» » Отделение ниобия от титана при гидролизе сернокислого раствора
06.02.2017

Ранее указывалось, что после разложения титано-тантало-ниобиевого минерала серной кислотой в раствор переходит вместе с ниобием и танталом также и титан. При гидролитическом осаждении гидратированных пятиокисей ниобия и тантала из сернокислого раствора гидролизу подвергается также сернокислый титан с образованием осадка метатитановой кислоты или основного сульфата титана. Степень загрязнения осадка титаном зависит от его содержания в перерабатываемом сырье.
Peгулироианием концентрации водородных ионов в процессе гидролиза можно осуществить фракционное осаждение, так как гидролиз ниобиевых и танталовых соединения происходит в более кислой среде, чем гидролиз сернокислого титана.
Отличие в условиях гидролиза еще более усиливается, если четырехвалентный титан восстановить до трехвалентного.
H.Г. Клименко и В.С. Сырокомским установлены следующие значения pH начала выделения нерастворимых продуктов гидролиза из разбавленных растворов (1—3 г/л), содержащих ниобий или титан.
Отделение ниобия от титана при гидролизе сернокислого раствора

Различие pH начала выделения гидроокисей пятивалентного ниобия и трехвалентного титана столь значительно, что возможно фракционное их осаждение.
Потенциал системы Nb5+/Nb3+ = -0,348 в, системы Ti4+/Ti3+ = +0,10 в. Следовательно, в присутствии весьма малых количеств Nb3+ весь титан будет находиться в растворе в трехвалентном состоянии. Это позволяет произвести восстановление всего Ti4+ до Ti3+, почти не восстанавливая ниобий. Восстановление Ta5+ в этих условиях вообще не наблюдается.
Восстановить четырехвалентный титан можно добавлением в раствор цинковой ныли или электролитическим методом. В последнем случае пси определенном напряжении ионы Ti4+ восстанавливаются на катоде до Ti3+. Bocстановление заканчивается, когда фиолетовая окраска раствора (свойственная ионам Tiа+) переходит в синюю (обусловленную появлением ионов Nb3+).
После восстановления раствор нейтрализуют до pH ~ 1,5 и кипятят. При кипячении раствора выпадают гидратированные пятиокиси ниобия и тантала с примесью титана. Повторное растворение в серной кислоте с последующим гидролитическим осаждением позволяет получить пятиокиси ниобия и тантала с содержанием титана не более 1%.