Технология извлечения тантала и ниобия из отходов металлургических производств
Тантал
— редкий металл, в земной коре на его долю приходится 0,0002%. В минералах тантал всегда находится совместно с ниобием вследствие сходства их физических и химических свойств. Тантал — типично рассеянный элемент, изоморфен со многими химическими элементами.
Тантал имеет одну из самых высоких температур плавления среди всех элементов на Земле. Температура его плавления составляет примерно 2996 оС, что отстает по величине только от вольфрама и рения.
Химически чистый тантал исключительно устойчив к действию жидких щелочных металлов, большинства неорганических и органических кислот, а также многих других агрессивных сред (за исключением расплавленных щелочей).
В отношении химической устойчивости к реагентам, тантал подобен стеклу.
Ниобий
— это пластичный тугоплавкий переходный металл, чьи физические свойства зависят от значений температуры.
Можно отметить такие свойства ниобия как высокая температура плавления и кипения, более низкая работа выхода электронов по сравнению с другими тугоплавкими металлами — вольфрамом и молибденом. Последнее свойство характеризует способность к электронной эмиссии (испусканию электронов), что используется для применения ниобия в электровакуумной технике. Ниобий также имеет высокую температуру перехода в состояние сверхпроводимости.
Коррозионная стойкость ниобия в кислотах и других средах в сочетании с высокой теплопроводностью и пластичностью делают его ценным конструкционным материалом для аппаратуры в химических и металлургических производствах. Ниобий обладает сочетанием свойств, удовлетворяющих требования атомной энергетики к конструкционным материалам.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
- Детали летательных аппаратов
- Оболочки для урановых и плутониевых тепловыделяющих элементов
- Контейнеры и трубы для жидких металлов
- Детали для электролитических конденсаторов
- Криотроны — сверхпроводящие элементы, устанавливаемые в вычислительной технике
- «Горячая» арматура для радарных установок
- Мощные генераторные лампы
- Жаропрочные и коррозионностойкие сплавы
- Коррозионно-устойчивая аппаратура для химической промышленности
- Легирующие добавки к стали
- Катализаторы в органическом синтезе
ПРОИЗВОДСТВО
Основным сырьём для производства тантала, ниобия и их сплавов служат танталитовые и лопаритовые концентраты, содержащие около 8% Та2О5, а также 60% и более Nb2O5.
Концентраты разлагают кислотами или щелочами, лопаритовые — хлорируют.
Разделение Та и Nb производят с помощью экстракции. Металлический тантал обычно получают восстановлением Ta2O5 углеродом либо электрохимически из расплавов.
Компактный металл производят вакуумно-дуговой, плазменной плавкой или методом порошковой металлургии.
Для получения 1 тонны тантал-ниобиевого концентрата необходимо переработать до 3000 тонн руды.
АО «ИНСТИТУТ ТИТАНА» располагает технологией извлечения тантала и ниобия из хлоридных отходов титано-магниевого производства.
Разработан технологический регламент на проектирование опытно-промышленного производства по переработке отходов титано-магниевого производства с извлечением ценных компонентов, которым предусматривается получение тантал-ниобиевого концентрата с содержанием суммы пентаоксидов тантала и ниобия не ниже 60%.
В лабораторном масштабе опробована технология металлотермического получения ниобия. Получены слитки чернового ниобия.
Получите бесплатную консультацию и презентацию наших технологий!
Заполните форму, и наши эксперты свяжутся с вами, чтобы обсудить детали, ответить на вопросы и предложить оптимальные решения для вашего бизнеса. В поле «Текст сообщения» кратко опишите, что вас интересует.