Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
не более: TiO2.......... 0,35
P........... 0,003 влаги, не более...... 1
Пирохлоровые концентраты, содержащие 4—6% (Nb, Ta)2O5, могут быть переработаны различными металлургическими и химическими способами, методом хлорирования и др., причем суммарное извлечение ниобия и тантала из руды при этом значительно повышается.
В лопаритовом концентрате, который используют для получения низкосортного феррониобия, содержание (Та, Nb)2O5 должно составлять не менее 8% и не более 0,15% P и 2,5% SiO2.
При получении металлических тантала и ниобия наиболее вредными примесями являются титан, кремний, олово, алюминий, а также вольфрам и молибден. Ниобиевые (колумбито-вые) концентраты I сорта обычно содержат не менее 60% Nb2O5, II сорта — не менее 50%.
В танталитовых концентратах I сорта должно быть не менее 50—65% Ta2O5 и не более 10% Nb2O5, в концентратах II сорта — не менее 40 % Ta2O5.
Иногда концентраты делят на сорта по соотношению тантала и ниобия. При суммарном содержании тантала и ниобия не менее 50—60% У танталового концентрата I сорта соотношение Та : Nb должно быть более 2,5; II сорта — более 1; III сорта— более 0,5.
Состав некоторых колумбитовых и танталитовых концентратов, получаемых за рубежом, приведен в табл. 10.3.
Таблица 10.3. Состав колумбитовых и танталитовых концентратов, %
Танталит Колумбит Колумбит, танталит
Оксиды Западная Австралия Южная Африка Нигерия Канада США
Nb2O5 Ta9O5 Fe2O3 MnO TiO2 SnO2 12,4 69,6 2,1 12,7 0,3 0,9 15,1 68,6 1,4 14 0,4 0,5 35 31,1 21,6 2,9 6,4 Следы 27 46,4 15,7 3,5 0,4 Следы 29,5 47,8 13,8 4 0,3 57,5 5,6 19,1 2,4 6,8 6,2 50,6 12,4 14 7,1 9,2 2,7 55,1 12,9 10,6 8,3 11,7 0,2 23,3 41,4 5,1 8,5 0,2 15,1 54,1 18,2 11,2 7,1 0,1
Сумма оксидов 98 100 97 93 95,4 97,7 96,5 98,8 93,6 90,67
Требования к качеству металлических тантала и ниобия зависят от их назначения. Наиболее строго лимитируется содержание примесей: фосфора, серы, титана, кремния, железа, оло*
251
ва, алюминия, углерода, водорода, азота, кислорода. Даже небольшое содержание углерода и газовых включений придает металлам хрупкость.
§ 10.4. ПРОИЗВОДСТВО ТАНТАЛА И НИОБИЯ
Непрерывный рост потребления тантала и ниобия объясняется расширением производства жаропрочных сплавов и нержавеющей хромоникелевой стали с ниобием для реактивных снарядов, самолетов, газовых турбин, ядерных реакторов, химического машиностроения и др.
Выявленные запасы танталониобиевого сырья в капиталистических странах возросли за последние годы во много раз и составляют десятки миллионов тонн металла. В одном лишь месторождении Араша в Бразилии запасы пятиоксида ниобия составляют 20 млн. т. Открыт ряд новых месторождений в Нигерии, Гане, Мозамбике, Заире и других странах.
Впервые колумбит был добыт для промышленных целей в Нигерии, на долю которой приходится около 4% общего производства ниобиевых концентратов. Значительные запасы Та и Nb связаны с пирохлорсодержащими щелочными гранитами долины Каффо. В состав пирохлора входит 41% (Nb, Ta)2Os при содержании 3,5% Ta2O5 и до 3,3% ThO2 (содержание U3O8 в руде 0,012%). Производство танталониобиевых концентратов в Нигерии достигало 3 тыс. т е год, но в последнее время резко снизилось.
Бразилия — одна из ведущих стран — поставщиков высокосортных ниобиевых концентратов. В настоящее время общие запасы ниобиевых руд в Бразилии оцениваются в 7473•1O9 т при среднем содержании пирохлора 2,81%.
Крупное месторождение пирохлоровых руд расположено в штате Минас Жерайс, на базе которого работает обогатительная фабрика производственной мощностью около 1 млн. т/год пирохлоро.вой руды с содержанием около 3% Nb2O5. Предполагается, что производительность обогатительной фабрики будет удвоена. Начата разработка месторождения пирохлора Овидор (шт. Гояс) с запасами около 10 млн. т руды с содержанием 1,06% Nb2O5. Известны другие месторождения ниобия и тантала (например, в Сао Жас дел Риа, в Баррейро и др.). До 1980 г. доля Бразилии в мировом производстве ниобия составляла 75 %.
В республике Заир коренные месторождения танталониобиевых руд сосредоточены в северной части. Большими масштабами характеризуются аллювиальные россыпи, из которых получают оловянные концентраты, которые кроме олова содержат 1,8—2,85% суммы оксидов тантала и ниобия и танталонио-биевые концентраты с содержанием 35—40% Ta2O5, 30—35% Nb2O5, 1,9—2,2% SnO2, 0,7—1,6% TiO2. Промышленную ценность приобрели также шлаки оловянных заводов с содержанием около 2% Sn и 7,21% суммы пятиоксидов тантала и ниобия.
252
США — самый крупный среди капиталистических стран потребитель тантала и ниобия. Незначительным источником колумбит-танталита являются гранитные пегматиты рудников в Колорадо и Южной Дакоте, а также сподуменовые руды, которые перерабатывают на фабрике «Кингс-Маунтейн».
Эвксенитовые руды в Бэр-Вэлли (Айдахо) — значительный источник ниобиевого сырья в США. Руда комплексная, содержит также уран и редкие земли. Возможно попутное извлечение самарскита и фергюсонита. Эвксенитовый концентрат получают с содержанием 32 % суммы оксидов ниобия и тантала.
