该法用铝作还原剂还原Nb2O5生产金属铌（钽）和铌铁。铝热还原是一种自热反应过程，工序短，设备简单，投资省，是所有还原方法中最经济的一种。总反应式为：   3Nb2O5＋10Al＝6Nb＋5Al2O3       总反应式的△Z2980＝－0.2855M，△H2980＝2.66M，△H931＝3.224MJ（931K为铝的熔点），△H1785＝2.713MJ（1785K为Nb2O5的熔点），△H2030＝3.237MJ（2030K为Al2O3的熔点），△H2741＝2.571MJ（2741K为铌的熔点）。还原反应释放出的热量，不仅可使反应自动进行，而且可以使反应物达到2200～2400℃，这种温度足以使铌充分还原，并与熔渣分离开来。       铝热还原较多采用炉外法。还原熔炼反应在无外加热的容器内进行，反应完毕，拆除容器，取出 产物，将金属和炉渣在炉外分离。       铝热还原生产的金属铌含较多的铝，可再用真空热处理（1800℃）、电解精炼和电子束炉熔炼等方法脱除铝和其他杂质。经过两次电子束炉熔炼后的铌可以达到极高纯度，铌中杂质含量可以低到：Al为0.002%，O2为（300～500）×10－6，C为（50～100）×10－6。

钽铁矿－铌铁矿粗选主要是选用重选流程，但也有选用重选－浮选－重选；重选－浮选或重选－磁选－重选的。       重选流程       钽铌原生矿多选用阶段磨矿、多段重选。通常在磨矿回路中增设选别设备，以提前收回单体矿藏。钽铌砂矿因为矿藏单体解离比较好，一般不需要破碎和磨矿，当选前先进行挑选，除掉块石和卵石，然后进行粗选。粗晶钽铁矿－铌铁矿选用跳汰机或螺旋选矿机（含旋转螺旋溜槽）粗选，粗选精矿选用摇床精选；细晶钽铁矿－铌铁矿选用螺旋溜槽或摇床粗选，粗选精矿选用摇床精选；钽铌矿泥选用离心选矿机或多层翻床粗选，粗选精矿选用皮带溜槽或槽流皮带溜槽结合矿泥摇床精选。此流程的特点是出资少、上马快、成本低、环境染染少。但对矿泥选别功率低。       重选－浮选－重选或重选－浮选流程粗、细粒级物料选用重选，矿泥选用浮选。浮选前一般选用小直径旋流器或离心选矿机脱泥，然后用烷基磺化琥珀酸盐作捕收剂、硅酸钠和划酸作调整剂，在pH2～3的条件下进行浮选，浮选精矿用霍尔曼矿泥摇床－横流皮带溜槽精选；或用乙烯作捕收剂，钠、作调整剂，在pH6的条件下进行浮选，浮选精矿用振摆皮带溜槽或横流皮带溜槽精选，也可以用羟肟酸与变压器油（2∶1）为捕收剂，、硅酸钠为调整剂，在pH8～8.5的条件进行浮选，浮选精矿加羟肟酸和变压器油，用草酸作抑制剂，在pH2.5～3的条件下进行精选。按以上办法处理，均可取得钽铁矿或铌铁矿精矿。此流程的特点选别指标高，但脱除的细泥中钽铌含量多接近于原矿档次、药剂耗费大，生产成本高。       重选－磁选－重选流程       粗粒级物料选用重选。细粒级和矿泥选用磁选－重选结合。此流程的特点是对细晶钽铁矿、铌铁矿选别功率高，但矿石中的钽铌矿藏都必须具有弱磁性。

4月14日音讯： 在钢铁工业中铌可作为合金剂参加，在不锈钢与耐热钢中参加、在不锈钢与耐热钢中参加铌，有利于进步其可塑性和抗蚀性，结构钢中参加铌，可改进其焊接功能，并进步强度和可塑性，并避免焊缝腐蚀。对高温钢和高温合金来说，铌是不行短少的，由于铌能够进步高温强度，细化晶粒，阻挠高温下晶粒长大。铌与碳结组成碳化物，可消除碳化铬沉积在不锈钢中的有害效果，进步抗腐蚀才能。纯铌及其合金用于电子、化学、轻工业、飞机与火箭制作及其他技能方面。铌铁是钢铁的“味精”，在炼钢时参加适量的铌铁，就会大幅度进步钢材的强度、耐性、可焊性和耐腐蚀性。1990年，我国铌铁消耗量短少50吨，2001年已增加到1250吨，含铌钢的产值超越200万吨。最近10年来，我国钢铁厂商运用巴西的铌铁，出产出近1000万吨的高强度铌合金钢。现在，在我国许多大工程建造项目中都已广泛运用国产高强度的含铌钢，如西气东送工程，长江、黄浦江的跨江大桥建造，青藏公路以及长江三峡水电站等。 碳钢中参加0.02%－0.03%的铌，屈从强度进步了80－100MPa，抗拉强度进步了20－50MPa，且焊接功能好。 不锈钢中一般参加铌为碳量的8－10倍时，可大大进步其抗腐蚀性。 牌号化学成分/% Nb+TaTaAlSiCSPWTiCuMnAsSnSbPbBi ≤ FeNb7070-800.83.81.50.040.030.040.300.30.30.300.0050.0020.0020.0020.002 FeNb60-A60-700.52.00.40.040.020.020.200.20.30.300.0050.0020.0020.0020.002 FeNb60-B60-700.82.01.00.050.030.050.200.30.30.30.0050.0020.0020.0020.002 FeN-A50-600.82.01.20.050.030.050.100.30.30.300.0050.0020.0020.0020.002 FeN-B50-601.52.04.00.050.030.05 铌铁块状用铁桶装，粒度5mm-20mm，每桶毛重不大于40公斤，粉状铌铁用双层塑料袋装，每袋毛重不大于20公斤;外装铁桶，每桶毛重不大于40公斤 包装：10公斤/布袋，50公斤/铁桶，100公斤/铁桶，250公斤/铁桶，吨箱包装。 铌铁的应用领域： 一是铌铁应用领域不断拓宽。首要用在三级螺纹钢上。作为微合金元素运用的铌铁，其应用领域越来越广。上世纪90年代晚期，全国际铌铁产值估量已超越4000吨，而我国仅100多吨，尚属起步阶段，我国的合金钢一般份额在5％～6％，低于工业发达国家10％～15％的水平。跟着钢铁工业的开展，铌铁用量也将大幅度增加。 二是以铌代钒的推行有了发展。铌、钒、钛在钢中的效果首要是细化晶粒和促进碳、氮化物分出强化。近年来，国内一些钢厂在出产合金钢中已逐步推行以铌代钒。 三是国内铌资源稀缺。我国镍、钴、铌等元素的资源十分短少，每年都要有数量不少的金属钛、金属镍和铌的进口。在我国铌出产仅限于极少数供应商，报价短少竞争性，与进口产品比较，国产铌报价昂贵。即便如此，铌铁市场行情仍然兴旺。 首要直销供应商：中信金属公司是我国国际信托出资公司的全资子公司，首要从事冶金原材料、产品及设备的进出口贸易和出资。公司运营的首要产品有铁合金、铁矿石、钢材、稀贵金属及冶金备件。公司最大特色在于技贸结合：在从事贸易的一起，为冶金厂商供给技能服务。公司的冶金专家和外国专家能够向用户供给最新的铌、钒、钛微合金化技能以及相关的出产工艺和技能。铌铁是中信公司的主导产品。该公司是国际最大的铌铁出产商-巴西矿冶公司（CBMM）的我国独家代理。铌铁供应量占全国运用量的80%以上。北京、上海、天津的库存基地，确保了全国各地用户能够随时方便地得到他们所需求的各类铌产品。(Fiona)

钽铁矿－铌铁矿粗精矿一般组成杂乱，分选困难，常常需求选用磁选、重选、浮游重选，浮选、电选、化学处理等办法中一至二种或多种办法组合。特别是钽铁矿、铌铁矿与某些难选矿藏的别离，更需选用多种选别办法组合。如钽铁矿－铌铁矿与石榴石、电气石别离，一般选用磁选、电选或浮选。       磁选别离       它们的比磁化系数：钽铁矿为2.4×10－5厘米3/克，铌铁矿为2.5×10－5厘米3/克，铌铁矿为2.5×10－5厘米3/克，褐钇铌矿为5.8××10－5厘米3/克，石榴石和电气石则随其铁的含量而改变，石榴石当Fe2O3含量由7％增到25％时，其比磁化系数则由11×10－6厘米/克添加到124×10－6厘米/克（添加11倍），电气石当Fe2O3含量由0.3％添加到13.8％时，其比磁化系数则则由11×10－6厘米3/克添加到124×10－6厘米3/克（添加11倍）。为了进步矿藏在磁场中别离的选择性，一般先用酸（固∶液＝1∶5）作短时间（5～15分钟）处理，以铲除矿藏表面铁质，然后在不同强度的磁场中别离出石榴石和电气石，可获得钽铌精矿。       电选别离       先将物料进行窄等级筛分分级，然后别离加温，在复合电场中进行电选：大于0.2毫米粒级一般选用低电压（20～35千伏）、大极距（80～100毫米）、慢转速（低离心力）（辊筒或鼓转数为33～38转/分）。－0.2～＋0.08毫米粒级一般用高电压（35～45千伏）、小极距（50～80毫米）、快转速（高离心力）（辊筒转数为70～118转/分）。可将钽铁矿－铌铁矿与石榴石别离。       浮选别离       用十六烷基磺酸钠作捕收剂，氟化合物作调整剂，呆将铌铁矿与石榴石别离。       钽铌铁矿与独居石别离       粗粒级一般选用电选：细粒级（－0.075毫米）用油酸或米糖油作捕收剂，碳酸钠（Na2CO3）作调整剂，硅酸钠（Na2SiO3）,（Na2S）作抑制剂（Na2SiO3∶Na2S＝3∶1），在pH9的条件下浮出独居石，可使铁钽矿（铌铁矿）与独居石别离。       细晶石与锡石别离       粗粒级一般选用静电选（电压16千伏）；细粒级先用2％的处理15分钟，然后用烷基硫酸钠（600克/吨）作捕收剂，用钠（Na2SiF6）作抑制剂，在pH2～2.3的条件下浮出锡石，可使细晶石与锡石别离。       钽铌铁矿与磁性锡石别离       粗粒级一般选用风力摇床分选；细粒级，我国广州有色金属研讨院研讨拟定氧化焙烧（800～900℃）磁选新工艺，能很好地别离出钽铌铁矿、钽金红石和锡石。       钽铌铁矿与黑钨矿别离       一般选用水冶。首先将物料磨至－0.04毫米，加碳酸钠（Na2CO3）焙烧（800℃），或在常压下用浓碱煮，过滤后滤渣用HCl（5％）分化，可获得人工钽铌精矿。滤液为钨酸钠溶液，通过调酸（pH2～2.5），萃取、中和、结晶等工序，可获得氧化钨（WO3）产品。       铌铁矿与锆英石别离       可选用磁选或浮选。浮选可用油酸钠作捕收剂，氯化铅、水玻璃和氯化铅、草酸作调整剂，能将铌铁矿与锆英石别离。

泰美钽铌矿选矿厂       泰美钽铌矿坐落广东省境内。系一中型花岗岩风化壳铌铁矿矿床。现在挖掘的矿区有博罗521矿区和泰美524矿区，其间以521为首要矿区。原矿含Nb2O50.029%。矿石中首要金属矿藏有铌铁矿、细晶石、易解石、富铪锆石、钍石、磷钇矿、脉石首要有石英、长石。矿藏粒晶：铌铁矿一般小于0.1毫米，富铪锆石一般小于0.074毫米。该矿是我国现在铌质料的首要生产基地。       选矿厂分粗选和精选两个部分。粗选选用重－磁－重流程（见图1）。原矿（水挖掘）选通过挑选，大于0.5毫米部分不含矿抛弃。0.5～0.3毫米物料选用摇床选别，小于0.3毫米物料经φ12米浓缩机浓缩，浓缩机溢流（－0.075毫米）抛弃，浓缩机沉砂（0.3～0.074毫米）送给φ1.5米立环湿式强磁选机，通过一次粗选、一次扫选，磁性部分用摇床精选，取得的铌铁矿粗精矿档次7％～8％Nb2O5，回收率44.75％，送精选厂进一步处理。  图1  泰美钽铌矿粗选厂流程       精选       选用重选－磁选－电选－浮游重选组合流程（图2）。铌铁矿粗精矿先经挑选，大于4毫米物料不含矿抛弃，小于4毫米物料通过水力分级箱分级，各级物料别离用摇床选出高锡铌精矿、铌精矿、次精矿三种产品。各种产品经筛分红＋0.9毫米和－0.9毫米两个粒级，用双盘或三盘干式强磁选机选出铌铁矿产品精矿。磁选中矿用浮游重选选出独居石，非磁性物料用摇床选别，摇床精矿回来分级箱，摇床中矿用电选选出锆石。生产指标：铌铁矿精矿含Nb2O560%，回收率95％（对原矿42.51％），一起还回收了部分锆石和独居石产品。  图2  泰美钽铌矿精选厂流程       坂潭砂锡－钽铌矿选矿厂       坂漂砂锡－钽铌矿坐落广东省境内。系一河流况积锡、钽铌多金属矿床。原矿含锡石479克/米3，铌铁矿34克/米3，钛铌铁矿69.8克/米3，独居石34克/米3，钛铁矿839克/米3，磷钇矿18.3克/米3，曲晶石11.3克/米3。脉石首要有石英、长石、黄玉。矿藏晶粒：锡石最大为0.92毫米，一般为0.5～0.02毫米，铌钽矿藏最大为0.4毫米，一般为0.2～0.01毫米。       选矿厂整个工艺分粗选、精选两个部分。粗选选用跳汰－组合尖缩溜槽－摇床组合流程（图3）。原矿（水挖掘）给到6毫米圆筒筛，大于6毫米物料不含矿抛弃，小于6毫米物料通过水力分级，6～0.25毫米粒级给入广东甲型跳汰机，跳汰精矿给入广东丙型跳汰机精选。－0.25毫米粒级通过φ500毫米旋流器，旋流器底流用组合尖缩溜槽选别。矿泥会集先用φ125毫米旋流器脱除0.051毫米部分细泥，然后经水力分级，各级物料别离用摇床选别。取得的锡－钽铌粗精矿含Sn1.433%，（NbTa）2O50.38%，送精选厂进一步处理。  图3  坂潭砂锡－钽铌矿粗选厂流程       精选       选用重选－磁选－电选－浮游重选的组合流程（图4）。锡－钽铌粗精矿先通过3毫米振动筛：大于3毫米物料不含矿抛弃；小于3毫米物料给入分级斗。分级斗沉砂选用跳汰机－摇床选别；分级斗溢流经水力分级后选用摇床选别。跳汰和摇床精矿依据其矿藏组成、密度、相对磁化系数和相对导电率的差异，首要用磁选机选出磁铁矿，非磁性部分经筛分级（分红＋0.25毫米，0.25～0.18毫米，－0.18毫米三级），别离给入电选机。导体物料给入磁选机，用不同磁场强度选出钛铁矿、铌铁矿和钛铌钽矿三种产品。非导体物料经分级用摇床选别，摇床精矿、中矿别离给入磁选机，磁性物料经浮游重选－磁选－电选，分选出独居石、磷钇矿和锆石三种产品。    图4  坂潭砂锡－钽铌矿精选厂流程       生产指标：锡精矿含Sn71.23％，回收率49.02％（对原矿），铌铁矿精矿含（NbTa）2O557%，钛铁铌钽矿含（NbTa）2O527％，还回收了钛铁矿，独居石，磷钇矿和锆石四种产品。       格林布希斯锡公司钽选矿厂       格林希希斯（Greenbushes）锡公司是澳大利亚最大的钽精矿生产供应商。所处理的矿石系一分化的粘土伟晶岩，它由风化的石英、云母、长石与很多的电气石组成。原矿含锡石250克/米3，钽铁矿60克/米3，选矿流程由主粘土处理厂、粗选厂和粗选厂三个部分组成。       主粘土处理厂       选用跳汰流程（图5），矿石通过孔径100×225毫米滚筒筛，筛上物料用捣矿锤破碎至－300毫米，筛下物料给入孔径10毫米滚筒筛，小于10毫米部分送给主跳汰机的给矿仓，用泵抽给φ450毫米旋流器，旋流器底流用跳汰机处理。大于10毫米部分通过主滚筒筛再送给300毫米筛子，大于300毫米硬岩抛弃，小于300毫米物料通过洗矿和筛分级，筛上物料（＞10毫米）丢掉，筛下物料（＜10毫米）用泵抽入φ450毫米旋流器，旋流器沉砂给入跳汰机，通过一次粗选，一次精选，取得高档次和低档次两种粗精矿。高档次粗精矿含锡30％～40％，钽铁矿5％～10％；低档次粗精矿含锡石5％～10％，钽铁矿2％～5％，别离送粗选厂选一步处理。    图5  格林布希斯锡公司粘土处理流程       粗选厂       选用重选—磁选组合流程（图6），高档次粗精矿先给入10毫米滚筒筛，筛上物料不含矿抛弃，筛下物料经分配器给入拉皮德滚筒湿式磁选机选出铁矿藏（含磁铁矿），非磁性部分给入1.4毫米滚筒筛，大于1.4毫米物料给入矿仓，经φ150毫米旋流器，旋流器底流给入擦拭机（NaOH）溶液在最大的矿浆浓度下进行擦拭，擦拭过的精矿经φ150毫米旋流器和真空圆锥给入一台以煤气为燃料的回专枯燥机，枯燥过的精矿送精选厂进一步处理。    图6  格林布希斯锡公司粗选厂流程         低档次粗精矿的粒度比高档次粗精矿细得多，同高档次体系相同，先通过10毫米滚筒筛、滚筒式磁选机和对辊机，小于10毫米物料经分配器给到斯托克三室四个出口的水力分级机（不必擦拭机），分红四个粒级，别离用威尔弗莱型摇床精选，摇床精矿在擦拭机处并入高档次体系，中矿回来，尾矿储存。               精选厂       采和风力摇床－磁选－电选组合流程（图7）。粗精矿首要选用干式分级，分级是用两台四层卡森（Kason）筛，筛网尺度为0.8、0.4、0.2、0.18、0.16、0.14、0.12毫米，筛分红八个粒级。大于0.8毫米物料，约占总重量20％，给入基普凯利风力摇床，摇床精矿直接给入拉皮德三盘磁选机，在第一盘选出钛铁矿，第二盘、第三盘选出钽铁矿。钽铁矿产品含：Ta2O542%,Nb2O528%,Sn3%～5%,Sb0.5%～1%。  图7  格林布希斯锡公司精选厂流程       0.8～0.4毫米物料给入基普凯利风力摇床除去硅石、电气石、钛铁矿和锆石。摇床尾矿回来精选厂处理，摇床精矿给入高压辊式电选机，电压为18千伏，分红非导体和导体两部分，非导体部份含锑钽矿、锆石、钽铁矿和锡石储存以便再处理。导体部份用拉皮德磁选机选出钛铁矿和钽铁矿精矿。非磁选产品再用感应辊式磁选机分选出锡石精矿。       小于0.35毫米细粒部分物料则独自送到一台奥大利弗风力摇床选别，然后经高压辊式电选机，随后用拉皮德盘式磁选机选出产品锡石精矿和锑钽矿产品，尾矿回来或储存以便进一步处理。

宜春钽铌矿选矿厂       宜春钽铌矿坐落江西省宜春市境内，系一钠长石化－云英岩化－锂云母化花岗岩含钽铌、锂、、多种稀有金属的大型矿床。矿石含（TaNb）2O50.03%（Ta∶Nb＝1.8∶1）、Li2O0.861％，Rb2O0.284％，Cs2O0.07％。钽铌矿藏主要是富锰铌钽铁矿、细晶石、含钽锡石。锂主要是锂云母，铍主要是绿基石，磷铍钠石。大部分赋存在锂云母中。脉石主要有长石、石英。其他少数矿藏有黄玉、磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、锰矿藏和磷灰石等。矿藏粒晶：富锰铌钽铁矿和含钽锡石，一般为0.3～0.1毫米，细晶石一般为0.2～0.08毫米。该矿是我国现在钽铌、锂和玻璃、陶瓷工业的重要质料基地。       选矿厂规划1500吨/日。选矿流程如图1所示。分洗矿破碎段，磨矿重选段，原生细泥段，次生细泥段，锂云母浮选车间，长石粉收回车间六个部分。矿石（－800毫米）经振荡给矿筛洗机洗矿，筛上物料（＞130毫米）用鄂式破碎机粗碎、标准圆锥破碎机中碎、短头圆锥破碎机细碎，终究破碎粒度为－25毫米。筛下物料（＜130毫米）给入振荡筛和螺旋分级机。螺旋分级机溢流（＜0.2毫米）送给原生矿泥段，通过浓缩、脱泥、分级、用摇床选别。螺旋分级机沉砂（＞0.2毫米）与细碎产品一道送入棒磨机，磨矿粒度为－0.5毫米，与ZS直线筛构成闭路。小于0.5毫米物料给入磁选机选出铁矿藏和铁屑。非磁性物料给到螺旋分级机，螺旋沉砂通过螺旋溜槽－摇床选别，选出一部分钽铌精矿。尾矿送入球磨机，再磨至0.2毫米，与螺旋溢流（－0.2毫米）兼并，经磁选、脱泥和水力分级机分级，矿泥（次生矿泥和原生矿泥兼并）用离心选矿机粗选，皮带溜槽精选，皮带溜槽尾矿用摇床扫选。分级机1～4级物料用螺旋溜槽－摇床分选、选出钽铌精矿。尾矿给入φ250毫米旋流器脱除细泥，旋流器底流用混合胺作捕收剂，选出锂云母精矿。浮选尾矿即长石粉，是玻璃陶瓷的优质质料。       出产目标：钽铌精矿档次44.91％（TaNb）2O5，收回率45.6％；锂云母精矿档次4％～4.5％Li2O，作业收回率60％左右，不收回了长石粉。       栗木矿新木锡－钽铌－钨选矿厂       栗木矿坐落广西壮族自治区境内。系一锡、钽铌、钨花岗岩多金属矿床。矿石含Sn0.1377％,（TaNb）2O50.0229%（Ta∶Nb＝1∶1），WO30.0257％。锡矿藏主要是锡石，少数是黝锡矿和胶态锡。钽铌矿藏主要是铌锰矿、锰钽矿、铌铁矿、细晶石。钨矿藏主要是黑钨矿。脉石主要有石英、长石。矿藏晶粒：锡石一般在0.2毫米以下，钽铌矿藏和黑钨矿一般在0.1～0.05毫米。选用选冶联合流程出产精锡、、氧化钽、钽粉、氢氧化铌、氧化铌、促钨酸铵、氧化钨等产品。整个工艺由粗选厂、精选厂（含锡火冶工段）、水冶厂三个部分组成。是我国第一座钽铌采－选－冶联合厂商。  图1  宜春钽铌矿选矿厂流程       粗选厂选用二段破碎、二段磨矿的跳汰－螺旋－摇床流程图2。矿石（300毫米）经筛孔为70毫米棒条筛，大于70毫米矿石送给400×600毫米颚式破碎机。粗碎产品中大于25毫米物料给入φ900毫米标准圆锥破碎机破碎至－25毫米，通过双层振荡筛筛分，大于3毫米物料给入2100×3000毫米棒磨机，磨矿粒度0.3毫米，棒磨机与弧形筛、螺旋分级机构成闭路。小于0.3毫米物料给入梯形跳汰机，跳汰精矿用螺旋溜槽－摇床选出部分粗精矿，尾矿给入球磨机，再磨至0.15毫米。经分级斗分级，分级斗溢流（－0.15毫米）选用分级摇床。分级斗沉砂（＋0.15毫米）先用摇床选出部分精矿，丢掉部份尾矿，然后将摇床中矿回来磨矿回路，做到了“早收早丢”，避免了过磨碎。跳汰尾矿通过φ500毫米、φ300毫米、φ125毫米和φ75毫米旋流器分级、脱泥，旋流器沉砂用摇床选别，旋流器溢流用离心选矿机粗选、皮带溜槽精选，取得的锡－钽铌－钨总粗精矿含Sn12.54%，（TaNb）2O51.641%，WO331.139％，粗选收回率：Sn52%～53%,（TaNb）2O541%～42%，WO364%～65%，送精选厂进一步处理。尾矿为玻璃、陶瓷质料。图2  栗木矿新木粗选厂流程       精选厂（含锡火冶工段）选用选冶联合流程（见图3）。来自粗选厂的锡－钽铌－钨混合粗精矿先用7％在温度80℃的条件下拌和煮洗，然后通过水力分级机分级、水力旋流器脱泥和摇床选别等作业。摇床精选先用弱磁场磁选机除掉铁矿藏，然后用干式强磁选机分选出磁性和非磁性两组矿藏。磁性矿藏组为钽铌铁矿－黑钨矿（即钽铌－钨混合精矿）送水冶厂处理。非磁性矿藏组为锡石－硫化矿藏，再经浮游重选脱除硫化矿，所得锡精矿送火冶工段炼成精锡。锡渣中尚含（TaNb）2O510％～12%,送给水冶厂处理。流程中发生的细泥，会集给入沉淀池，再经φ300毫米和φ125毫米旋流器分级，旋流器底流用绷簧摇床选别。旋流器溢流用圆分槽选别。选出的细泥精矿通过苏打焙烧、浸出，浸出渣送火冶厂处理，取得精锡和钽铌精渣。浸出的钨溶液经净化组成得组成白钨，与含钽铌锡渣同时送水冶厂处理。精选目标：精锡含Sn99.8%，收回率76％～85％；锡渣含（TaNb）2O510％～12％。钽铌－黑钨混合精矿含：（TaNb）2O517％、WO337％、Sn6％，收回率：（TaNb）2O587％，WO390%。图3  栗木矿精选厂流程       水冶厂       选用碳酸钠焙烧、分化、仲辛醇萃取工艺（图4）。整个工艺由富集段，钽铌萃取别离段，钨锡归纳收回段三个部份组成。首先将钽铌－黑钨混合精矿和含钽铌锡渣送给富集段通过配料（精矿∶纯碱∶炭粉＝1∶0.4∶0.06；锡渣∶纯碱∶炭粉＝1∶0.25∶0.05）磨矿[(－0.15毫米)＞95％]，焙烧（800～900℃），磨矿，水煮浸出，过滤等工序。含钨溶液送钨锡归纳收回段用镁盐净化法脱除磷、砷、硅，然后加氯化钙（CaCl2）组成白钨矿，再用分化，净化，出产工业级氧化钨。滤渣用稀酸脱硅、煮、过滤等工序，其滤液经铁屑复原、电积，在阴极发生含Sn75％～85％的电积锡。渣即人工钽铌精矿、送萃取别离段用分化，仲辛醇萃取，钽铌进入有机相，加反铌剂2NH2SO4反萃取铌溶液，再加反钽剂纯水萃取钽溶液。铌溶液经沉、煅烧取得氧化铌（含Nb2O598.72%）产品；钽溶液经沉、煅烧取得氧化钽（Ta2O599.84%）和产品。水冶目标：氧化钽档次99.84％Ta2O5，氧化铌档次98.72％Nb2O5，钽铌水冶收回率85.97％；氧化钨档次99.8％WO3，钨水冶收回率81％。图4  栗木矿水冶厂流程

一、钽铁矿－铌铁矿选矿       （一）钽铁矿－铌铁矿选办法和工艺流程       钽铁矿－铌铁矿多为钽、铌、锡、钨、锂、铍等多金属矿石。具有原矿档次低、矿藏组成杂乱、矿藏密度大、性脆易碎等特色。选矿办法首要是选用重选、磁选、电选、浮游重选、浮选和化学处理等办法。选矿工艺一般分为粗选和精选两个部分。       1、钽铁矿－铌铁矿粗选       钽铁矿－铌铁矿粗选首要是选用重选流程，但也有选用重选－浮选－重选；重选－浮选或重选－磁选－重选的。       重选流程       钽铌原生矿多选用阶段磨矿、多段重选。一般在磨矿回路中增设选别设备，以提前收回单体矿藏。钽铌砂矿因为矿藏单体解离比较好，一般不需求破碎和磨矿，当选前先进行挑选，除掉块石和卵石，然后进行粗选。粗晶钽铁矿－铌铁矿选用跳汰机或螺旋选矿机（含旋转螺旋溜槽）粗选，粗选精矿选用摇床精选；细晶钽铁矿－铌铁矿选用螺旋溜槽或摇床粗选，粗选精矿选用摇床精选；钽铌矿泥选用离心选矿机或多层翻床粗选，粗选精矿选用皮带溜槽或槽流皮带溜槽结合矿泥摇床精选。此流程的特色是出资少、上马快、成本低、环境染染少。但对矿泥选别功率低。       重选－浮选－重选或重选－浮选流程粗、细粒级物料选用重选，矿泥选用浮选。浮选前一般选用小直径旋流器或离心选矿机脱泥，然后用烷基磺化琥珀酸盐作捕收剂、硅酸钠和划酸作调整剂，在pH2～3的条件下进行浮选，浮选精矿用霍尔曼矿泥摇床－横流皮带溜槽精选；或用乙烯作捕收剂，钠、作调整剂，在pH6的条件下进行浮选，浮选精矿用振摆皮带溜槽或横流皮带溜槽精选，也可以用羟肟酸与变压器油（2∶1）为捕收剂，、硅酸钠为调整剂，在pH8～8.5的条件进行浮选，浮选精矿加羟肟酸和变压器油，用草酸作抑制剂，在pH2.5～3的条件下进行精选。按以上办法处理，均可取得钽铁矿或铌铁矿精矿。此流程的特色选别目标高，但脱除的细泥中钽铌含量多接近于原矿档次、药剂耗费大，生产成本高。       重选－磁选－重选流程       粗粒级物料选用重选。细粒级和矿泥选用磁选－重选结合。此流程的特色是对细晶钽铁矿、铌铁矿选别功率高，但矿石中的钽铌矿藏都必须具有弱磁性。       2、钽铁矿－铌铁矿粗精矿精选       钽铁矿－铌铁矿粗精矿一般组成杂乱，分选困难，常常需求选用磁选、重选、浮游重选，浮选、电选、化学处理等办法中一至二种或多种办法组合。特别是钽铁矿、铌铁矿与某些难选矿藏的别离，更需选用多种选别办法组合。如钽铁矿－铌铁矿与石榴石、电气石别离，一般选用磁选、电选或浮选。       磁选别离       它们的比磁化系数：钽铁矿为2.4×10－5厘米3/克，铌铁矿为2.5×10－5厘米3/克，铌铁矿为2.5×10－5厘米3/克，褐钇铌矿为5.8××10－5厘米3/克，石榴石和电气石则随其铁的含量而改变，石榴石当Fe2O3含量由7％增到25％时，其比磁化系数则由11×10－6厘米/克添加到124×10－6厘米/克（添加11倍），电气石当Fe2O3含量由0.3％添加到13.8％时，其比磁化系数则则由11×10－6厘米3/克添加到124×10－6厘米3/克（添加11倍）。为了进步矿藏在磁场中别离的选择性，一般先用酸（固∶液＝1∶5）作短时间（5～15分钟）处理，以铲除矿藏表面铁质，然后在不同强度的磁场中别离出石榴石和电气石，可取得钽铌精矿。       电选别离       先将物料进行窄等级筛分分级，然后别离加温，在复合电场中进行电选：大于0.2毫米粒级一般选用低电压（20～35千伏）、大极距（80～100毫米）、慢转速（低离心力）（辊筒或鼓转数为33～38转/分）。－0.2～＋0.08毫米粒级一般用高电压（35～45千伏）、小极距（50～80毫米）、快转速（高离心力）（辊筒转数为70～118转/分）。可将钽铁矿－铌铁矿与石榴石别离。       浮选别离       用十六烷基磺酸钠作捕收剂，氟化合物作调整剂，呆将铌铁矿与石榴石别离。       钽铌铁矿与独居石别离       粗粒级一般选用电选：细粒级（－0.075毫米）用油酸或米糖油作捕收剂，碳酸钠（Na2CO3）作调整剂，硅酸钠（Na2SiO3）,（Na2S）作抑制剂（Na2SiO3∶Na2S＝3∶1），在pH9的条件下浮出独居石，可使铁钽矿（铌铁矿）与独居石别离。       细晶石与锡石别离       粗粒级一般选用静电选（电压16千伏）；细粒级先用2％的处理15分钟，然后用烷基硫酸钠（600克/吨）作捕收剂，用钠（Na2SiF6）作抑制剂，在pH2～2.3的条件下浮出锡石，可使细晶石与锡石别离。       钽铌铁矿与磁性锡石别离       粗粒级一般选用风力摇床分选；细粒级，我国广州有色金属研讨院研讨拟定氧化焙烧（800～900℃）磁选新工艺，能很好地别离出钽铌铁矿、钽金红石和锡石。       钽铌铁矿与黑钨矿别离       一般选用水冶。首先将物料磨至－0.04毫米，加碳酸钠（Na2CO3）焙烧（800℃），或在常压下用浓碱煮，过滤后滤渣用HCl（5％）分化，可取得人工钽铌精矿。滤液为钨酸钠溶液，通过调酸（pH2～2.5），萃取、中和、结晶等工序，可取得氧化钨（WO3）产品。       铌铁矿与锆英石别离       可选用磁选或浮选。浮选可用油酸钠作捕收剂，氯化铅、水玻璃和氯化铅、草酸作调整剂，能将铌铁矿与锆英石别离。       二、钽铁矿－铌铁矿选选矿厂实例       （一）钽铁矿－铌铁矿伟晶岩原生矿石的选别       新疆可可托海锂、铍、钽铌矿选矿厂       可可托海矿坐落新疆维吾尔族自治区境内。系一花岗伟晶岩锂、铍、钽铌、多金属矿床。共有四条矿脉，其间以3号脉（现在挖掘矿脉）为最大。矿石含（TaNb）2O50.015%   （Ta∶Nb＝1∶1）、BeO0.093％、Li2O1.29％。钽铌矿藏首要是锰钽矿、钽铌锰矿、细晶石。铍矿藏首要是绿基石。锂矿藏首要是锂辉石。脉石首要是石英、长石。矿藏粒晶：钽铌矿藏最大为1～2毫米，一般为0.3～0.08毫米。绿基石一般在0.2毫米以上。锂辉石一般是0.2毫米。       选矿厂规划规划750吨/日。分三个体系：1号体系处理铍矿石，日处理矿石400吨。2吨体系处理锂矿石，日处理矿石250吨。3号体系处理钽铌矿石，日处理矿石100吨。3号体系选矿流程如图1所示，选用两段磨矿的重－磁－浮流程。榜首段棒磨，磨矿粒度－1毫米。第二段球磨，磨矿粒度－0.2毫米。磨矿产品用φ940毫米旋转螺旋溜槽（螺距500毫米，转速12～16转/分）粗选；旋转螺旋溜槽尾矿通过φ250毫米旋流器分级，旋流器溢流送2号体系浮锂。旋转螺旋溜槽精矿先经弱磁场磁选机除铁，然后分级摇床，摇床尾矿回来球磨机。摇床精矿给入双盘磁选机选出铁屑、钽铌精矿、钽铌中矿和非磁性物料（尾矿）四种产品。磁选钽铌中矿（钽铌－石榴石），选用浮游重选，分选出钽铌和石榴石，铁屑则需通过酸浸、过滤，滤渣即为钽铌精矿。选矿总目标：钽铌精矿档次（TaNb）2O550%～60%，收回率62％。       伯尼克湖钽矿选矿厂       伯尼克湖矿（Bernic Lake Mine）坐落加拿大马尼托巴（Manitoba）省伯尼克湖。系一大型锂、、、钽、铍伟晶岩矿床。共有九条矿带，其间钽矿带两条，锂矿带一条，现在挖掘的是钽矿带。矿石档次含Ta2O50.13％，矿石中钽矿藏首要有锡锰钽矿、重钽铁矿、钽锆矿、钽锡矿、铌钽锑矿、细晶石。是现在国际钽质料的首要生产基地。       选矿厂规划830吨/日，选用三段闭路破碎，一段闭路磨矿的重选－浮选流程。原矿（330毫米），经鄂式破碎机，标准圆锥破碎机，短头圆锥破碎机破碎至－9.5毫米，给入2.5毫米泰勒筛，筛上物料送入球磨机，球磨排矿与A.C.筛构成闭路。小于2.5毫米物料过210微米德里克（Derrick）三路给矿筛。大于210微料用7台φ600毫米双头螺旋选矿机粗选，一台螺旋选矿机精选。螺旋精矿用摇床精选，螺旋尾矿经300微米D.S.M筛，大于300微米物料回来球磨机。小于300微米物料送入φ150毫米二次脱泥旋流器。       小于210微米物料给入φ150微米初度脱泥旋流器脱除20微米以下细泥，旋流器底流用戴斯特三层吊挂式矿砂摇床粗选，用精选摇床精选，摇床中矿给入φ150毫米二次脱泥旋流器，旋流器溢流给入φ50毫米旋流器脱泥（－7微米），旋流器底流给到二次德里克筛、筛上物料（＋40微米）送给扫选螺旋回路，筛下物料（－40微米）给入浓缩机，浓缩机沉砂用烷基磺化琥珀酸盐作捕收剂，硅酸钠和草酸作调整剂，在pH2～3的条件下浮选钽矿藏，浮选精矿用霍尔曼摇床――号横流皮带溜槽精选，摇床尾矿通过二次浮选，浮选精矿用二号横流皮带溜槽选出钽精矿。生产目标，钽精矿档次（Ta2O5）38.55％，收回率73％。流程加图1所示。  图1  伯尼克湖钽矿选矿厂流程       尾矿用石灰和始凝剂进行处理，然后送尾矿场堆存。选厂设有一台Mintek矿浆载流分析仪和电子计算机，对七个作业的尾矿每五分钟一起测定一次Ta2O5含量，分析成果由电子计算机打字报出告诉操作人员及时调整工艺参数，然后确保最佳生产条件。

一、铌：从矿石到杂乱产品       （一）铌商场       1999年，国际铌产值的 87.60%（含铌50.6M1b）被用来出产为高强度低合金（HSLA）、不锈钢做质料的铌铁。约 2%被用来出产特殊合金如 NbTi、 NbZr和 NbCu， 10%被用来出产化工产品如 Nb2O5、 NbCL5和真空 FeNb、NiNb。   表1  1990～1999 年铌产品交货表      （二）铌合金和铌化合物的出产       为钢和不锈钢工业供给的铌合金如 FeNb 首要用烧绿石精矿出产，而有色金属商场的铌化合物的出产则首要用铌铁矿、钽铁矿、钽金红石和锡渣。       烧绿石精矿粉的取得及工艺：       含量在 50%～60%的 Nb2O5是用炭化或风化的烧绿石经合理进程如破碎、磨矿、磁选别离和浮选进程来出产的。从Araxa来的烧绿石矿可直接用于铌铁出产，大多数烧绿石精矿在取得铌之前都经过化工处理预处理，一般，即使是Araxa精矿也要先去除 Pb、P和S。       （三）铌铁出产工艺       曩昔FeNb产品是用烧绿石经铝热复原出产的。从1944年起，铌铁出产开端用电弧炉出产。这在进程操控方面取得了行进，强化了气体影响的操控，行进产能，大大下降铝的耗费。       有色金属商场顶用铌铁矿和钽铁矿出产铌化合物和的合金的出产工艺。       用氯化法和湿法冶金都可取得有色商场需求的铌化合物及铌合金。       （四）氯化法       氯化法是被萃取工艺代替的出产工艺，现在首要运用于铌废料和FeNb合金的处理和出产，氯化法复原矿石精矿已抛弃不必，因为湿法冶金更简略、更经济。        如图1所示，含铌废料和铌铁被一起在 NaCl－FeCl3 熔炼，氯化产品 NaCl－FeCL3。反响进程如下：   FeNb＋NaCl＋7NaFeCl4－NbCl5＋8NaFeCl3      （1）   8NaFeCl3＋4Cl2－8NaFeCl4     （2）    图1  氯化法制备铌化合物的工艺流程       反响温度在 500～600℃，易蒸腾性产品 TiCL4和 SiCL4 在熔盐池内蒸腾，NbCL5、TaCL5 和 WoCL4沸点在228℃和248℃间，而且这些化合物有必要经蒸馏别离，铁合金氯化可出产很多很纯的氯化铌，此纯洁氯化物可用蒸汽水解出产高纯氧化铌或用醇进一步出产而成醇盐， NbCL5中含有不超越 5ppm的钽及1到 2ppm的其他金属杂质。       （五）铌化合物的湿法出产工艺       现在铌和钽的化合物大多数用氟化工艺出产，包含如图2所示溶液萃取工艺。    图2  钽铌湿法出产工艺       铌铁矿和钽铁矿，不论天然形状或从锡渣中富集而来，经过在特定温度下 HF 酸分化，共生元素和钽铌一起溶解，其办法为 H2NbF7和 H2TaF7，经过滤除杂（碱性氟化物和稀有元素），液相在一个含 HF酸的接连混合槽或混合柱内同有机相如MZBK进行萃取，钽铌留在有机相中，而杂质元素如Fe、Mn、Ti等留在水相、残液中。       有机相中 Nb2O5＋Ta2O5含量为150～200g/l，有机相一般经6～15N，然后用H2O或H2SO4溶液选择性萃取或反洗铌，水相中含氟铌酸和剩余 HF 酸，而氟钽酸留在有机相中。含铌液相中含微量MIBK及一起萃取的少数钽。       有机相进入下一步Ta/Nb萃取进程。在铌液中通入或液进行堆积，得Nb（OH）5。有机相中钽用蒸汽、水或稀萃取或提洗。Ta（OH）5由气堆积而来，或在钽液中参加钾盐生成 K2TaF7。       氧化物的堆积可分批或接连出产，氢氧化物经过滤、枯燥1100℃以上焙烧，不同运用需不同粒度散布，就有不同的堆积、枯燥和焙烧条件。因不同质量需求，在加热室或转炉内进行直接或直接焙烧，炉膛成分对氧化物纯度有很大影响。例如：铬镍铁合金炉膛会带入Ni和Cr杂质，经合理的进程操控使钽铌产品有高合格率（＞95%）和高纯度（＞99.9%），这些行进按以下办法得：       1、改善进程操控条件       2、精确地操控和监测进程参数如含量、酸度和流量       3、行进设备运用如流量操控设备、特殊材料设备如强化塑料或特殊陶瓷面料的枯燥和焙烧设备       4、精细分析仪器的运用，如GDMS       二、铌化合物       铌化合物只占整个铌商场的10%左右。在电子学方面已经有多样化的不同运用完结了商业化。其运用中，作为催化剂、光学玻璃、涂料等的运用同其作为电容器运用中的金属粉末相同重要。       铌在电子学中可被细分为单晶、介质陶瓷、压电陶瓷和铁酸盐运用。       铌氧化物中不同的质量一般都被用于做根底材料，而关于一些商业用化合物如氯化铌或乙氧基铌则只占铌商场的一小部分。       （一）铌化合物的运用       铌酸锂：铌酸锂单晶的出产中，要求Nb2O5纯度很高（＞99.99%），虽然这一质量要求在氯化法中可很简单就得到，但随着湿法工艺的不断改善，也可选择湿法出产的该高纯Nb2O5。       集成光学电路和表面声波设备占具铌酸锂商场的主体。       铌酸锂单晶的出产：LN单晶是用卓克拉尔斯基法出产的。Nb2O5和LiCO3经混兼并预反响生成LN多晶，为拉出均一晶体，操控要LiNbO3中组分的配比。       将多晶放入白金坩埚内，置于一个难熔室内用无线电波加热熔化（在1253℃），一个旋转的种子晶体坐落LiNbO3熔池下方进入，并渐渐将单体拉出。单晶体接下来被切成薄片，磨光到达要求的办法。   图3  Czochralski法出产LN和LT单晶的办法       表成声波设备（SAW）：用真空堆积将一套金属电极接在晶体片上构成表面声波滤波器。他们做为表面波的输入和输出极，信号经过滤波器时就被调整成不同办法。SAW设备一般运用于电视机、游戏机、录像机及戎行中运用如编码器/译码器。近几年移动电话的增加也促进 LN商场有所增加，而钽酸锂（LN）也共享了一部分商场，但他首要用于带宽在高频下。       集成光学电路：集成光学电路由一个或多个光学元件如光学调波器组成。光学调波器可使光向着希望的方向行进。LN也用在其他方面如放大器、波长滤波器、转化器和调幅器。相关于电子集成电路来说他们传达信号是光。用光来传达信号具有减轻分量、多路传输（不同波长的波可同步独立传达）、无串话（无相互间电磁感应、可靠性高、在电线和大宽带时传达速度比电子快。最大长处是低损耗且在同一纤维中可传达百万个信号。       在将信号编译传达中，内部和外部都有必要有调幅器，内部调幅器操控光路的开和关。这就导致波长的不安稳且终究下降传达间隔，为防止此问题， LN调幅器在外部对其进行调整以保证其质量， WDM（波长分组多路传输）要求长间隔传送，TDM（分时多路传输）也要求长间隔传送。       介质陶瓷：一般电容器是用来贮能的。他由两极板组成。其贮能才能由如下方程给出。   C＝KA/d       电容（C）巨细由两极板面积（A）、介质层厚度（d）和介电常数（K）决议。因为空间的约束，增加电容就由减小介质层厚度或运用介电常数高的材料来完结。表2给出了不同材料的介电常数。   表2  同材料的介电常数质料介电常数（K）空气1铅10水81二氧化钛100铌酸钾700钛酸4000改善钛酸10000铌酸铅镁20000       PMN和BT的区别是高的介电常数和较低的烧结温度，烧结温度低于1000℃，因此使银钯电极代替了纯钯电极，节省了费用。       不幸的是，PMN的出产很难，因为在烧结进程中一种介电常数较低的“烧绿石相”代替了所希望生成的“ptrowskite”相生成。因此H.C.Starck开展改动了工艺来出产PMN，防止了不希望的相的组成。       可是，铌化合物在MLCC’S中电极由纯钯或Ag/Pd改动为Ni，Ni电极在烧结时需复原性氛，这就使得不能额外参加氧化铌，代替品是稀有金属氧化物。别的，含铅产品如PMN因环境原因也或许被禁用。       压电陶瓷：为契合电子范畴的运用，压电陶瓷所需的功能在改动，相反地，为契合压力他们要防止电子极化（偏振），因此，压力陶瓷将电能改变为化学能或将化学能改变为电能。因此他们能够被用做：       1、高压操控发生       2、机械振动检测       3、运用电压操控压力       4、频率操控       5、声波或超声波发生       常见运用从蜂音器、滤波器、打火器、声纳设备的超声清洗。最近，汽车工业将其运用于燃料喷入体系的压电致动和制动体系的传感器上。       PMN显现了优秀的介电伸缩性，但因其费用贵重，在高精确性运用时受到约束。光学方面开展是在哈勃望远镜上运用PMN致动器增强其功能，钛酸铅锆（PZT）现在被广泛运用且在 b）、c）和 e）项代替了曾经运用的BT。在压电运用中PZT是高较且相对廉价的材料。可是，压电的特性需同运用相适应，因 此需求必定参杂。PZT具有钙钛矿型结构ABO3，A离子和B离子能部分地被较高（施予者）或较低（接受者）所代替 Nb5＋一般代替Ti4＋（较处理，高DK和介电丢失），同碱Pb2＋（硬处理，低DK和低丢失）相反。一个典型比如是铌掺入PZT陶瓷中做传感器组件进行机器的超声探伤。关于氧化铌或草酸铌，几种由H.C.Starck出产的如铌酸钾、铌酸镍、铌酸钛等都可用做掺杂剂。       铁酸盐：铁酸盐是陶瓷材料具的磁性，依据其磁性可分为硬的（永久磁性）和软的（暂时磁性），软铁酸盐其基体是MnZn和NiZn材料。铁酸盐首要运用是在电信中变压器和感应器，能量转化和按捺，在这些范畴，新式铁酸盐有必要满意高效的要求。别的氧化铌或草酸铌还要行进其铁酸盐的磁功能如经过影响其粒度增加和粒度浓度来改动其能量丢失、电阻和磁居率，因此，附加铌化合物进入软铁酸盐中保证其高质量要求。可是，附加铌的根本效果原理仍未弄清楚。       催化效果：氧化铌因其酸性和氧化性可做不同催化剂。最近呈现了许多有专利权和揭露的铌化合物催化剂，如将催化氧化为荃已被使现，铌的分子接受器在混合金属氧化催化下达0.1，首要组成为Mo。为取得同类混合物的一切元素，需求可溶复合物，因此，H.C.Starck行进了草酸铌质量，使其代替氧化铌。       最近，铌化合物在催化剂方面在运用较少。可是，为开展工业而进行的学术方面和运用方面的研讨仍很活泼，因此，铌化合物做为催化剂的运用仍会有长足增加。       涂料：钛基黄色涂料是钛酸镍锑和钛酸铬锑，这些涂料在同镉黄色涂料和铅基黄色涂料竞赛。可是，他们的运用都将对环境和人体健康构成损害，因为铅、镉和锑都有毒，一个解决办法是用铌基钛酸镍铌和钛酸铬铌代替锑。至今停止氧化铌的潜力还很难估量。       光学玻璃：在照相机和影印机的特殊镜头中，人们希望有高折射率和较轻分量。参加30%的高纯氧化铌和氧化钽能够取得较高折射，且受环境影响不大。氧化铌分量增加同氧化钽相同，这对希望同塑料镜头竞赛是很重要的。可是，细微的黄光的确约束其运用。       金属铌及铌基合金：纯金属铌和铌基合金只占国际铌商场输出的2.5%，90 时代末的增加部分首要是因为新的离子加速器，在Cern的Large Hadron  Collider总共需400t铌钛合金和23t纯金属铌。   表3  铌及铌基合金的运货量（t）      金属铌的运用       大多数金属铌被用于铌基合金和高纯氧化铌的出产，其他的纯金属铌的运用如下：       1、耐腐蚀效果（丢失阴极保护阳极ICCP）       2、高温部件（炉具）       3、医用（外科移植）       4、溅射靶（玻璃和电子工业，锑须刀）       5、电子用（电解质电容器、永磁体）       6、组成部分（快速电子反响）       （二）金属铌的出产       文献中描绘了许多铌的出产工艺，可是，因为其不经济、产品纯度过低一级原因此不能运用于工业化出产中。这些出产工艺最重要的原材料是：       1、氧化铌（Nb2O5）       2、氟铌酸钾（F2NbF7）       3、氯化铌（NbCl5）       4、铌醇盐（Nb（OR）5）       （三）氧化铌的复原       铝热/镁热复原：大多铌金属（＞90%）由铝热复原氧化铌制得   3Nb2O5＋10Al→2Nb＋5Al2O3       高纯氧化铌（＞99.5%）与铝金属粉末混合后，在一笔直设备中着火后复原。一般，剩余的铝生成铌铝合金（31.32）ATR（铝热复原）产品再用作电弧炉，真空或电子束出产的质料出产高纯铌（33），铝的过量系数决议铌的产出率及其氧含量，用碱金属如镁用相同的办法也可进行复原反响   Nb2O5＋5Mg→2Nb＋5MgO       可是，虽然众所周知可用碱金属或氢复原氧化铌，但这些工艺无一运用于工业化出产。       碳热复原：多级工艺可用碳复原氧化铌   Nb2O5＋5C→2Nb＋5CO       Nb2O5与碳混合，然后限制成片，在真空炉中经过两步工艺复原可制得铌金属（直接复原），在第一阶段，氧化物要比理论量过量15%。 在第二阶段，用过量的复原剂复原剩余氧化物并在真空炉中以（～2000℃）的高温加热混合物使复原反响完结。       别的一种工艺（直接复原）在第一阶段用真空炉加热Nb2O5与炭黑或石墨混合物复原生成碳化铌。在第二阶段。生成的NbC与纯Nb2O5被限制并在真空炉中以（～1950℃）的高温加热生成铌金属（41.43）。   Nb2O5＋7C→2NbC＋5CO   Nb2O5＋5NbC→7Nb＋5CO       一般，开端用纯的Nb2O5生成的铌金属中仅含碳和氧（如NbC、Nb2O5、NbO2、NbO） ，用进一步的高温进程（电子束熔）可精粹提纯。       碳热复原Nb2O5中发生一些改变：在第一阶段，Nb2O5和炭黑限制后的混合物与在挨近1570℃，在出产炉中反响构成NbN。这种混合物在更高温度（～2100℃）下分化生成铌金属。这个工艺的首要长处在于渗氮和脱氮能在独自的进程完结并无任何中间产品，不论该工艺在小试验中多么成功，它都没有运用于工业化出产。       氮热复原：用经过三个阶段复原Nb2O5可生成铌金属，在第一阶段，氧化铌用在650℃～850℃下处理生成含氧硝酸盐相，含氧硝酸盐相与进一步在高温（1100～1500℃）下反响生成硝酸铌，在最终阶段，硝酸铌在真空炉中，在约 2000℃下分化生成铌金属卤化物和醇盐的复原。       氢复原：以往，一般用复原NbCl5制得铌金属。现在，用氢复原NbCl5 有许多办法，不论这些办法取得的铌金属有多高的纯度，现在这些办法无一用于大型出产。因为其较高的费用，氢复原卤化铌和铌醇盐仅限于特殊需求，如经过化学汽化堆积（CVD）制备铌薄片。       金属热复原：复原氟铌酸钾（F2NbF7）不象钽产品的出产，不能取得工业含义。因为产品中含有较多的F2盐并有较强的吸水性，导致了腐蚀性极强的氟氧铌酸盐（如F2NbOF5）的生成。       用钠、镁、锌对NbCl5进行金属热复原也有所报导，可是，这些办法都无工业远景。       电化学复原：十分纯洁的铌也可从无氧熔盐体系（如 KCl－NbCl、KCl－KF等）中经过电化学复原 NbCl5 或 K2NbF7 制得，可是，这些体系电流功率低而且腐蚀性极强。而且，就现在咱们把握的最丰厚的常识规模，这些办法也不或许运用于工业出产中。可是就铌的电解方面的学术爱好和研讨活动仍坚持有较高的水平（62－66）。       电容器级铌粉的出产工艺       固体电解电容器包含嵌入钽丝的多孔钽金属烧结管（阳极）和不规则的Ta2O5绝缘层，绝缘层是在管的平面阳极化构成的。阳极的多孔形体内注入阴极材料（如MnO2，导电聚合物） ，阴极用导线衔接并用环氧树脂密封，图4为片式钽电容器的一般规划。    图4  片式电容器的规划       最近四十年多时间内，很多研讨的意图是寻觅钽在电解电容器中的代替物。逻辑上钽的代替物一般是铌，因为们类似的化学特性。别的，虽然可部分疏忽每伏电压下氧化物的生长率（Nb2O5－2.9nm/v，Ta2O5－1.9nm/v）。无规则的五氧化二铌相关于Ta2O5有较高的介电常数（Nb2O5为－42，Ta2O5为－27）。在五十时代后期，因为钽资源的缺少，为满意戎行需求，前苏联开端制作铌电容器。可是，其时出产条件不抱负，只能出产低纯度和低比表面积铌粉。这就给铌粉作为电容器材料留下更宽广的国际商场。铌粉代替出产固体电解电容器有必要满意十分杂乱的要求：       1、高的化学纯度（＞99.9%），特别对“有害”元素如 C、Fe、Cr、Ni、Al、Na、F       2、高比表面积以贮存高电量       3、敞开的毛孔结构以使预先的电极更好密封       4、小的颗粒散布规模和洽的活动才能以满意运用主动高速揉捏       5、粉末与丝有好的烧结功能    图5＋6  镁蒸汽复原制得铌粉的形状       运用镁热复原，首要的问题是有较强的吸温性，这很难操控。氧化铌的复原金属的混合物焚烧后，反响快速进行并在几秒钟内到达很高的温度（＞1000℃） 。因为在高温高压下，复原是很难操控的，例如因为要求更好的升温，这就对反响器材料的要求更高。特别地，对批次再现性，要求较窄的粒度散布。因为这些原因，一切说到的工艺均不能出产高功能的高纯铌粉以满意电容器的需求。相对而言，加热镁用镁蒸汽复原 Nb2O5就较简单操控。新工艺中要害的一步最近已在H.C.Starck得到开展，可出产出十分纯的铌粉末（纯度挨近 99.9%），而且有共同的、海绵状的特定表面描摹（如图 5＋6 所示）。       别的，这种新工艺可用许多不同形状的设备进行出产，如管式炉，悬浮床反响器转炉等。 如图7所示，依据要求的粉末特性（纯度、物理特性等），复原Nb2O5制备铌粉或用一步、二步（凭借Nb2O5）或三步（凭借Nb2O5和NbO）完结。    图7  电容器级铌粉的出产工艺       这种工艺出产的铌粉的比表面积有较大的改变规模，这将影响粉末的比容。这种新粉的物理特性与电容器级钽粉十分挨近（活动功能，松装密度等），因为这个原因，就可用出产钽电容器相同的设备和工艺出产它们。       新铌粉特征参数如表4所示。   表4  镁蒸汽复原制提铌粉的特征参数      最近，许多电容器出产商对这些铌粉寄予极高点评，并用试验阐明出产高比容、低漏流的好的固体电解铌电容器的可行性。铌片式电容器较铝电解电容器而言有更低的体积。因为对电容器表面的要求，铌电容器将希望以更好的安稳性和更小的尺度代替 OS－CON－型铝电容器。       最近，在H.C.Starck试验室对新铌粉取得两项首要的行进。首要，用钒处理铌阳极化氧化膜，较纯铌表氧化膜而言，行进了绝缘层的特性。别的，凭借于阻抗光谱学和对Schottky－Mott图表的核算发现，在用钒处理后的铌阳极化后发生的氧化层中的氧空位密度削减而且简直与Ta2O5层相同。因为这个原因，钒处理的铌阳极化后的管标明，就钽而言，没有比容的BIAS函数联系（如图8所示） 。    图8  Ta、Nb与 Nb掺中V阳极电容器误差联系       第二项发现是新铌粉与钽的合金化后比容显着增加。例如用气态镁复原 Nb2O5/Ta2O5制得的Nb－25Ta合金粉末，标明其额外比容是恰当表面积纯铌粉的二倍多，发现附着在Nb2O5与Ta2O5之间的这些合金绝缘氧化层的生长率为2.4nm/v，别的，混合氧化物Nb2O5/Ta2O5的介电常数（Σ～65）显着高于纯Nb2O5。       五、铌的精粹       关于大多运用，用如前所述的复原办法出产出的粗铌金属，为了除掉生材料或在处理阶段中带入的杂质，有必要对其精粹。一般，选用高温处理，因为铌的高熔点，可经过汽化效果除掉大部分杂质，熔炼一般有必要在真空或十分纯洁的惰性气体中进行，因为铌与氧、氮等的强烈反响。最通用的两种办法是电子束熔炼（EBM）和等离子熔炼。在电子束熔炉中，高压激宣布的电子对准铌电极。部分能量转化为热量，这能熔化电极并在杂质汽化的一起坚持铌金属的液体状态。液态金属在冷坩埚中固化，构成的锭可从炉中取出。当时标准EB炉用一种叫“滴熔炼”的办法，可是在将来，当高能熔炉开展起来时，炉床熔炼终究会变得更有用。用单一的熔炼循环不或许取得高效精粹；在实践中，产出的铌锭有必要从头熔炼好几次。第一步熔练（首要为精练进程）的熔练率（Kg Niob/h）首要依据投入质料的量，因为含铝和氧高（气化物为NbO），ATR 铌功率低，铝、氧杂质有必要蒸腾。用当时的技能，粗ATR锭在到达高纯铌前有必要从头熔炼2～3次。EB熔炼和熔炼技能生成的铌金属中间杂质低于50ppm，金属杂质（首要杂质为Ta 和 W）低于500ppm。       因为它们的高能量密度，等离子炉也能用于精粹铌。用此办法，用几个可带着离子熔炼粗金属。生成物用别的一支等离子精练。这种办法的缺陷仅是杂质发生的蒸汽压高于能开释的炉压。       超高纯铌可用几种精细办法从电子束熔金属中制备。难熔杂质金属（如Ta、W）与Nb的蒸汽压类似，用电子束或等离子熔炼不能将其除掉。它们的除掉办法要求运用选定的物理化学办法。运用和首要金属以及其化合物杂质不同的热力学和动力学特性。关于铌金属纯化除钽最首要的办法是根据熔盐的电解和碘化效果。       电子精练工艺的电解质一般是含纯K2NbF7的低熔点的LiP－NaF－KF熔盐。熔盐电解法需求几个条件，如铌金属（EB熔炼的）的预纯化及电解质。一起严厉防止氧气或水蒸汽进入电解质。       与钽比较，超高纯铌也可经过修正Van Arkel De Borer工艺出产。在这个工艺中，粗铌金属首要碘化成低的铌碘化物。铌碘化物在＞700℃的温度下分化得到高纯铌金属。       运用这些办法，能取得金属杂质简直不计中间杂质低于1ppm的铌金属。       六、铌合金       商业化的铌合金在强度和超延展性方面较差，70%的铌合金在退火之前都有必要进行冷加工。成果很简单制作出杂乱结构且密度较低的铌合金。一般人们更喜爱用铌合金而不喜爱其它难熔金属如钼、钽、钨。在二十世纪六十时代，开发了许多高温铌合金，首要是用于和航天的需求；可是，更进一步的开展自二十世纪七十时代前期受到约束。现在，铌合金也运用于智能人体设备。运送卫星和大规模的高温元件上，可是，因为它们在高温中对氧化和长期运转的敏锐性，运用这些合金在其它运用中将有更广泛的运用。       虽然这几种元素行进了合金的强度和硬度、耐性、敏感度及织构均等于或优于纯铌，但在大多情况下，用钽、钛、钒合金化铌要敏捷而且构成进程杂乱。一切其它合金元素都会在很大程度上下降耐性、敏感度及织构。一般，铌合金比其它相反的金属（如 Zr、Ti）更能忍受拾取杂质，因为这些杂质可极大地减小蔓延度，首要是颗粒边际。例如，掺入铜后，这些合金的机械功能显着变差。       为了行进在高温下抗氧化性，铌合金用特殊工艺广泛包裹，例如用硅，大多铌合金是用恰当的增加元素经过电子束、等离子和真空弧光熔炼制得。关于大锭，要求用两次熔练出产成适宜的有恰当成份的锭。现在，大多普通合金增加剂为钛、锌、钨、钽和铪，在熔炼进程中，它们都能安稳进入其间。       别的一种有出路的铌合金出产办法是从熔盐中电积，如从 Kel－KF－K2ZrF6－K2NbF7系中堆积。       铌基合金也可用粉末冶金的办法制备。好几种办法都可用于制备铌合金粉末，包含气－雾化法，煅淬、机械熔合、高温分散或氢化物脱氢工艺。可是，运用这些办法时，氧化效果、杂质引进都很难防止，而且费用贵重。       铌基合金最重要的运用是：       （一）精确支撑钠蒸汽灯的原子数（Nb－1Zr）       （二）作为 MRI（磁共振成像)，NMR（核磁共振），SMES（超导磁能贮存器）SQVID（超导体量子能设备），离子加速器的超导体（如Nb－50Ti，Nb2Sn）       （三）航天运用中的火箭助推器及喷口（如 Nb－10Hf－1Ti）       （四）核工业中的结构材料（如Nb－40Ta）       其它化合物象Nb3Al，作为 A－15超导体的候选材料正在引起人们的爱好，显现出比Nb－Ti合金更高的改变温度，并能饱尝更高的电子范畴。别的，因为它们的高熔点和超强度，这些合金更希望被用于高温结构材料中。

铌　　铌是灰白色金属，密度8.57，熔点2468℃，沸点4742℃。具有比严重、熔点高、沸点高、强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、导热、超导、单极导电及吸收气体等优秀特性。铌的化学性质十分安稳，常温下表面构成细密氧化膜，阻挠进一步氧化，高温下与硫、氮、碳直接化合，能与钛、锆、铪、钨构成合金。不与无机酸或碱效果，也不溶于，但可溶于。　　铌、钽共生亲近，它们的物理性质、化学性质、地球化学性质以及矿藏学性质等都有许多类似之处，因此常在同一矿藏中呈现。一切的铌矿藏中都含有钽，钽的矿藏中都含有铌，仅仅有主次之分。有的构成彻底的类质同象系列矿藏，如铌铁矿-钽铁矿系列矿藏：Ta2O5＜15%称铌铁矿，Nb2O5＜10%称钽铁矿，Nb2O5＞Ta2O5称钽铌铁矿，Ta2O5＞Nb2O5称铌钽铁矿，Fe/Mn＜1时则称为铌锰矿-钽锰矿系列。　　铌在地壳中均匀含量为20×10-6，钽为2×10-6，Nb/Ta值为10。铌、钽在首要岩浆岩和首要沉积岩都有不同程度的散布，其间在花岗岩中含量较高。现在，已发现的铌钽矿藏和含铌钽矿藏有130多种，其间较常见的有30多种。但作为铌钽工业矿藏质料的只要10种，即铌铁矿-钽铁矿系列矿藏(铌铁矿含Ta2O5＜14.55%，Nb2O5＞63.77%；钽铁矿含Ta2O5＞72.18%,Nb2O5＜10.33%)、褐钇铌矿(含Ta2O5为2.5%～11.09%,Nb2O5为33.64%～42.9%)、易解石(含Ta2O5为0.26%～3.3%，Nb2O5为21%～35%)、铌易解石(含Ta2O5为0.51%，Nb2O5为41.13%)、铌铁金红石(含Ta2O5为0.31%，Nb2O5为6.71～23.67%)、烧绿石(含Ta2O5为1.44%～6.65%，Nb2O5为56.01%～67.77%)、锰钽矿(含Ta2O5为70%～86%，Nb2O5为1.91%～10.33%)、重钽铁矿(含Ta2O5为73.98%～86.01%，Nb2O5为1.17%～1.37%)、黄钇钽矿(含Ta2O5为49.4%～55.5%，Nb2O5为9.15%)、细晶石(含Ta2O5为55%～77%，Nb2O5为0.4%～10.13%)。　　铌矿藏质料首要是铌铁(锰)矿等，提取铌首要包含分化精矿、别离钽铌、制取化合物和金属、精粹等进程。矿石分化可采用分化法、熔融法和氯化法等。钽铌别离可采用溶剂萃取法（常用的萃取剂为甲基异丁酮、磷酸三丁酯、仲辛醇和乙酰胺等）、分步结晶法和离子交换法。金属铌的工业出产办法有碳热还原法、钠热还原法和铝热还原法。　　铌具有耐腐蚀、冷加工功能好和氧化膜电功能好等长处，有许多重要用处。铌以铌铁方式用作钢铁增加剂出产碳素钢和高强度低合金钢，铌在钢中的首要效果是经过操控脱溶碳化铌的巨细和散布，而到达进步钢的抗磨损性、抗腐蚀性、晶粒细化然后改进钢的功能。铸铁中增加铌能分出坚固耐磨的碳氮化铌相，然后进步强度和延伸使用寿命。铌和铌合金可用作宇宙飞船及其重返大气层时的耐高温结构材料、原子反应堆的结构材料，而且用于制作石油和化学工业中的耐酸设备、热交换器和加热器等。含铌、镍、钴的超级合金可用于制作喷气发动机的部件。铌同钛、锡、锆、铝、锗的合金或金属化合物，铌钛合金和铌锡化合物是现在现已使用的首要超导材料。铌酸锂是一种优秀的压电晶体，用于彩色电视滤波器和雷达延迟线等。碳化铌可制作超硬东西和模具。二硒化铌粉可作电动机械和外表设备的自润滑填充剂。

铌是灰白色金属，密度8.57，熔点2468℃，沸点4742℃。具有比严重、熔点高、沸点高、强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、导热、超导、单极导电及吸收气体等优秀特性。铌的化学性质十分安稳，常温下表面构成细密氧化膜，阻挠进一步氧化，高温下与硫、氮、碳直接化合，能与钛、锆、铪、钨构成合金。不与无机酸或碱效果，也不溶于，但可溶于。 铌、钽共生亲近，它们的物理性质、化学性质、地球化学性质以及矿藏学性质等都有许多类似之处，因此常在同一矿藏中呈现。一切的铌矿藏中都含有钽，钽的矿藏中都含有铌，仅仅有主次之分。有的构成彻底的类质同象系列矿藏，如铌铁矿-钽铁矿系列矿藏：Ta2O5 Ta2O5称钽铌铁矿，Ta2O5>Nb2O5称铌钽铁矿，Fe/Mn 铌在地壳中均匀含量为20×10-6，钽为2×10-6，Nb/Ta值为10。铌、钽在首要岩浆岩和首要沉积岩都有不同程度的散布，其间在花岗岩中含量较高。现在，已发现的铌钽矿藏和含铌钽矿藏有130多种，其间较常见的有30多种。但作为铌钽工业矿藏质料的只要10种，即铌铁矿-钽铁矿系列矿藏(铌铁矿含Ta2O5 63.77%;钽铁矿含Ta2O5>72.18%,Nb2O5 铌矿藏质料首要是铌铁(锰)矿等，提取铌首要包含分化精矿、别离钽铌、制取化合物和金属、精粹等进程。矿石分化可采用分化法、熔融法和氯化法等。钽铌别离可采用溶剂萃取法(常用的萃取剂为甲基异丁酮、磷酸三丁酯、仲辛醇和乙酰胺等)、分步结晶法和离子交换法。金属铌的工业出产办法有碳热还原法、钠热还原法和铝热还原法。 铌具有耐腐蚀、冷加工功能好和氧化膜电功能好等长处，有许多重要用处。铌以铌铁方式用作钢铁增加剂出产碳素钢和高强度低合金钢，铌在钢中的首要效果是经过操控脱溶碳化铌的巨细和散布，而到达进步钢的抗磨损性、抗腐蚀性、晶粒细化然后改进钢的功能。铸铁中增加铌能分出坚固耐磨的碳氮化铌相，然后进步强度和延伸使用寿命。铌和铌合金可用作宇宙飞船及其重返大气层时的耐高温结构材料、原子反应堆的结构材料，而且用于制作石油和化学工业中的耐酸设备、热交换器和加热器等。含铌、镍、钴的超级合金可用于制作喷气发动机的部件。铌同钛、锡、锆、铝、锗的合金或金属化合物，铌钛合金和铌锡化合物是现在现已使用的首要超导材料。铌酸锂是一种优秀的压电晶体，用于彩色电视滤波器和雷达延迟线等。碳化铌可制作超硬东西和模具。二硒化铌粉可作电动机械和外表设备的自润滑填充剂。