» » Обзор способов разложения танталито-колумбитовых концентратов
06.02.2017

Танталит и колумбит — прочные минералы. Они практически не разлагаются минеральными кислотами за исключением плавиковой кислоты. Поэтому для их вскрытия преимущественно используют пирометаллургические методы. Практическое значение имеют следующие способы вскрытия танталито-колумбитовых концентратов:
1) сплавление с щелочными плавнями — едким натром, содой, едким кали, поташом;
2) сплавление с кислыми плавнями — бисульфатами калия или натрия;
3) разложение плавиковой кислотой.
Принципиальная схема различных методов разложения приведена на рис. 67.
Обзор способов разложения танталито-колумбитовых концентратов

Наиболее широко используют в промышленности щелочные способы, обеспечивающие высокую степень разложения концентрата. Кроме того, хотя и в меньшей степени, применяют прямое разложение плавиковой кислотой.
Сплавление с щелочными реагентами приводит к образованию ниобатов и танталатов натрия или калия. При сплавлении с едким натром после обработки плава ведой ниобий и тантал вместе с окислами железа и марганца остаются в осадке в вице нерастворимых ниобата и танталата натрия В раствор переходит основная часть примесей кремния, вольфрама и олова.
Разлагая этот осадок кислотой, получают смесь гидратированных пятиокисей (Nb, Tа)2O5*хHaO, которые подвергают дальнейшей переработке.
Степень вскрытия концентрата при сплавлении его с содой значительно ниже, чем с едким натром.
При сплавлении с едким кали или поташом вследствие растворимости ниобата и танталата калия ниобий и тантал при водной обработке сплава переходят в раствор, отделяясь при этом от окислов железа и марганца, а также части титана.
Вместе с ниобием и танталом в раствор переходят примеси вольфрама, олова кремния, частично титана.
Из раствора затем осаждают ниобат и танталат натрия.
Выбор типа щелочного реагента определяется составом концентрата и требованиями, предъявляемыми к чистоте конечного продукта.
При сплавлении с калиевыми щелочами на последующих стадиях более полно отделяются примеси кремния, титана, олова и вольфрама.
Однако едкий натр как более дешевый реагент широко используют во всех случаях, когда полученные соединения удовлетворяют технический условиям по содержанию примесей.
Сплавление с бисульфатами калия или натрия с последующей водной обработкой сплава приводит к получению гидратированных окислов ниобия и тантала, загрязненных примесью оловянной, вольфрамовой, кремневой кислот, а также неразложившимся минералом. В раствор переходят сульфаты железа и марганца. Более высокая степень разложения достигается применением бисульфата калия, однако и в этом случае полное вскрытие достигается при двукратном сплавлении Помимо этого, при водной обработке сплава часть ниобия и тантала остается в водном растворе, в особенности при значительной примеси титана в рудном концентрате
Эти недостатки, а также трудности аппаратурного оформления процесса сплавления с бисульфатами ограничивают промышленное использование этого способа
При разложении плавиковой кислотой тантал и ниобий вместе с железом, марганцем и рядом других примесей переходят в раствор в виде фторидов. В осадке остаются нерастворимые фториды редкоземельных металлов.
Однократная обработка концентрата плавиковой кислотой в большинстве случаев не дает удовлетворительного результата. Степень вскрытия может быть улучшена совместным действием плавиковой и щавелевой кислот.
Из раствора кристаллизуют комплексные фториды тантала и ниобия или осаждают гидратированные пятиокиси.