业化的进程与美元的价值降低加快了金属、非金属等资源报价的大幅上涨，稀有金属商场需求进一步加大。钽、铌、等高新技能产品的研制和出产进入了一个新的增加时期。在国内同职业中第一个被“国际钽铌研讨中心（TIC）”接收为成员，国家科技部确定的国家级要点高新技能厂商的宁夏东方有色金属集团，在其34个系列产品中，占有23个种类属新材料范畴的高新技能产品，钽粉、钽丝别离占国际20％和45％的商场份额，一起也是我国国防、核能、宇航、电子、冶金和化工等高新技能范畴极为重要的新材料直销基地，代表着我国稀有金属工业正在走向一个新的转折点。     钽铌商场回暖 使用增加     近年来，跟着核算机、数码相机、手机、车载电子体系需求转旺的拉动，钽的需求在逐步走出低谷。钽精矿报价也回到正常水平。国际近年对钽的总需求在2000吨左右，而对铌的需求是20000余吨；钽的首要用途是电容器用钽粉及其钽丝，其用量占总消费量的一半以上；铌的首要用途是作钢铁的添加剂，其用量占总消费量的近九成；2000年是钽消费的顶峰之年，钽的总用量到达创记录的2235吨，2001年则敏捷下掉到1562吨，至2004年其产值稳步进步挨近2000吨；铌的需求则一向较为平稳。     我国的资源优势显着     我国一些特大或大型钽铌矿状况：     特色：钽矿床规划小，矿石档次低，嵌布粒度细而涣散，多金属伴生，形成难采、难分、难选，回收率低；赋存状况差，大规划露采的矿山较少。我国没有独立的铌矿山，铌往往与稀土、钽伴生。     储量：我国所规则的钽铌矿床储量核算的最低工业档次目标为：（Ta、Nb）205 0.016-0.028％，从我国大部分钽铌矿床档次都挨近或略高于最低工业档次目标。Ta205档次超越0.02％的几乎没有，而Nb205档次超越0.1％的也只要几个碳酸岩类型的矿床，其它类型矿床Nb205档次均在0.02％左右。     钽铌储量数据显现，我国钽（Ta205）储量和根底储量在数量上仍是很大的，但我国钽资源Ta205档次几乎没有一个超越0.02％，明显以这样低的档次套改出的“储量”与国外高档次核算出的储量难有可比性。铌亦是如此。     钽铌冶炼、加工工艺不断创新     湿法冶金     矿浆萃取；火法分化、低酸萃取；离线分析、在线分析及微机监控；冷结晶；接连喷发沉积出产低氟Ta205、Nb205的工艺；过氧化沉积出产高纯Ta205、Nb205；大流通量混合—弄清萃取槽和组合式萃取设备；选用国际先进的真空旋转烘干设备和远红外接连烘干设备。     火法冶金     钽粉：高比容钽粉的脱氧办法、控氧办法、掺磷掺氮技能和造粒热团化技能，研讨出了J、P、D、DP、W等多种钽粉出产工艺，开发出了10000-30000-50000-70000-80000μFv/g系列出口高比容钽粉，研讨水平超越100000μFv/g，高压高比容钽粉逐成系列，研讨了氧化钽复原的新办法。     铌粉：用铝热复原—水平EB炉精粹新工艺出产和提纯金属铌，出产铌粉和其它金属铌及其合金产品。电容器级铌粉研讨水平已达比容100000-120000μFv/g。        金属加工     钽丝：选用了全新的等静压成型、垂熔烧结、型轧开坯、多模接连拉拔、特殊表面处理、接连退火和接连清洗等工艺进程，开发出了Φ0.25-0.20-0.17mm系列出口细径钽丝，研讨水平达Φ0.065mm，钽丝抗拉强度能够按客户要求控制在32-168Kgf/mm2的广泛范围内，并可依据用客户要求进步产品的抗脆功能、抗高温曲折功能、抗引拔功能。     锭、棒、板、管、片：精练的技能才能增强，有100、200、600KW电子束炉和1吨电弧炉，能够出产多种规格的钽铌金属及其合金锭，用其作质料，能够出产各种 规格的管、棒、板、片、箔材。     钽铌使用及新技能、新材料的研讨开发热门     钽铌卤化物及醇盐的研讨开发     150000μFv/g以上超高比容钽粉研讨开发     Φ0.065mm以下细径钽丝研讨开发     电容器级铌粉研讨开发     钽合金、铌合金及加工材研讨开发     大直径钽铌酸盐晶体研讨开发     钽铌氧化物和金属靶材的研讨开发、真空级铌铁研讨开发     钽工业出资热度不减     因为我国钽铌业的不断进步，从90年代下半期以来，我国钽铌业的出资热不断升温。除宁夏有色金属冶炼厂、株洲硬质合金有限公司、九江有色金属冶炼厂、广西栗木有色金属工业公司和广东从化钽铌冶炼厂这5家老钽铌骨干厂商不断出资改造晋级外，广东多罗山兰宝石、广东佛岗佳特、衡阳金新莱孚等厂商乘势而起，成为钽铌业的后起之秀。即使阅历了2000-2001年的钽商场风云，广东、江西等省仍有10来家厂商加入到钽铌的职业之中，还有些出资者预备进入钽铌业。2005年全国钽铌出产供应商已逾40家。     初略预算，现在我国钽制品产值折成金属钽约800吨，占国际总产值的三分之一强，K2TaF7的产能逾2000吨，占国际总需求的50％以上，能够说我国已成为国际钽工业大国。     我国钽铌工业几点考虑     钽冶炼加工业的开展首要受钽资源使用和钽制品使用两大要素的限制，现在钽资源的现状和钽制品的广泛使用使钽冶炼加工业的开展处于一种供需矛盾之中。20世纪90年代以来，钽质料总是处于求过于供状况，国际钽精矿70％用于该范畴仍显缺乏，致使钽矿藏提价600％。我国钽矿床散布较广，但大多数钽铌矿档次偏低、使用率低。进入20世纪90年代，我国钽工业开展速度反常迅猛，质料直销缺乏的问题逐步露出出来。        现在，我国钽铌联合体是厂商间自发安排的保护职业全体利益的民间安排，在保护职业全体利益上起着活跃的效果。在我国钽铌业蓬勃开展的今日，适时地树立钽铌协会，对内和谐厂商间的联系，对外保护职业全体利益，帮忙政府拟定职业开展规划，是很有必要的。     鼓舞厂商间的协作。尤其是通过2000年-2001年的商场动摇后，应鼓舞质料厂商与冶炼厂商间树立长时间互利的供求联系，荣辱与共，同舟共济，增强全体的抗危险才能。     鼓舞厂商走出国门，与国外厂商树立长时间安稳的供求联系，活跃保险地开发国外的钽铌资源。     主张国家有关部门拟定政策，加大对钽铌业新技能、新产品开发的支撑力度，支撑钽铌高新技能产品的出口，树立产学研结合的钽铌新产品开发基地和出口基地。   宜春钽铌矿矿区坐落袁州区南东新坊乡境内，距宜春市区25公里，交通非常便当。该矿是一个含钽、铌、锂、铍、、多种稀有金属超大型矿床，也是我国重要的稀有稀土涣散元素矿产资源基地。     1、矿床特征： 矿体赋存于雅山花岗岩体中，呈似层状面型散布 ，产状安稳而陡峭（倾向40°--50°，倾角10°--28°），面积约2.8平方公里。工业矿体长1700米，东西宽644米，面积约1.5平方公里，均匀厚度60米。其间富矿体长1300米，宽55米，厚31.5米（最大42 米）。     2、矿石矿藏特征 矿石矿藏有细晶石 ，富锰铌钽铁矿 ，含钽锡石，伴生矿藏有锂云母、锆石 、黄玉、绿基石 、含锡钽铁金红石 、黑钨矿、独居石、磷钇矿等。     3、矿石组份     五氧二钽0.0101％、五氧化二铌0.0084％、0.028%、 氧化二锂0.426％、氧化二0.2218％、氧化二0.0308％、一起档次在富矿岩体中具有上富下贫、中心富边际贫的改变规则。     4、储量 累计探明储量：五氧二钽19533吨、五氧二铌15600吨、49492吨、氧化二锂752207吨、氧化二401746吨、氧化二54337吨。钽保有资源储量16048吨，别离占全国（8.42万吨）和国际（12.92万吨）的19.06％和12.43％。一起矿山尾砂仍是玻璃工业抱负质料，此矿已由国家挖掘。

钽坯料在真空电弧炉中熔炼成延性良好的致密金属锭或结构特殊的异形构件的过程。这是金属钽精炼的成熟工业方法，具有成形和提纯两种作用。 原理 有自耗电极法和非自耗电极法两种。自耗电极法是工业上采用的主要方法，其阴极坯料为真空烧结法制取的钽条，钽条在电弧高温作用下逐步熔化，滴落到水冷铜坩埚中凝固结晶成形。非自耗电极法的阴极一般采用钨钍或石墨，阴极只起维持电弧作用，本身不消耗，钽坯料在电弧加热的高温熔池中熔化，然后冷却结晶成形。非自耗电极法仅用于熔炼实验室的小型钽坯料。无论是自耗电极法或非自耗电极法，钽坯料在熔化过程中因气体和易挥发杂质的逸出，或不稳定化合物的分解，被真空泵抽走而得到提纯。 自耗电极法也可在惰性气氛中借助惰性气体的压力熔铸含有易蒸发组分的各种合金锭料。熔池可通过外加磁场搅拌使钽和钽合金组分均匀。熔炼钽坯料金属不被污染，并可制取多种形状的铸件，尤其适合于制取大型钽锭和净返形的各种坯料如管坯、异形零件等。目前自耗电极真空电弧熔炼法主要用于二次熔铸金属锭，制取大型圆锭、扁锭或异形铸件。 自耗电极真空电弧熔炼炉 基本结构如图，主要由炉壳、电极柱、附于炉壳底部的水冷铜坩埚、带有支架和传动升降装置的电极以及真空系统所组成。熔炼炉结构材料为钢、不锈钢和水冷铜坩埚。自耗电极真空电弧熔炼炉的电极升降装置为手动或自动控制。  工艺过程 先将钽条接到阴极夹头上后，往水冷铜坩埚底部放置少量起弧用的钽材料，并抽真空到规定的13．3～133mPa真空度。接通电源起弧，下降电极直到与底部钽材料接触，然后逐步提起电极，产生电弧。起弧后，通过调整电源功率和电弧长度使钽条阴极熔化。钽条阴极熔化行将结束时，逐渐减少电源功率，最后停止熔化，保持真空降温。为使炉况顺行和制得优质钽锭，必须选择适宜的电弧长度、电流强度和电压。电弧过长会产生附带电弧，附带电弧射向水冷铜坩埚壁，可将水冷铜坩埚烧穿。所产生的附带电弧还会使熔炼炉的热效率下降。电弧过短则容易引起电极与熔体间的短路，产生炉瘤，并导致钽锭成分不均匀。可用灵敏的电极升降装置来控制电弧长度。电流强度对电弧稳定性影响很大。电流强度增大，电弧稳定性增加，但熔池温度随之提高，金属蒸发量增大，离子化蒸气浓度增大，达到峰值时发生放电，反过来破坏电弧的稳定性。适宜的电流的计算式为： I=W/V 式中W为熔炼炉功率，V为电压。熔炼炉功率可根据钽坯料的熔点和直径从有关表中查到，熔炼炉的电源电压通常采用30～40V。 金属的提纯效果主要取决于熔炼室的真空度、熔炼速度和金属保持熔融状态的时间。因为熔炼过程中的各种杂质是通过蒸发、分解形成低价化合物而除去的。为此保持适宜的炉内真空度、较低的电极熔化速度和较长的金属熔炼时间，能得到更好的提纯效果。自耗电极真空熔炼法的提纯效果不如钽电子束熔炼法，但优于固相精炼法。其提纯效果举例于表。发展趋势 由于自耗电极真空电弧熔炼法的熔炼速度快、真空度较低，因此，所产钽锭纯度相对较低。另外，由于冷却条件不同和温度梯度不均匀，导致所产钽锭结构不一，在加工中易产生缺陷，加工前需进行变性处理以获得均匀的细晶粒结构。目前纯钽主要用于无线电电子工业和化学工业，对钽的纯度要求高，为此在生产上第一次熔炼采用电子束熔炼提纯，再用电弧熔炼获得大直径的钽锭。

钽是稀有金属，在地壳中的含量为0.0002%，在自然界中常与铌共存。含钽的矿藏有许多，但作为钽矿藏(Ta/Nb≥ 1)的却不多，其中具有工业价值的钽的主要矿藏有：钽铁矿[(Fe，Mn)(Ta，Nb)2O6]、重钽铁矿(FeTa2O6)、细晶石[(Na，Ca)Ta2O6(O，OH，F)]和黑稀金矿[(Y，Ca，Ce，U，Th)(Nb，Ta，Ti)2O6]等。世界上第一和第二大的钽矿分别是Wodgina和Greenbushes，均散布在澳大利亚。我国最著名的钽铌矿为江西宜春钽矿，氧化钽储量1.8万吨，氧化铌储量1.5万吨。我国的钽矿主要以低档次的硬岩矿为主，档次在万分之一左右，与澳大利亚万分之三左右的钽矿档次相比，挖掘成本较高。不过，2015年，江西有色地质勘查局矿勘院详查的横峰县葛源矿区铌钽矿床，经疆土部专家确定，达特大型。其中主矿藏钽经详查探明储量近3万吨，远景储量可翻一番。2014年1月16日，陕西省地质查询院称首次在陕西东南部发现特大型铌钽矿，其中铌钽资源量超越30万吨，为我国钽矿资源储量开发提供了更多资源保障。钽主要存在于钽铁矿、铌铁矿和钶钽铁矿中，可是除了这些来源外，锡石中以类质同象状态存在的钽，也是重要的钽资源。因为选矿办法很难将钽从锡石中分离出来，在炼锡时他们进入冶金渣。随着钽的矿藏资源日益减少和贫化，这种锡渣钽资源逐步成了钽原料的重要来历，20世纪70～80年代增占钽原料总供给量的70％～80％，90年代仍占50％左右。从中国西南部的广西、云南省经缅甸、印尼、泰国到马来西亚的锡矿带含钽最为丰富，泰国和马来西亚成为钽原料重要的供给国。锡矿中富含钽铌和产含钽锡渣的国家还有澳大利亚、巴西、尼日利亚、玻利维亚等国。随着钽矿藏资源的日益减少，钽原料供给的日趋短缺，二次钽资源的使用越来越受到重视。现在二次钽资源的使用数量约占钽原材料总供给量的10％～20％。

钽铌矿选矿技术钽铌矿选矿相同往常接收重选先扔掉大部分脉石矿藏，得到低档次殽杂粗精矿，进入精选作业的粗精矿矿藏组成巨大，相同往常含有多种有用矿藏，分选难度大，一般接收多种选矿方法如重选、浮选、电磁选或选冶联合工艺举办精选，然后抵达多种有用矿藏的分散。 国外钽铌选矿处理惩办粉矿或原生泥含量多的矿石，洗矿作业必不可少。澳大利亚格林布斯矿风化伟晶岩冲积粘土粗选厂，设两个洗矿系统，原矿用直径1.5m，孔径10mm的圆筒筛两次洗矿后，筛下当选，筛上大块及粘土球进自磨机磨矿约4mm，再用孔径10mm的圆筒筛筛分，筛下物料当选，筛上物料扔掉或回来再磨。洗矿耗水5m3/t，圆筒筛处理惩办量达350吨/小时•台。 国外钽铌选矿厂珍爱接收高效磨矿分级装备，以消沉钽铌矿藏的泥化。格林布斯矿原生伟晶岩粗选厂用周边排矿棒磨机与振动筛闭路获得较好成果。加拿大伯尼克湖钽矿经不断改造，今世接收的磨矿流程很有特征。该矿用一台Ф2.4m×3.6m马西型格子球磨机A-C水平振动筛(直线筛)闭路，筛分粒度2.5mm，筛下用德瑞克筛按0.2mm分级，-2.5+0.2mm粒级用螺旋选矿机选别，其尾矿经弧形筛脱水后回来再磨。球磨机有两种产品构成循环，即接收一台磨机完成两段闭路磨矿。该磨矿回路经调停后循环负荷率一般为180%上下，循环负荷小易构成过损坏。 国外对钽铌铁矿矿石的粗选仍以重选为主，并多用高效的重选装备，流程简略。如格林布斯矿对-10mm原矿直接用跳汰机粗选。加拿大伯尼克湖钽矿80年代构成的重选-浮选-重选流程日趋完善，该流程仍以重选为主，浮选只用于处理惩办细泥。重选装备体用了GEC螺旋选矿机、3层悬挂式戴斯特摇床、霍尔曼矿泥摇床、横流皮带选矿机。前苏联接收浮选对重选精矿中钽铁矿、细晶石与黄玉举办分散，捕收剂为异羟肟酸，调停剂为草酸，在介质中(pH2)浮选，当给矿含Ta2O52.52%时，精矿档次27%，采纳率90%。

钽具有熔点高、蒸汽压低、冷加工功能好、化学稳定性高、抗液态金属腐蚀能力强、外表氧化膜介电常数大等一系列优异功能。因而，钽在电子、冶金、钢铁、化工、硬质合金、原子能、超导技术、轿车电子、航空航天、医疗卫生和科学研究等高新技术领域有重要应用。世界上50%-70%的钽以电容器级钽粉和钽丝的方式用于制造钽电容器。因为钽的外表能形成致密稳定、介电强度高的无定形氧化膜，易于精确方便地操控电容器的阳极氧化工艺，同时钽粉烧结块可以在很小的体积内获得很大的外表积，因而钽电容器具有电容量高、漏电流小、等效串联电阻低、高低温特性好、运用寿命长、归纳功能优异、其他电容器难以与之媲美，它被广泛用于通讯（交换机、手机、传呼机、传真机等）、计算机、轿车、家用和办公用电器、仪器仪表、航空航天、国防军工等工业和科技部分。所以，钽是一种用途极广泛的功能材料。

钽铌常和锡、钨、钛、铁、锑等的矿藏共生或伴生，选矿办法难以将钽铌矿自别离出来，在锡、钨、铁等的熔炼中它们进入冶金渣中，虽然在过程中得到必定程度的富集，但仍达不到法说到钽铌所要求的高档次精矿的水平。而有必要选用冶金手法富集以制取人工钽铌精矿。此外，有些钽铌粗精矿，进一步精选的收回率很低，也要用冶金办法富集。这种钽铌质料品种繁式，档次凹凸纷歧，富集办法形形。下面大致按质料品种介绍一些较有代表性的办法。但应指出，用于一种质料的办法不完满是专用办法，它也可适用于其他质料。       一、含钽、铌锡渣       按钽、铌含量将锡渣分为高、中、低档次三种。高档次锡渣含（Ta，Nb）2O58%以上，中档次4％以上，2％以下为低档次锡渣。现在以经济地收回钽铌的限于中、高档次的锡渣。在泰国、马来西亚、印度尼西亚等国积存有很多历史上遗留下来的低档次锡渣，现在尚短少经济收回的办法，但它是未来钽的重要质料来历，迫切需要开发经济有用的钽铌收回工艺办法。各国锡渣典型成分见表1。   表1  各国锡渣的典型成分国家Ta2O5Nb2O5FeOTiO2SiO2CaOMnO刚果（金）12.29.914.21.821194.4泰国8.09.918.27.419210.7尼日利亚4.213.57.212.723235.0马来西亚3～44.011.211.020.9251.3       二、过原－氧化法       复原－氧化法适于处理中、高档次锡渣。由电弧炉复原、磁选别离、氧化和浸洗4部分组成，流程图见图1。质料锡渣组成为：Ta2O53.85％，Nb2O54.1％，TiO210.72％，WO33.28％，SiO2 21.3%，CaO21.3％。先将锡渣362kg、焦炭508kg、非磁性循环物料113kg混合均匀，在功率为3000kW的敞式电弧炉中在1650℃下复原熔炼2.5h，取得含（Ta，Nb）2O520％～25％的钽铌碳化物炉床富集物，杂质进入炉渣中，反响为：   （Ta，Nb）2O5＋7C＝2（Ta，Nb）C＋5CO       然后使用钽铌碳化物具有弱磁性的特色，经过磁选机将钽铌碳化物和非磁性物分隔，所得磁性富集物的组成为：Ta2O510％～12％，Nb2O510%～12%,TiO213%，SiO214%，然后将碳化物磁性物料与氧化剂和碳粉按碳∶磁性碳化物∶＝1∶5∶13份额配料，在无面料的铸铁坩埚内加火油焚烧使氧化，首要反响为：   10（Ta,Nb）C＋14NaNO3＝5（Ta,Nb）2O5＋7Na2O＋7N2＋10CO   5WC＋8NaNO3＝5WO3＋4Na2O＋4N2＋5CO    图1  处理锡渣工艺流程       氧化熔炼为放热反响，焚烧后温度主动升至1000℃，反响时间20～30min，熔体然后按液固比6∶1在90～95℃下进行水洗，除掉可溶性钠盐（铝酸钠、钨酸钠、硅酸钠等，其间95％钨以钨酸钠方式进入水溶液中）。铌和钽残留在水洗渣中，过滤后的滤渣再用20％HCl在75～100℃下酸浸2～4h以除掉铁、锰，一同使钽（铌）酸钠转化为氢氧化物，过滤枯燥后即得含（Ta,Nb）2O540％～50％的人工锟铌精矿。       三、铁合金法       先将锡渣（或低档次铌钽矿）和铁矿石一同反响使生成铌铁或铌钽铁，适当部分杂质进入渣中得以和钽铌取得开始别离。所得铌钽铁合金再用以下办法处理进一步富集。       （一）铁合金复原－电解法       该法是将锡渣或低档次钽铌矿复原所得铌（钽）铁合金进行电解，使钽铌在阳极堆积收回。质料锡渣的组成为：Ta2O51.7%～2.1%,Nb2O52.3%～3.5%,WO31.0%～3.0%,TiO27%～10%,ZrO23%～6%。出产中将锡渣1000kg、硫酸渣700kg（含Fe60%,S2%,为硫化铁矿焙烧制酸渣）和焦炭粉150kg、石灰石100kg混合均匀，在电炉内于1400℃复原，取得含钽3％、铌3.6％、钨2.9％的铁合金。然后以铌钽铁合金为阳极，在FeCl2－HCl－（NH4）2SO4电解液中进行电解，铁在阴极上分出，得电解铁粉产品，跟着铁合金的溶解，钽铌堆积在阳极泥中。最后用石油和苏打水洗去阳极泥中S，取得含Ta2O525%、Nb2O529%、WO324%的人工精矿。       （二）处理法       该法是用溶液浸出铌钽。工艺上是将铌钽铁研磨至0.1～0.2mm，在耐蚀钢反响器中于100℃下和浓溶液（1L水中加670g/L KOH）反响生成多铌钽酸钾：   6Nb＋8KOH＋11H2O＝K8Nb6O19＋15H2   6Ta＋8KOH＋11H2O＝K8Ta6O19＋15H2        Fe（OH）2和钛酸残存渣中，为促进Fe2＋氧化成Fe3＋，浸出时不断鼓入空气。过滤后的浸出液含铌达89g/L。然后往溶液中参加固体NaCl，铌和钽以难溶的多铌钽酸钠盐分出：   K8Nb6O19＋8NaCl＋nH2O＝Na8Nb6O19·nH2O＋8KCl   K8Ta6O19＋8NaCl＋nH2O＝Na8Nb6O19·nH2O＋8KCl       杂质钨、铝、硅、锡等留在碱性溶液中。沉积出的多铌钽酸盐用处理即可得铌钽的水合氧化物：                Na8Nb6O19·nH2O＋8HCl＋（2n－4）H2O＝3Nb2O·nH2O＋8NaCl                Na8Ta6O19·nH2O＋8HCl＋（2n－4）H2O＝3Ta2O5·nH2O＋8NaCl       四、碳酸钠培烧法       这是我国20世纪60年代针对广西栗木锡矿产的锡渣的特色而开发的办法。其长处是可以处理含（Ta＋Nb）2O5＜2％的锡渣，并可一同收回钽、铌、钨、锡等金属。钽铌收回率达70％。该办法首要由碳酸钠焙烧、水煮、除硅、酸浸等工序组成，工艺流程见图2。焙烧时将锡渣和碳酸钠按质量比1∶0.4混合，在回转窑中于800～900℃下焙烧30min，使渣中硅、钨等转化为钠盐，焙烧反响为（铌有相似反响）：   4（Mn，Fe）（TaO）2＋4Na2CO3＋11O2＝8NaTaO3＋2（Fe,Mn）2O3＋4CO2↑   4（Fe,Mn）WO4＋4Na2CO3＋O2＝4Na2WO4＋2（Fe,Mn）2O3＋4CO2↑   SiO2＋Na2CO3＝Na2SiO3＋CO2↑       焙料水煮（90℃）、过滤，90％钨进入溶液（再加CaCl2收回白钨），钽铌留滤查中。然后用7％～9％HCl在80～90℃下处理滤渣，脱去60％～70％的硅我铝，钽铌仍留渣中。最后用12％～15％HCl在95℃下浸出滤渣2h，锡等进入酸浸液（再用铁屑复原电积产出电积锡），浸出渣即为含（Ta＋Nb）2O535％～55％的人工精矿，钽铌收回率达94％～99％。    图2  硫酸钠焙烧－酸洗流程简图

钽铌矿比较有用的捕收剂有脂肪酸类、胂酸类、类、羟肟酸类、阳离子型捕收剂。 1、脂肪酸类捕收剂前苏联波立金和格拉德基赫两人曾选用氧化矿捕收剂：油酸、油酸钠、十三烷酸钠、硫酸烷脂钠和异辛基磷酸钠具体研讨铌铁矿-钽铁矿可浮性。实验标明：运用脂肪酸作捕收剂时，饱满烃基的捕收才能比不饱满的差。当pH值为6～8时，用油酸钠浮选铌铁矿-钽铁矿极有成效，在强酸性介质和强碱性介质中都受按捺。对脂肪酸进行改性，能进步其挑选捕收性。例如，在分子中引进新的有用活性基团磺酸基、多羧基、硫酸基、卤素、胺()基、胺基酰基和酰胺基等。 2、胂酸类捕收剂胂酸能与钽、铌等稀有金属矿藏构成结实的表面化合物，烃基向外，使矿藏疏水。但与脉石矿藏不存在这种化学吸附，因而捕收才能强、挑选性好。缺陷是含胂物质在出产和运用上都存在污染问题。苄基胂酸和甲是钽铌矿藏的有用捕收剂，胂酸与黄药混用能大大进步钽铌矿藏回收率。 3、类捕收剂用双捕收铌铁金红石的研讨标明：在矿浆pH值为2～4时，双是铌铁金红石杰出的捕收剂，其回收率到达90.87%～91.70%，一起以为双在铌铁金红石表面被吸附，吸附方式首要为化学吸附。 4、羟肟酸类捕收剂 我国某地钽铌细泥矿用工业异羟肟酸配以变压器油进行粗选，当给矿含Nb2O5 0.094%时，可得粗精矿档次Nb2O50.9～1.0%，回收率90%左右。 5、阳离子捕收剂 研讨标明，十二烷基醋酸胺在中性介质中能有用地浮选铌铁矿类矿藏。 6、其它捕收剂运用新药剂N2对钽铌矿藏进行捕收功能研讨标明，高碳链的N2是钽铌矿藏的有用捕收剂。用N-亚胲胺浮选白云鄂博铌矿石获得较好成果。前苏联探究实验标明，烃基硫酸酯也习惯于伟晶岩矿床铌铁矿-钽铁矿的浮选。 许多浮选剂，特别是捕收剂，独自运用时，作用不太抱负，但当某些药剂按必定份额组合运用后，呈现的作用不是简略的加和作用，而是增效作用，即1+1>2的协同作用。如黄药与羟肟酸组合浮选氧化铜;油酸钠与羟肟酸组合浮选红柱石;胂酸与黄药混用，铜铁灵与甲羟肟酸混用，甲羟肟酸与塔尔皂混用，浮选黑钨细泥;F2O3与水杨氧肟酸混用浮选锡石细泥都获得较好成果。 (二)钽铌矿浮选调整剂 钽铌矿首要脉石矿藏是硅酸盐类矿藏、萤石和碳酸盐矿藏。这些矿藏的典型按捺剂是水玻璃、六偏磷酸钠、淀粉、焦磷酸、磷酸氢钠、木素磺酸钠、丹宁、乳酸、柠檬酸、酒石酸等。pH值对钽铌浮选进程有较大影响，常用于调整pH值的调整剂有硫酸、、、苏打等。 (三)钽铌矿浮选存在问题分析 1、捕收剂的捕收性问题。分子中含有官能团-COOH、-SO4H、-SO3H的捕收才能强、挑选性差，只适用于浮选矿藏组成简略、以石英为首要脉石的钽铌细泥。羟肟酸对钽铌细泥的捕收才能较脂肪酸弱，但挑选较好。对钽铌矿捕收才能比较强。 2、捕收剂的环境污染及药剂本钱问题。胂酸能与钽、铌等金属矿构成结实的表面化合物，烃基向外，使矿藏疏水，而与脉石矿藏不存在这种化学吸附，因而捕收才能强、挑选性好，一起胂酸对Ca2+、Mg2+离子不灵敏，对含方解石高的矿石习惯性强。但胂酸毒性较高，或许形成环境污染。在钽铌细泥浮选中，运用药剂量大，并且报价高;一起，有些药剂毒性较大，需添加环保费用，从而使选矿本钱上升。运用羟肟酸浮选时，作用较好，但药剂用量较大。 近年来，国内涵钽铌浮选药剂研讨方面获得了必定发展，但由于药剂报价太高，现在只要国外少量铌矿山选用浮选办法，如加拿大奥卡选矿厂、巴西阿拉克萨矿。

铌、钽的以下特点决定了湿法冶金在钽铌冶金中占有突出地位：（1）铌和钽性质相似，在矿物中多共生在一起，必须先将它们分离开来。但分离难度大，有效分离主要依靠湿法；（2）铌和钽熔点高，很难被还原，原则上不能由精矿直接还原成金属。冶炼必须两步走，先制取中间化合物，然后将中间化合物还原成金属。而中间化合物的纯度要求高，制取主要依靠湿法；（3）钽铌的高度耐腐蚀性使其很难采用普通廉价的工业无机酸，而主要采用强蚀性的HF酸，安全防护和三废问题较为突出；（4）钽资源短缺，锡渣等低品位资源占总原料供应的很大比重（目前约占一半，20世纪60～70年代曾达80％以上）。这些低品位资源须用选、冶结合，湿法、火法并用等综合手段富集来制备出品位高的人造精矿。诸多富集方法中都离不开湿法。图1为钽铌冶金总流程简图。    图1  钽铌生产的原则工艺流程总图

锡炉渣收回钽铌钨(recovery of tantalum，niobium and tungsten from tin slag)从锡复原熔炼渣中提取钽、铌及钨富集物的进程。为锡冶金副产品处理内容之一，但仅有那些处理富钽、铌、钨精矿的锡冶炼厂所产炉渣方有收回价值。 锡炉渣组成锡精矿中所含钽、铌、钨在复原熔炼时以氧化物形状进入炉渣中，因为锡精矿成分不同，炉渣中所含钽、铌、钨量动摇很大(见表)。 工艺流程从锡炉渣中收回钽、铌、钨的办法有选冶法和冶金法两类，冶金法又可分为多种流程。 选冶法锡炉渣破碎后参加焦炭在电弧炉中进行复原熔炼得到含钽、铌碳化物的高碳铁合金。铁合金破碎、磨细后进行磁选别离出非磁性物质，接着加溶解杂质，然后再经过滤、枯燥、煅烧得钽、铌氧化物精矿。用此法处理含钽、铌氧化物各约4%的炉渣，可得到含钽、铌氧化物算计约60%的精矿。锡炉渣也能够先用摇床选、磁选和静电选矿后再用电炉富集，当锡炉渣含Ta2O3为2%～15%时，可得到含Ta2O520%～30%的精矿。 冶金法有碳酸钠焙烧一水浸出一酸浸出、酸浸出一酸分化、复原一氧化、复原电解、碳化一低温氯化和复原一酸处理一碱处理等多种流程。(1)碳酸钠焙烧-水浸出-酸浸出。锡炉渣配入40%的碳酸钠和6%木炭，磨细后于1123～1223K温度下进行焙烧。焙烧料湿窘后用水浸出，浸出温度363K，浸出1h可除掉大部分钨。过滤后得到的含钽铌滤渣用7%～9%稀浸出硅酸，脱硅率可达60～70。脱硅后的滤渣用含12%～14%的溶液在高于363K温度下浸煮，脱锡率可达50%～70%，并一起除掉铁、锰、钼、镁、钙等杂质。用此法处理含Ta2O54%～6%、Nb2O53%～4%的质料，可得到含(Ta、Nb)2O5达40%以上的钽铌富集物。 一品种似的办法，在水浸出后用含和硫酸各1mol/L的混合液在333K温度下进行酸浸出，可自含Ta2O54.2%和Nb2O55%的锡渣中制得含Ta2O511.3%、Nb2O536%的富集物。水浸出所得钨酸钠溶液可用以收回钨。一种办法是浸出液经过滤后用强碱性阴离子交流树脂处理并经解吸得到钨酸铵溶液，可用此溶液制取仲钨酸铵。亦可向钨酸钠溶液中参加、氯化铵和氯化镁后进行煮沸，往加热弄清后的上清液参加饱满氯化钙溶液制取人工白钨矿。脱锡所得滤液，先用铁复原sn4+为sn2+，再用不溶阳极进行电解堆积，可得到含锡75%～85%的阴极锡。 从锡渣收回钽、铌、钨工艺流程见图。(2)酸浸出-酸分化。锡炉渣用稀硫酸(<10%)浸出，含钽、铌的浸出渣再用98%浓硫酸及硫酸铵分化。用此法可自含Ta2O53%～9%、Nb2O53%～10%的锡渣得到含Ta2O516.2%、Nb2O57.2%的钽铌富集物。(3)复原-氧化。锡炉渣破碎后加焦炭在电弧炉中复原熔炼，得到钽铌碳化物的富集物。此钽铌富集物再经破碎后加进行氧化熔炼。氧化熔炼产品用水浸出除掉硅、钛、铝、钨等杂质，含钽酸钠和铌酸钠的滤渣用20%浸出除铁及过剩碱，得到钽铌氢氧化物富集物。用此法处理含Ta2O5及Nb2O5各为3.85%的锡炉渣，可得到含(Ta、Nb)2O540%～50%的富集物。(4)复原-电解。锡炉渣参加含铁60%的硫铁矿焙烧产品、焦炭及石灰石，在1673K温度下进行复原熔炼，得到含钽、铌和钨的铁合金，锡则进入烟尘。在由FeCl2-HCl-(NH4)2SO4组成的电解液中，以铁合金为可溶阳极进行电解，钽、铌和钨进入阳极泥而得到富集产品。此富集产品用石油和碳酸钠溶液先后洗刷脱硫。用此法可自含Ta2O51.7%～2.1%和Nb2O52.3%～3.5%、WO31%～3%的锡炉渣中得到含Ta25%、Nb30%和W24%的富集物。(5)碳化-低温氯化。锡炉渣破碎后与焦炭混合，在中性或复原气氛中，于1473～1723K温度下加热烧结。所得钽、铌碳化物于673～773K温度下用氯化，硫、钙、铝、镁留于渣中，而钽、铌、钛和铁等金属氯化物则蒸发入炉气被收得。使用氯化物沸点不同而别离钛，用别离沉积的办法别离铁。用此法可自含Ta2O51.9%和：Nb2O52.8%的锡炉渣得到含Ta2O520.7%、Nb2O529.2%的富集物。

钽铌冶炼厂规划(engineering design of tantalum and niobium plant) 以钽铌精矿为质料，经分化、萃取、结晶、复原和精粹等进程，出产钽铌金属及其化合物产品的稀有金属冶炼厂规划。首要规划规模包含：钽铌化合物车间规划和钽铌金属车间规划。出产钽铌产品的首要质料是钽铁矿、铌铁矿、含钽铌锡渣等。出产铌产品首要质料还有烧绿石(黄绿石)。 简史20世纪20年代，美国最早开端出产钽铌。钽铌别离工艺杂乱、本钱高，前期开展缓慢。到了40年代，钽电容器和钽铌高温合金的运用得到开展。50年代，萃取法别离钽铌技能和钠复原法出产电容器级钽粉技能的开发，奠定了钽铌工业的开展根底。70年代末，国际用量钽为1400～1500t，铌为1000～1200t。到80年代末，钽粉质量，特别是比电容功能进步，用量下降到1000～1200t，同期铌用量到达1600～1800t。60年代初，我国开端试出产钽铌氧化物、钽铌金属粉和条。1965年选用NiBK(甲基异丁基酮)萃取法、钠复原法和碳复原法技能规划建成宁夏有色金属冶炼厂。1966年包头钢铁公司为运用含铌平炉渣，建成氧化铌和铌铁出产实验厂。1968年，栗木锡矿以含钽铌锡渣为质料，建成钽铌氧化物出产厂。70年代中期，我国已有5个钽铌冶炼厂。80年代末，钽铌金属出产能力到达100t。 产品计划钽首要用于电子工业、硬质合金、化工和高温材料等范畴。铌首要用于高温合金、铌铁、低合金铌钢、反应堆和超导材料。钽(铌)氧化物用于出产光学玻璃、独石电容器、滤波器、压电陶瓷等。一般钽产品有钽粉、条、锭、碳化钽、、氧化钽、和钽酸锂等;铌产品有铌粉、条、锭、碳化铌、氟铌酸钾、氧化铌和铌酸锂等。 工艺流程挑选首要取决于质料和产品质量要求。以钽铌精矿为质料，出产钽铌工艺首要流程见图1、图2和图3。钽铌化合物出产包含和硫酸分化精矿、甲基异丁基酮(MiBK)萃取、氟化结晶、沉积等工序。首要产品是、氧化钽和氧化铌。前期的工艺如碱熔法、氯化别离法和分步结晶法等，因为流程长、出产功率低、本钱高、难于得到纯化合物而逐步被筛选。钽铌金属出产工艺有钠热复原法、碳热复原法和熔盐电解法。电容器级钽粉首要选用钠复原和高真空熔炼提纯氢化工艺。碳复原法首要出产碳化钽和铌条。熔盐电解法首要出产冶金级钽粉。氢复原技能德国用于出产超细超高比电容钽粉。烧绿石出产氧化铌然后用铝热法出产粗铌，再经高温处理脱铝和用电子炮击精粹出产纯铌锭，工艺流程短，但设备贵重，适用于大型铌厂。钽铌金属提纯首要有重熔法、电子炮击熔炼法和区熔法等。钽铌吸气性强，选用电弧熔炼法较少。含钽铌锡渣富集技能有电炉碳热复原法、酸处理富集法和氯化别离法等。车间组成一般有钽铌化合物车间(包含萃取、结晶、沉积、烘干、煅烧)和钽铌金属车间(包含碳化、复原、制粉、精粹)，有时还设富集车间，处理低档次钽铌锡渣，富集钽铌。 技能特色钽铌矿多含有放射性元素，出产进程中发生放射性排放物，挑选厂址时须充分考虑环境污染的影响和“三废”处理后的排放条件;工厂安置须充分考虑钽铌化合物车间对厂区的环境影响。钽铌金属精粹设备贵重，运用一套设备出产多种类金属(如钨、钼、锆、铪等)的产品规划计划，可充分运用设备出产能力，进步经济效益。 首要技能经济目标 运用钽铌铁精矿出产10000～15000μfv/g钽粉和≥99%铌条的首要单耗目标见表。出产钽粉的直收率为81.5%～83.5%，总回收率为86%～88%;出产铌条的直收率为84%～86%，总回收率为87%～89%。

工业上生产氟钽（铌）酸钾的原料主要为溶剂萃取的反萃取液。工艺上是在80～85℃下往反钽液中加入钾盐（KF，KCl，K2CO3）使沉淀出晶体：  H2TaF7＋2KCl＝K2TaF7↓＋2HCl       所加入的钾盐同时还起很强的盐析作用。最佳工艺条件为：原料液中含Ta2O535～45g/L，HF1.35～1.50mol/L，KCl加入量为理论量过量10%～20%，在80～85℃下边搅拌边加入浓度为300g/L的KCl，然后冷却结晶，晶体经离心过滤甩干，并在真空烘干箱中烘干。

国外钽铌选矿处理粉矿或原生泥含量多的矿石，洗矿作业必不可少。澳大利亚格林布斯矿风化伟晶岩冲积粘土粗选厂，设两个洗矿体系，原矿用直径1.5m，孔径10mm的圆筒筛两次洗矿后，筛下当选，筛上大块及粘土球进自磨机磨矿约4mm，再用孔径10mm的圆筒筛筛分，筛下物料当选，筛上物料丢掉或回来再磨。洗矿耗水5m3/t，圆筒筛处理量达350吨／小时•台。        国外钽铌选矿厂注重选用高效磨矿分级设备，以下降钽铌矿藏的泥化。格林布斯矿原生伟晶岩粗选厂用周边排矿棒磨机与振动筛闭路获得较好成果。加拿大伯尼克湖钽矿经不断改进，现在选用的磨矿流程很有特征。该矿用一台Ф2.4m×3.6m马西型格子球磨机A－C水平振动筛（直线筛）闭路，筛分粒度2.5mm，筛下用德瑞克筛按0.2mm分级，－2.5＋0.2mm粒级用螺旋选矿机选别，其尾矿经弧形筛脱水后回来再磨。球磨机有两种产品构成循环，即选用一台磨机完成两段闭路磨矿。该磨矿回路经调整后循环负荷率一般为180%左右，循环负荷小易构成过破坏。        国外对钽铌铁矿矿石的粗选仍以重选为主，并多用高效的重选设备，流程简略。如格林布斯矿对－10mm原矿直接用跳汰机粗选。加拿大伯尼克湖钽矿80年代构成的重选－浮选－重选流程日趋完善，该流程仍以重选为主，浮选只用于处理细泥。重选设备体用了GEC螺旋选矿机、3层悬挂式戴斯特摇床、霍尔曼矿泥摇床、横流皮带选矿机。前苏联选用浮选对重选精矿中钽铁矿、细晶石与黄玉进行别离，捕收剂为异羟肟酸，调整剂为草酸，在介质中（pH2）浮选，当给矿含Ta2O5 2.52%时，精矿档次27%，回收率90%。