JPH04280818A - タンタルおよびニオブの回収および分離方法 - Google Patents

タンタルおよびニオブの回収および分離方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明はタンタルおよびニオブをそれら
を一緒に含有している原料物質から回収する方法に関す
るものであり、該方法は純粋な弗化水素酸を用いて砕解
し、該2種の元素を望ましくない付随元素から分離し、
そして砕解溶液からのタンタル−およびニオブ−フルオ
ロ錯体化合物をメチルイソブチルケトン(MIBK)溶
媒抽出により互いに分離することによる。
【0002】
【発明の背景】米国特許2,962,372に従うと、
対応する原料物質を弗化水素酸を用いて砕解しそして硫
酸または弗化水素酸で酸性化することにより、タンタル
およびニオブが抽出されそして分離される。ある種の付
随元素と共に、タンタルおよびニオブ成分類が溶解して
、錯体六弗化物であるH2TaF7およびH2NbF7
またはH2NbOF5を生成する。不溶性残渣(アルカ
リ土類弗化物類、希土類弗化物類)からの濾過後に、タ
ンタルおよびニオブを含有している弗化水素酸または弗
化水素酸−硫酸水溶液を多段階混合機−沈澱機プラント
中で例えばメチルイソブチルケトン(MIBK)の如き
有機抽出物と接触させる。
【0003】錯体ニオブおよびタンタルが有機ケトン相
中に溶解し、そしてそれらは一緒に抽出されるが、例え
ば鉄、マンガン、チタンなどの如き不純物および付随元
素のほとんどは抽出ラフィネート中に残存する。実際に
は、有機相中で150−200g/lのNb2O5+T
a2O5の濃度が得られるような原料物質砕解溶液生産
量および抽出条件が使用される。ニオブを水または希硫
酸を用いて有機相から再抽出する。水相はケトン、硫酸
および遊離弗化水素酸中に溶解された錯体弗化ニオブを
吸収するが、タンタル−フルオロ化合物は有機相中に溶
解して残存する。
【0004】ニオブと共に再抽出される痕跡量のタンタ
ルを除去するために、ニオブ水溶液を少量のMIBKと
一緒にする。生成したこの有機相をタンタル/ニオブ共
抽出段階に戻す。気体状アンモニウムまたは水中に溶解
されているアンモニアの添加により、酸化ニオブ水和物
(水酸化ニオブ)を沈澱させる。水または希アンモニア
溶液を用いる有機相からのタンタルの抽出後に、タンタ
ルをアンモニアを用いて酸化物水和物として沈澱させる
こともできまたは例えばカリウム塩の添加によりK2T
aF7として沈澱させることもできる。K2TaF7は
タンタル金属の製造用出発物質である。
【0005】金属塩−含有弗化水素酸/ラフィネートお
よび洗浄用酸からの硫酸溶液並びに沈澱工程からの高度
希釈性NH4Fおよび/またはNH4F/(NH4)2
SO4溶液を含んでいる相当な量のひどく汚染された排
水流が上記の方法では累積する。これらの排水は処理し
なければならず、大量の石膏/蛍石スラジが該方法にお
いて生成し、これらのスラジは廃棄しなければならない
。1トンの原料物質/出発物質当たり約9−10トンの
廃棄用スラジが累積する。
【0006】さらに、この方法では>99.9%という
最近の純度要求に合わせることができない。
【0007】従って、本発明の目的は先行技術の上記の
欠点を有していない方法を提供することである。
【0008】
【発明の要旨】この問題はタンタルおよびニオブをそれ
らを一緒に含有している原料物質から回収するための本
発明に従う方法により解決され、該方法は純粋な弗化水
素酸を用いて砕解し、該2種の元素を望ましくない付随
元素から分離し、そして砕解溶液からのタンタル−およ
びニオブ−フルオロ錯体化合物をメチルイソブチルケト
ン(MIBK)溶媒抽出により互いに分離することによ
るものであり、そして(1)本質的には別の鉱酸を弗化
水素酸/原料物質砕解溶液に加えないこと、並びに(2
)担持されているMIBK相を別個に(2a)最初に希
硫酸でそして(2b)次に水または希弗化水素酸で洗浄
することにより特徴づけられている。
【0009】
【好適態様の詳細な記載】本発明に従う方法の重要な特
徴は、タンタルおよびニオブを第二鉱酸を添加せずに弗
化水素酸溶液から抽出することである。第二鉱酸の不存
在により生じる比較的低い抽出度は、有機(ケトン)相
の流入量を増加させることにより補充される。
【0010】さらに、担持されているMIBK相を最初
は希硫酸でそして次に水で洗浄する。この方法だけでタ
ンタルおよびニオブ化合物を>99.99%の純度で製
造することができる。
【0011】タンタルおよびニオブを含有しているMI
BK相を、好適には8−16の規定度を有する希硫酸で
洗浄する。本発明に従う方法の一特定態様では、汚染さ
れた希硫酸を次に別個に抽出工程から除去する。担持さ
れているタンタル/ニオブを回収するために、除去され
たH2SO4をMIBKと再接触させることができる。 このようにして後−精製された酸を濃縮しそして商業用
生成物として再使用できる。汚染された希硫酸は好適に
は公知の溶媒抽出工程による弗化水素酸の回収用に使用
される。生じた精製された硫酸は再循環されるかまたは
石膏生成物に転換させることができる。弗素−含有ラフ
ィネートからの弗素水素酸の回収は、例えば該弗化物の
熱処理および熱分解の如き公知の方法によりなされる。
【0012】ニオブおよびタンタルの抽出から得られる
弗素−含有ラフィネートを弗化水素の回収工程へ分配さ
せることも有利である。
【0013】従って、本発明による方法は純粋な弗素−
含有タンタル−ニオブ溶液を生じ、そこから酸化物類の
沈澱後に純粋なNH4F溶液が得られる。この弗化物を
容易に公知の方法により有用生成物(例えばCaF2)
として回収することができる。
【0014】下記の実施例は本発明を説明するためのも
のであり、それを限定するものではない。
【0015】
【実施例】典型的なタンタル/ニオブ原料物質を水性弗
化水素酸を用いて砕解することにより、90g/lのT
a2O5、92g/lのNb2O5、315g/lの弗
化物および178g/lの硫酸塩を含有している溶液を
得た。
【0016】90g/lのTa2O5、92g/lのN
b2O5および457g/lの弗化物を含有している8
0l/時のタンタルニオブ−含有砕解溶液を約5個の段
階を有する多段階混合機−沈澱機プラント中で130l
/時のMIBKと接触させた。
【0017】生成した硫酸を含んでいないラフィネート
は下記の組成を有していた:215g/lの弗素および
<0.2g/lの混合酸化物。
【0018】このラフィネートを、それ自体は公知であ
る適当な方法によるHFの回収用に、使用した。有機相
(MIBK相)を次に希(12n)硫酸により洗浄した
。先行技術とは対照的に、洗浄用の酸(硫酸)を次の精
製用に別個に除去した。従って、それはタンタル−およ
びニオブが除かれた水相と一緒になっておらず、そして
先行技術中のように弗化水素酸/硫酸ラフィネートとし
て処分された。このようにして洗浄されたタンタル/ニ
オブケトンを純水と再接触させた。その後、水相を流入
する12規定硫酸と一緒にした。完全に硫酸塩を含んで
いないタンタル/ニオブケトンがこの方法で得られた。 ニオブを水(57l/時)を用いて選択的にストリッピ
ングすることにより、硫酸塩を含んでいない弗化ニオブ
水溶液(60l/時)が得られた。別個に分離された弗
素を含有している硫酸(洗浄用の酸)からHFを溶媒抽
出により除去し、そして有用生成物として使用した。
【0019】水酸化ニオブの沈澱から得られた濾液を酸
化カルシウムで中和すると、1kgの価値ある物質当た
り1.2kgの純粋なCaF2が、回収されたNH3の
他に、有用生成物として得られた。
【0020】弗化水素酸ラフィネートをHF回収プラン
トに戻し、そこでは1kgの合計酸化物当たり約0.5
kgの弗化水素酸(HFとして)が回収された。
【0021】ラフィネート中に溶解されている例えばF
e、Tiの如き金属類は酸化物として処分可能な形状で
除去された。1kgの合計酸化物当たり約0.5kgの
金属酸化物混合物が得られた。
【0022】洗浄されたTa/Nbケトンから回収され
た混合酸化物は下記の組成を有していた:Ta[%] 
   45.90 Nb[%]    29.70 As[ppm]  3 Sb[ppm]  9 Fe[ppm]  3 P  [ppm]  5 本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。
【0023】1.タンタルおよびニオブをそれらを一緒
に含有している原料物質から回収する方法にして、純粋
な弗化水素酸を用いて砕解し、該2種の元素を望ましく
ない付随元素から分離し、そして砕解溶液からのタンタ
ル−およびニオブ−フルオロ錯体化合物をメチルイソブ
チルケトン(MIBK)溶媒抽出により互いに分離する
ことによる方法において、担持MIBK相を最初に希硫
酸でそして次に水または希塩酸で別個に洗浄する方法。
【0024】2.希硫酸が8−16の規定度を有する、
上記1の方法。
【0025】3.汚染された希硫酸を別個に抽出工程か
ら除去する、上記1または2の方法。
【0026】4.汚染された希硫酸から弗化水素酸およ
び石膏を回収するためにそれをさらに処理することを含
んでいる、上記1の方法。
【0027】5.タンタルおよびニオブの抽出から得ら
れる弗素含有ラフィネートから弗化水素を回収するため
にそれをさらに処理することを含んでいる、上記1−4
の方法。
【0028】6.複数段階の混合/沈澱抽出において酸
化金属を含有している原料物質を酸中に溶解させ、有機
溶媒と混合し、そしてこのようにして担持されている有
機溶媒を希硫酸で洗浄する、改良された溶媒抽出方法。
【0029】7.酸化物が五酸化タンタルおよびニオブ
を含んでおりそして有機溶媒がMIBKを含んでいる、
上記6の方法。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  タンタルおよびニオブをそれらを一緒
    に含有している原料物質から回収する方法にして、純粋
    な弗化水素酸を用いて砕解し、該2種の元素を望ましく
    ない付随元素から分離し、そして砕解溶液からのタンタ
    ル−およびニオブ−フルオロ錯体化合物をメチルイソブ
    チルケトン(MIBK)溶媒抽出により互いに分離する
    ことによる方法において、担持MIBK相を最初に希硫
    酸でそして次に水または希塩酸で別個に洗浄することを
    特徴とする方法。
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