铝热还原法生产金属铌(钽)和铌铁
2019-01-07 17:38:11
该法用铝作还原剂还原Nb2O5生产金属铌(钽)和铌铁。铝热还原是一种自热反应过程,工序短,设备简单,投资省,是所有还原方法中最经济的一种。总反应式为:
3Nb2O5+10Al=6Nb+5Al2O3
总反应式的△Z2980=-0.2855M,△H2980=2.66M,△H931=3.224MJ(931K为铝的熔点),△H1785=2.713MJ(1785K为Nb2O5的熔点),△H2030=3.237MJ(2030K为Al2O3的熔点),△H2741=2.571MJ(2741K为铌的熔点)。还原反应释放出的热量,不仅可使反应自动进行,而且可以使反应物达到2200~2400℃,这种温度足以使铌充分还原,并与熔渣分离开来。
铝热还原较多采用炉外法。还原熔炼反应在无外加热的容器内进行,反应完毕,拆除容器,取出 产物,将金属和炉渣在炉外分离。
铝热还原生产的金属铌含较多的铝,可再用真空热处理(1800℃)、电解精炼和电子束炉熔炼等方法脱除铝和其他杂质。经过两次电子束炉熔炼后的铌可以达到极高纯度,铌中杂质含量可以低到:Al为0.002%,O2为(300~500)×10-6,C为(50~100)×10-6。
真空碳还原法生产金属铌
2019-01-07 17:38:11
真空碳还原法是目前国内外生产金属铌的主要方法之一。该法是利用碳对氧的亲和力大于铌对氧的亲和力,用碳作还原剂还原Nb2O5生产铌条。其优点是产品收率高(>96%),还原剂便宜,生产成本低,没有钠还原等方法的副产物需要湿法处理的问题,可获得较高纯度的铌条和金属粉。工业上有直接碳还原和间接碳还原两种工艺。前者是用碳直接还原Nb2O5,反应温度为1800~1900℃,总反应式为:
Nb2O5+5C=2Nb+5CO
直接碳还原生产出的铌呈海绵状,其表面积较大,金属杂质和氮含量较低,有利于铌粉的比容量。因此该工艺适于生产电容器级铌粉。间接碳还原是先制备碳化铌,再用碳化铌作还原剂还原Nb2O5。反应为:
Nb2O5+7C=2NbC+5CO
Nb2O5+5NbC=7Nb+5CO
间接还原的特点是设备生产能力大,工艺稳定,制得的金属铌条比较致密,外形尺寸比较规矩,适于做铌条、铌锭和铌加工材。
为了降低还原温度,碳还原需在真空条件下进行。这是因为碳还原Nb2O5实际上是阶段反应,有的起始反应温度达2680℃,但在真空中当CO分压为10-6Pa时,起始还原温度仅为1271℃;此外真空还有利于除去氧、氮和低熔点的Si、Fe等杂质,使设备的石墨容器免受氧化。实际生产时还原温度一般保持在1800~1900℃。温度过高,电能消耗大,且易损伤碳管。碳还原一般在真空碳管炉内进行。
铌常识
2019-03-14 09:02:01
铌 铌是灰白色金属,密度8.57,熔点2468℃,沸点4742℃。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。铌的化学性质十分安稳,常温下表面构成细密氧化膜,阻挠进一步氧化,高温下与硫、氮、碳直接化合,能与钛、锆、铪、钨构成合金。不与无机酸或碱效果,也不溶于,但可溶于。 铌、钽共生亲近,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。 铌在地壳中均匀含量为20×10-6,钽为2×10-6,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%)。 铌矿藏质料首要是铌铁(锰)矿等,提取铌首要包含分化精矿、别离钽铌、制取化合物和金属、精粹等进程。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。金属铌的工业出产办法有碳热还原法、钠热还原法和铝热还原法。 铌具有耐腐蚀、冷加工功能好和氧化膜电功能好等长处,有许多重要用处。铌以铌铁方式用作钢铁增加剂出产碳素钢和高强度低合金钢,铌在钢中的首要效果是经过操控脱溶碳化铌的巨细和散布,而到达进步钢的抗磨损性、抗腐蚀性、晶粒细化然后改进钢的功能。铸铁中增加铌能分出坚固耐磨的碳氮化铌相,然后进步强度和延伸使用寿命。铌和铌合金可用作宇宙飞船及其重返大气层时的耐高温结构材料、原子反应堆的结构材料,而且用于制作石油和化学工业中的耐酸设备、热交换器和加热器等。含铌、镍、钴的超级合金可用于制作喷气发动机的部件。铌同钛、锡、锆、铝、锗的合金或金属化合物,铌钛合金和铌锡化合物是现在现已使用的首要超导材料。铌酸锂是一种优秀的压电晶体,用于彩色电视滤波器和雷达延迟线等。碳化铌可制作超硬东西和模具。二硒化铌粉可作电动机械和外表设备的自润滑填充剂。
铌知识
2019-03-08 11:19:22
铌是灰白色金属,密度8.57,熔点2468℃,沸点4742℃。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。铌的化学性质十分安稳,常温下表面构成细密氧化膜,阻挠进一步氧化,高温下与硫、氮、碳直接化合,能与钛、锆、铪、钨构成合金。不与无机酸或碱效果,也不溶于,但可溶于。
铌、钽共生亲近,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
铌在地壳中均匀含量为20×10-6,钽为2×10-6,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
铌矿藏质料首要是铌铁(锰)矿等,提取铌首要包含分化精矿、别离钽铌、制取化合物和金属、精粹等进程。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。金属铌的工业出产办法有碳热还原法、钠热还原法和铝热还原法。
铌具有耐腐蚀、冷加工功能好和氧化膜电功能好等长处,有许多重要用处。铌以铌铁方式用作钢铁增加剂出产碳素钢和高强度低合金钢,铌在钢中的首要效果是经过操控脱溶碳化铌的巨细和散布,而到达进步钢的抗磨损性、抗腐蚀性、晶粒细化然后改进钢的功能。铸铁中增加铌能分出坚固耐磨的碳氮化铌相,然后进步强度和延伸使用寿命。铌和铌合金可用作宇宙飞船及其重返大气层时的耐高温结构材料、原子反应堆的结构材料,而且用于制作石油和化学工业中的耐酸设备、热交换器和加热器等。含铌、镍、钴的超级合金可用于制作喷气发动机的部件。铌同钛、锡、锆、铝、锗的合金或金属化合物,铌钛合金和铌锡化合物是现在现已使用的首要超导材料。铌酸锂是一种优秀的压电晶体,用于彩色电视滤波器和雷达延迟线等。碳化铌可制作超硬东西和模具。二硒化铌粉可作电动机械和外表设备的自润滑填充剂。
铌矿
2019-02-11 14:05:30
铌,一种化学元素。化学符号Nb,原子序数41,原子量92.90638,属周期系ⅤB族。1801年英国C.哈切特从铌铁矿中别离出一种新元素的氧化物,并命名该元素为columbium(中译名钶)。1802年瑞典A.G.厄克贝里在钽铁矿中发现另一种新元素tantalum。由于这两种元素性质上十分类似,不少人以为它们是同一种元素。1844年德意志H.罗泽具体研讨了许多铌铁矿和钽铁矿,别离出两种元素,才弄清了事实真相。铌在地壳中的含量为0.002%,首要矿藏有铌铁矿〔(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6〕、烧绿石〔(Ca,Na)2(Nb,Ta,Ti)2O6(OH,F)〕和黑稀金矿、褐钇铌矿、钽铁矿、钛铌钙铈矿。
铌是灰白色金属,熔点2468℃,沸点4742℃,密度8.57克/厘米3。室温下铌在空气中安稳,在氧气中红热时也不被彻底氧化,高温下与硫、氮、碳直接化合,能与钛、锆、铪、钨构成合金。不与无机酸或碱效果,也不溶于,但可溶于。铌的氧化态为-1、+2、+3、+4和+5,其间以+5价化合物最安稳。
一、铌的制取
金属铌可用电解熔融的七氟铌酸钾制取,也可用复原七氟铌酸钾或金属铝复原五氧化二铌制取。纯铌在电子管中用于除掉残留气体,钢中掺铌能进步钢在高温时的抗氧化性,改进钢的焊接功能。铌还用于制作高温金属陶瓷。
二、铌的用处
铌是一种稀有高熔点金属,它的熔点高达摄氏二千四百多度。一种金属的优秀功能往往可以“移植”到另一种金属里,用铌作合金元素添加到钢里,能使钢的高温强度添加,加工功能改进。铌、钽与钨、钼、钒、镍、钴等一系列金属协作,得到的“热强合金”,可以用作超音速喷气式飞机和火箭、等的结构材料。现在科学家们在研发新式的高温结构材料时,已开端把注意力转向铌、钽;许多高温、高强度合金都有这一对孪生兄弟参与。
用铌和钽的碳化物作基体制成的硬质合金,有很高的强度和抗压、耐磨、耐蚀身手。在所有的硬质化合物中,碳化钽的硬度是最高的。用碳化袒硬质合金制成的刀具,能抗得住三千八百度以下的高温,硬度可以与金刚石对抗,运用寿命比碳化钨更长。
三、铌的超导运用
具有超导功能的元素不少,铌是其间临界温度最高的一种。而用铌制作的合金,临界温度高达绝对温度18.5~21K,是现在最重要的超导材料。人们从前做过这样一个试验:把一个冷到超导状况的金属铌环,通上电流然后再断开电流,然后,把整套仪器关闭起来,坚持低温。过了两年半后,人们把仪器翻开,发现铌环里的电流仍在活动,并且电流强弱跟刚通电时简直彻底相同!从这个试验可以看出,超导材料简直不会丢失电流。假如运用超导电缆输电,由于它没有电阻,电流通过期不会有能量损耗,所以输电功率将大大进步。
有人规划了一种高速磁悬浮列车,它的车轮部位装置有超导磁体,使整个列车可以浮起在轨迹上约十厘米。这样一来,列车和轨迹之间就不会再有冲突,减少了行进的阻力。一列乘载百人的磁悬浮列车,只消一百的推动力,就能使速度到达每小时五百公里以上。
用一条长达二十公里的铌锡带,缠绕在直径为一点五米的轮缘上,绕组可以发生激烈而安稳的磁场,足以举起一百二十二公斤的重物,并使它悬浮在磁场空间里。假如把这种磁场用到热核聚变反应中,把强壮的热核聚变反应操控起来,那就有或许给咱们供给许多的简直是无穷无尽的廉价电力。不久前,人们曾用铌钛超导材料制成了一台直流发电机。它的长处许多,比如说体积小,重量轻,成本低,与相同巨细的普通发电机比较,它发的电量要大一百倍。
铌和钽—金属中的孪生兄弟
2018-11-30 16:01:34
稀有金属钽和铌在元素周期表中属于同族元素,由于它们的物理和化学性质很相似,而且又共同生长在同一个矿体内,因而被人们称为金属中的“孪生兄弟”。钽和铌是英国化学家查尔斯•哈切特与瑞典化学家艾克贝格在1801年和1802年先后发现的。钽铌铁矿是钽和铌的主要矿石,在钨矿和某些稀土矿中也有少量的钽和铌存在。钽却呈银白色,铌的外表很象钢。钽和铌都是高熔点金属,它们的熔点分别为2996℃和2468℃。钽和铌的化学性质极其稳定,不怕硝酸。钽富有延展性,可以拉成比头发丝还要细的钽丝,或者碾成比纸还要薄的钽箔。钽和铌都具有抗压、耐磨损的特性,也都是卓越的超导材料。由于钽和铌具有上述种种优异的性能,因而被广泛用于各个领域。钽的表面能形成致密稳定、介电强度高的无定形氧化膜,易于准确方便地控制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表面积,因此钽电容器体积小、容量大、漏电流低、使用寿命长、综合性能优异,是最优秀的电容器,不仅在常规条件下比陶瓷、铝、薄膜等其它电容器体积小、容量高、功能稳定,而且能在许多为其它电容器所不能胜任的严峻条件下正常工作。由于钽电容器具有其它诸多电容器不可比拟的优异特性,在微电子科学和表面贴装技术领域,几乎无可等效替代的其它电容器与之竞争,因此60~65%的钽以电容器级钽粉和钽丝的形式用于制作钽电容器。钽电容器已日益广泛应用于通讯(程控机、交换机、手机、传呼机、传真机、无绳电话)、计算机、汽车、家用和办公用电器、仪器仪表、航天航空、国防军工等领域.由于铌与钽是同属一族的伴生金属,性能上有许多相似之处,用于制作电容器性能仅次于钽,其相对于铝电容器,具有比容高、等效串联电阻低、易于片式化等优点,经发展有可能替代铝电容器的10%左右;铌与钽相比,制作电容器的主要缺点是漏电流大(一般是钽的5~10倍)、击穿电压低(<10V)、工作温度低(<105℃),不适合制作可靠性要求高和额定电压 高的电容器,但在低电压(<10V)、大容量(>100μF)的范围,铌电容器有可能部分替代该档次的钽电容器。铌电容器的开发利用,对钽铌行业来说是一件大好事,可以获得新的发展机遇。近十年来,我国钽铌冶炼与加工也取得了突破性的发展。各钽铌冶炼厂(院),加强了科研工作,进行了技术改造,不断完善工艺和装备,调整了产品结构,开发新产品,使产品质量大大提高。宁夏东方有色金属集团公司从1990年开始先后进行了钽粉、钽丝生产技术改造,引进了国外关键装备,使钽粉及钽丝的生产技术大大提高了一步,钽粉比容达到了12000~30000~50000~70000μFV/g,研制水平达150000μFV/g。钽丝生产达到了直径Φ0.3~0.17mm,研究水平已达到Φ0.10mm,我国的钽粉、钽丝质量水平已达到了国际水平。在冶金工业中,铌主要用于制造耐高温的合金钢和提高钢的强度。在冶炼碳素钢时,只需添加万分之几的铌,便可以使钢的强度提高三分之一以L。用铌和钽与钨、铝、镍、钴、钒等一系列金属合成的超级合金,是超音速喷气式飞机、火箭等的良好结构材料。在机械工业中,用碳化铌、碳化钽等硬质合金制造的刀具,能经受近3000℃的高温,其硬度可以与世界上最坚硬的物质———金刚石相媲美。在医学上,钽是理想的生物适应性材料。它与人体的骨骼、肌肉组织以及液体直接接触时,能够与生物细胞相适应,具有极好的亲和性,几乎不对人体产生刺激和副作用。钽不仅可用于制作治疗骨折用的接骨板、螺钉、夹杆等,而且可以直接用钽板、钽片修补骨头和用钽条来代替因外伤而折断的骨头。钽丝和钽箔可以缝合神经、肌健以及1.5毫米以上的血管,极细的钽丝可以代替肌腱甚至神经纤维。用钽丝织成的钽纱、钽网可以用来修补肌肉组织。
铌和钽 金属中的“孪生兄弟”
2019-03-13 11:30:39
稀有金属钽和铌在元素周期表中归于本家元素,因为它们的物理和化学性质很类似,并且又一起生长在同一个矿体内,因而被人们称为金属中的"孪生兄弟"。 钽和铌是英国化学家查尔斯•哈切特与瑞典化学家艾克贝格在1801年和1802年先后发现的。钽铌铁矿是钽和铌的首要矿石,在钨矿和某些稀土矿中也有少数的钽和铌存在。钽却呈银白色,铌的外表很象钢。钽和铌都是高熔点金属,它们的熔点分别为2996℃和2468℃。钽和铌的化学性质极端安稳,不只不怕硝酸、,也不怕。钽赋有延展性,能够拉成比头发丝还要细的钽丝,或许碾成比纸还要薄的钽箔。钽和铌都具有抗压、耐磨损的特性,也都是杰出的超导材料。 因为钽和铌具有上述种种优异的功用,因而被广泛用于各个范畴。
钽的表面能构成细密安稳、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,一起钽粉烧结块能够在很小的体积内取得很大的表面积,因而钽电容器体积小、容量大、漏电流低、运用寿命长、归纳功用优异,是最优异的电容器,不只在惯例条件下比陶瓷、铝、薄膜等其它电容器体积小、容量高、功用安稳,并且能在许多为其它电容器所不能担任的严峻条件下正常作业。因为钽电容用具有其它许多电容器不行比较的优异特性,在微电子科学和表面贴装技术范畴,简直无可等效替代的其它电容器与之竞赛,因而60~65%的钽以电容器级钽粉和钽丝的方式用于制造钽电容器。钽电容器已日益广泛应用于通讯(程控机、交换机、手机、传呼机、传真机、无绳电话)、计算机、轿车、家用和工作用电器、仪器仪表、航天航空、国防军工等范畴.因为铌与钽是同属一族的伴生金属,功用上有许多类似之处,用于制造电容器功用仅次于钽,其相对于铝电容器,具有比容高、等效串联电阻低、易于片式化等长处,经开展有或许替代铝电容器的10%左右;铌与钽比较,制造电容器的首要缺陷是漏电流大(一般是钽的5~10倍)、击穿电压低(<10V)、作业温度低(<105℃),不适合制造牢靠性要求高和额外电压 高的电容器,但在低电压(<10V)、大容量(>100μF)的规模,铌电容器有或许部分替代该层次的钽电容器。铌电容器的开发利用,对钽铌职业来说是一件大好事,能够取得新的开展机会。 近十年来,我国钽铌冶炼与加工也取得了突破性的开展。各钽铌冶炼厂(院),加强了科研作业,进行了技术改造,不断完善工艺和配备,调整了产品结构,开发新产品,使产品质量大大进步。宁夏东方有色金属集团公司从1990年开端先后进行了钽粉、钽丝出产技术改造,引进了国外要害配备,使钽粉及钽丝的出产技术大大进步了一步,钽粉比容达到了12000~30000~50000~70000μFV/g,研发水平达150000μFV/g。钽丝出产达到了直径Φ0.3~0.17mm,研讨水平已达到Φ0.10mm,我国的钽粉、钽丝质量水平已达到了国际水平。 在冶金工业中,铌首要用于制造耐高温的合金钢和进步钢的强度。在冶炼碳素钢时,只需增加万分之几的铌,便能够使钢的强度进步三分之一以L。用铌和钽与钨、铝、镍、钴、钒等一系列金属组成的超级合金,是超音速喷气式飞机、火箭和等的杰出结构材料。 在机械工业中,用碳化铌、碳化钽等硬质合金制造的刀具,能饱尝近3000℃的高温,其硬度能够与世界上最坚固的物质---金刚石相媲美。 在医学上,钽是抱负的生物适应性材料。它与人体的骨骼、肌肉组织以及液体直接触摸时,能够与生物细胞相适应,具有极好的亲和性,简直不对人体发生影响和副作用。钽不只可用于制造医治骨折用的接骨板、螺钉、夹杆等,并且能够直接用钽板、钽片修补骨头和用钽条来替代因外伤而折断的骨头。钽丝和钽箔能够缝合神经、肌健以及1.5毫米以上的血管,极细的钽丝能够替代肌腱乃至神经纤维。用钽丝织成的钽纱、钽网能够用来修补肌肉组织。
钽铌尾矿再选(宜春钽铌矿)
2019-01-21 18:04:39
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。
钽铌选矿
2019-02-25 15:59:39
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%。
铌钽选矿
2019-01-30 10:26:21
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。