Вскрытие едким натром




Щелочи применяют для вскрытия колумбито-танталитовых концентратов и феррониобия. Танталит и колумбит являются прочными минералами. Состав минералов можно выразить общей формулой (Fe, Mn)[(Ta, Nb)О3]2. Минералы представляют собой изоморфную смесь четырех солей: Fe(TaO3)2, Мn(ТаО3)2, Fе(NbО3)2 и Мn(NbО3)2. Они не разлагаются минеральными кислотами (за исключением плавиковой кислоты). При сплавленин их с щелочами образуются соответствующие танталаты и ниобаты. Эти процессы могут быть представлены реакциями:

Fе(NbО3)2 + 10NaOH = 2Na5NbО5 + FeO + 5Н2O;

Fе(ТаО3)2 + 10NaOH = 2Na5ТаО5 + FeO + 5Н2O;

Аналогично могут быть написаны реакции для Мn(ТаО3)2 и Мn(NbО3)2. Кроме окислов FeO и МnО из-за окисления кис­лородом воздуха образуются Fе3O4 и Mn3O4. Окись железа, двуокись кремния, окись алюминия, окись олова, вольфрамит, рутил и ильменит при сплавлении с NaOH образуют соответст­вующие натриевые соли. Сплавление проводят в железных тиг­лях при нагревании до 800° С. На 1 весовую часть концентрата при этом берут 3 части NaOH. Это в 3-4 раза больше теоре­тически необходимого.

Едкий натр расплавляют в тигле, и его температуру подни­мают до 400° С. Затем в плав порциями добавляют измельчен­ный до 0,1 мм концентрат. При этом наблюдаются вспенивание и перемешивание смеси выделяющимися парами воды. Затем температуру повышают до 600° С и смесь выдерживают в тече­ние 30 мин. После этого расплавленную массу выливают в воду и проводят выщелачивание при температуре 80—90° С и отношении твердой и жидкой фаз 1 : 3¸4.

При этом получается сильнощелочной раствор, в который переходит большая часть примесей Si, Sn, W, A1 и т. д. в виде растворимых натриевых солей. Осадок содержит гидратированные сложные ниобаты и танталаты натрия, гидраты окислов и гидроокиси железа и марганца и титанат натрия.

После отстаивания раствор декантируют и осадок промывают 5%-ным горячим раствором NaOH (для уменьшения растворимости ниобата натрия). Осадок разлагают 20%-ной соляной кислотой при нагревании:

7Na2О.6Nb2О5 + 14HCl + xH2O ® 6Nb2О5.xH2О + 14NaCl;

4Na2О.3Ta2О5 + 8HCl + xH2O ® 6Ta2О5.xH2О + 8NaCl.

Разложение ведут в керамических аппаратах при подогреве острым паром. По достижении полного разложения темно-ко­ричневый осадок переходит в белый. Железо и марганец перехо­дят в раствор в виде хлоридов.

Осадок многократно промывают горячей водой, подкислен­ной НСl, фильтруют и сушат при 100-120° С. Этот продукт содержит до 96-99% (Nb, Ta)2O5 в пересчете на безводный продукт и является исходным для разделения тантала и ниобия экстракцией.

 

 

Рис. 33. Технологическая схема вскрытия колумби­та-танталита сплавлением с NaOH.

На рис. 33 представлена технологическая схема процесса.






Дата добавления: 2019-05-21; просмотров: 272; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.024 сек.