JPH07252552A - タンタル及びニオブの単離及び分離法 - Google Patents
タンタル及びニオブの単離及び分離法Info
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Abstract
らのタンタル及びニオブフッ素錯化合物のメチルイソブ
チルケトン(MIBK)溶剤抽出による、望ましくない
付随元素からの2元素の分離及び相互の分離、ならびに
負荷されたMIBK相の洗浄によるタンタル及びニオブ
の両方を含む原料からのこれらの物質の単離法。 【効果】 本方法において、生ずる廃棄しなければなら
ないスラッジの量を減少させることができる。
Description
(digestion)、蒸解溶液からのタンタル及びニオブフル
オロ錯化合物のメチルイソブチルケトン(MIBK)溶
剤抽出による、望ましくない付随元素からの2元素の分
離及び相互の分離、ならびに負荷された(loaden)MIB
K相の洗浄によるタンタル及びニオブの両方を含む原料
からの両物質の単離法に関する。
従い、タンタル及びニオブはフッ化水素酸を用いた蒸解
及び硫酸又はフッ化水素酸を用いた酸性化により抽出さ
れ、分離される。この方法においてタンタル及びニオブ
画分は数種の付随元素と共に溶解され、錯体ヘプタフル
オリドH2TaF7あるいはH2NbF7又はH2NbOF5
を形成する。不溶性残留物(アルカリ土類フッ化物、希
土類フッ化物)の濾過の後、タンタル及びニオブを含む
フッ化水素酸、又はフッ化水素酸/硫酸水溶液を多段階
ミキサー/沈降タンク装置で有機抽出剤、例えばメチル
イソブチルケトン(MIBK)と接触させる。
ン相に溶解し、一緒に抽出されるが、大部分の不純物及
び付随元素、例えば鉄、マグネシウム、チタンなどは抽
出ラフィネート中に残る。実施において、該方法は、有
機相中の150〜200g/lのNb2O5+Ta2O5の
濃度において行われる。ニオブは水又は希硫酸を用いて
この有機相から再−抽出される。この場合水相はケトン
に溶解したフッ化ニオブ錯体、硫酸及び遊離のフッ化水
素酸を吸収するが、タンタルフルオロ化合物は有機相に
溶解したままである。
ために、ニオブ水溶液をさらに少量のMIBKと接触さ
せる。アンモニアガス又はアンモニア水溶液を添加する
ことにより水和酸化ニオブ(水酸化ニオブ)が沈澱す
る。水又は希アンモニア溶液を用いてタンタルを有機相
から再−抽出した後、タンタルはアンモニアを用いて水
和酸化物として、又はカリウム塩の添加によりK2Ta
F7として沈澱させることができる。K2TaF7は金属
タンタルの生産のための出発材料である。
度の高い流出液が生成される。これらの流出液はラフィ
ネート及び洗浄酸からの金属塩を含むフッ化水素酸/硫
酸溶液を、沈澱法からの非常に希薄なNH4F及びNH4
F/(NH4)SO4と共に含む。この流出液は処理しな
ければならない。処理により大量の石膏/蛍石スラッジ
が生産され、これを廃棄しなければならない。近似的に
言うと供給材料1トン当たり、大体9〜10トンの投棄
されるスラッジが生産される。
米国特許第3,117,833号明細書から既知であ
る。この方法から生ずるスクラブ溶液はラフィネートに
戻され、かなりの量の硫酸を含む洗浄酸でフッ化物溶液
を汚染する。
は、フッ化水素酸のみを用いた蒸解、蒸解溶液からのタ
ンタル及びニオブフルオロ錯化合物のメチルイソブチル
ケトン溶剤抽出による、望ましくない付随元素からの2
元素の分離及び互いの分離、ならびに水又は希硫酸を用
いた負荷された(laden)MIBK相の洗浄によるタンタ
ル及びニオブの両方を含む原料からのこれらの物質の単
離法を開示しており、その方法において負荷されたMI
BK相は最初に8〜16Nの希硫酸を用いて別に、続い
て水及び場合により希フッ化水素酸を用いて洗浄し、そ
の場合タンタル及びニオブはMIBK相に残り、汚染希
硫酸は抽出法から別に排出されてフッ化水素酸の回収に
送られる。
加えずにタンタル及びニオブをフッ化水素酸溶液から抽
出することである。さらに負荷されたMIBK相は最初
に硫酸を用いて精製され、最後に水を用いて精製され
る。
視し得るわずかな量のニオブと共に洗い出されるのは、
主に蒸解溶液から共−抽出された不純物であり、それは
硫酸塩/フッ化物硫酸溶液(sulphuric su
lphate/fluoride solution)
として方法から別に排出される。生成物の高い純度が必
要なために、この段階は省略することができない。続い
てケトンに溶解したフッ化ニオブ錯体を水を用いて再−
抽出するが、その場合タンタルフルオロ化合物は有機相
に残る。その後アンモニアガス又はアンモニア水溶液の
添加によりニオブを水和酸化ニオブとして水相から沈澱
させる。
らタンタルを再−抽出した後、水和酸化タンタルを沈澱
させることができるか、又はカリウム塩の添加により錯
塩K2TaF7を金属タンタルの生産の出発材料として生
産することができる。
に開示されている方法の場合もかなりの体積の汚染度の
高い流出液が生産される。これらの流出液はラフィネー
トからの金属塩を含むフッ化水素酸溶液、及び洗浄酸か
らのフッ化物硫酸溶液を、沈澱法からの非常に希薄なN
H4F及びNH4F/(NH4)SO4溶液と共に含む。こ
の流出液は処理しなければならない。処理により石膏及
びフッ化物を含む大量の廃スラッジが生産され、それは
廃棄しなければならない。近似的に言うと、用いられる
原料1トン当たり約2,500kgのH2SO4が必要で
あり、4,300kgの石膏を生ずる。
化水素酸の混合物の形成を避けることが必要である。こ
れは最初に原料を純粋なフッ化水素酸水溶液に溶解し、
続いて有用な材料を純粋なフッ化水素溶液から抽出し、
また、洗浄段階を硫酸の代わりに希フッ化水素酸のみを
用いて行うことにより達成することができる。しかし洗
浄酸としてフッ化水素酸のみを用いると不満足な結果が
生ずることが知られている。かくして第2の無機酸、好
ましくは硫酸の使用がこれまで絶対に必要であった。ド
イツ特許第4 021 207号明細書によると、この
第2の無機酸は抽出度の向上も担っており、かくして以
前は省略できなかった。
欠点を持たない方法の提供である。
いた蒸解、蒸解溶液からのタンタル及びニオブフルオロ
錯化合物のメチルイソブチルケトン(MIBK)溶剤抽
出による、望ましくない付随元素からの2元素の分離及
び相互の分離、ならびに負荷されたMIBK相の洗浄に
よって行い、負荷されたMIBK相を水相のみで洗浄
し、得られる洗浄水溶液を抽出法とは別に排出する、タ
ンタル及びニオブの両方を含む原料からの両物質の単離
法により達成することができる。かくして第2の無機酸
の使用を省略することができる。
い抽出度は、有機相の処理量の増加により補う。さらに
先行技術と対照的にタンタル及びニオブを積載した有機
相を希硫酸で洗浄せず、純粋な水のみで洗浄する。この
洗浄段階の間にニオブの一部が再−抽出される。この再
−抽出物は不純物及び少量のタンタルと共に洗浄水溶液
として主流から排出される。
施態様の場合、洗浄水溶液を新しいMIBK、及びMI
BK回路に洗浄段階の前で戻されたタンタルを含む有機
相と接触させる。
的純度の酸化ニオブ生成物に加工するのが好ましい。溶
液は、酸化ニオブ及びフッ化物又は水素フッ化物の単離
のための既知の方法を用いて別に仕上げることができ
る。この方法で工業的純度の酸化ニオブが得られ、それ
は例えば金属合金又は純度の要求の低い他のニオブ製品
の原料として用いるのに十分な質である。酸−非含有洗
浄段階でMIBK相から再−抽出されるこの部分流にお
けるニオブの割合は最初に供給されたニオブの量の5〜
20%であり、有機相に対する水相の相比に依存する。
しかしニオブの大部分は有機相に残り、例えばドイツ特
許第4 021 207号明細書に記載の方法などの既
知の方法でニオブ/タンタル分離に供され、さらに純粋
な成分に加工される。最初に供給されたニオブの約95
〜80%という大部分は、かくして>99.9%の純度
で得られる。排出される一部の量の酸化ニオブは>98
℃の純度で生産される。
は既知の方法で加工し、蛍石及び/又はフッ化水素酸を
与えることができる。
明の方法は、以前には大量であった石膏の生産量を減少
させる。量について言うと、投棄されるスラッジの量は
供給材料1トン当たり9〜10トンから約7トンに減少
する。
を例示する。
溶液を、フッ化水素酸水溶液を用いた通常のタンタル/
ニオブ原料の蒸解により生産した。90g/lのTa2
O5、92g/lのNb2O5でタンタル/ニオブを含む
10l/時の蒸解溶液を多段階ミキサー/沈降タンク装
置において1.30l/時のMIBKと接触させた。こ
の方法で得られたタンタル及びニオブを積載したMIB
K相を1.25l/時の水を用いて10l/時の流量で
向流的に洗浄した。
IBKと接触させた。今少量のタンタルを積載したこの
新しい有機相を全抽出からの有機相の主流と合わせた。
14.5l/時の洗浄有機相及び1.3l/時の不純物
と共にニオブを含む水相が全抽出段階から生産された。
を与えた: a)非洗浄タンタル/ニオブ/MIBK相からの(T
a,Nb)2O5 136g/lのC.O.[合計酸化物](Ta2O5+N
b2O5) Nb2O5:50.2% Ta2O5:49.6% Fe:160ppm Ti:630ppm Mn:210ppm b)洗浄タンタル/ニオブ/MIBK相からの(Ta,
Nb)2O5 85g/lのC.O.(Ta2O5+Nb2O5) Nb2O5:47.6% Ta2O5:52.9% Fe:<3ppm Ti:<4ppm Mn:<3ppm c)タンタルが除去された排出水相からのNb2O5 70g/lのNbO5 Ta2O5:<0.2% Fe:0.24% Ti:0.90% Mn:0.30% 水相は、最初に充填したNb2O5の量の11%を含ん
だ。
/ニオブ/MIBK相を、より多量の水(2l/時)で
洗浄した。実施例1からの有機相に匹敵する純度の有機
相が得られたが、その場合タンタル非−含有水相は最初
に供給したNb2O5の量の18%を含んだ。
である。
解により、タンタル及びニオブの両方を含む原料からの
これら両物質の単離法であって、(a)蒸解溶液からの
タンタル及びニオブフルオロ錯化合物のメチルイソブチ
ルケトン(MIBK)溶剤抽出による、望ましくない付
随元素からの2元素の分離及び相互の分離、ならびに
(b)負荷された(laden)MIBK相の洗浄を行
い、負荷されたMIBK相を水相のみで洗浄し、得られ
る洗浄水溶液を抽出法から別に排出する方法。
せ、有機相をMIBK回路に洗浄段階の前で戻す上記1
項に記載の方法。
ニオブ製品に加工する上記1又は2項に記載の方法。
Claims (1)
- 【請求項1】 本質的にフッ化水素酸のみを用いる蒸解
により、タンタル及びニオブの両方を含む原料からこれ
ら両物質を単離する方法であって、 (a)蒸解溶液からのタンタル及びニオブフルオロ錯化
合物のメチルイソブチルケトン(MIBK)溶剤抽出に
より、望ましくない付随元素から該2元素を分離し及び
相互分離し、そして (b)該負荷された(laden)MIBK相を洗浄
し、その際、該負荷されたMIBK相を水相のみで洗浄
し、得られる洗浄水溶液を抽出法とは別に排出せしめる
ことを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE4404374.0 | 1994-02-11 | ||
| DE4404374A DE4404374C1 (de) | 1994-02-11 | 1994-02-11 | Verfahren zur Gewinnung und Trennung von Tantal und Niob |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1995-02-09 JP JP7043624A patent/JPH07252552A/ja active Pending
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