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。

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。

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。

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。

一 铌、钽金属性质 铌与钽性质类似，均属高熔点、高沸点稀有金属，钢灰色泽，富延展性和抗腐蚀性。        二 资源散布状况 中国是国际上铌、钽、锂、铍等稀有金属矿产资源比较丰厚的国家之一。 铌（Nb2O5）总保有储量为388万吨，仅次于巴西，居国际第2位。我国铌矿巳探明储量的矿区有99处，散布于内蒙古、湖北等16个省(区)，以内蒙古最多，占全国储量的72%；湖北次之，占24%。 钽（Ta2O5）总保有储量为8.4万吨，居国际首位，钽散布于13个省(区)的92个矿区，江西钽矿最丰厚，内蒙古、广东次之，三省算计占全国储量72.5%，以江西宜春铌钽矿、内蒙古白云鄂博铌钽矿。 我国所规则的钽铌矿床储量核算的最低工业档次目标为：（Nb、Ta）2O5：0.016—0.028%，我国大部分钽铌矿床档次都挨近或略高于最低工业档次目标。Ta2O5档次超越0.02%的几乎没有，而Nb2O5档次超越0.1%的也只要几个碳酸岩类型的矿床，其他类型矿床Nb2O5档次均在0.02%左右。     三 我国铌钽的出产现状 我国首要钽铌矿山概略表矿山称号地理位置采选才能(kt/a)首要产品宜春铌钽矿江西宜春495钽铌、锂精矿石城钽铌矿江西石城99Nb、Ta精矿横峰钽铌矿江西横峰92钽铌精矿栗木有色公司广西恭城495钽铌、钨精矿横山钽铌矿广东广宁13钽铌精矿秦樊钽铌矿广东博罗13钽铌精矿永汉钽铌矿广东龙门330铌精矿可可托海矿务局新疆富蕴230钽铌、锂、铍精矿阿勒泰矿新疆阿勒泰99钽铌、锂、铍精矿马尔康钽铌矿四川阿坝76钽铌、锂精矿     我国首要铌钽冶炼厂有：宁夏有色金属冶炼厂(东方有色)、西北稀有金属材料研究院、株洲硬质合金厂、九江有色金属冶炼厂、广西栗木有色金色公司、广东从化钽铌冶炼厂。 钽铌冶炼、加工工艺不断创新，如：湿法冶炼--矿浆萃取；火法分化--低酸萃取；离线分析--在线分析及微机监控；冷结晶；接连喷发沉积出产低氟Ta2O5、Nb2O5的工艺；过氧化沉积出产高纯Ta2O5、Nb2O5等。 铌钽产品首要有：钽粉，铌粉，钽丝，锭、棒、板、管、片，等。依据2006.06计算，我国钽铌金属产值为： 钽粉—82t 氧化钽—25t 碳化钽—20t 钽材—5t 金属铌—60t 氧化铌—60t 铌铁—300t 铌材—3t 四 钽、铌金属材料的使用 钽铌新材料可使用范畴包含：电子、精细陶瓷和精细玻璃工业；电声光器材；硬质合金、宇航及电子能工业；生物医学工程；超导工业；特种钢等工业。 在电子工业中，使用钽金属可制造电解电容器，具有电容量大、漏电流小、稳定性好、可靠性高、耐压功能好、寿命长、体积小等杰出特色。 此外，钽还很多用于国防、航空、航天、电子核算机、高档次的民用电器及各类电子外表的电子线路中。 在冶金工业中，钽铌首要用作出产高强度合金钢、改进各种合金功能和制造超硬东西的添加剂。

铁粉，尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色：黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度，习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150～500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉，粒度在44～150μm为中等粉，10～44μm的为细粉，0.5～10μm的为极细粉，小于0.5μm的为超细粉。一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉，若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备，但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉，它们由于不同的生产方式而得名。铁粉 纯的金属铁是银白色的，铁粉是黑色的，这是个光学问题，因为铁粉的比表面积小，没有固定的几何形状，而铁块的晶体结构呈几何形状，因而铁块吸收一部分可见光，将另一部分可见光镜面反射了出来，显出白色;铁粉没吸收完的光却被漫反射，能够进入人眼的可见光少，所以是黑色的。 铁粉的应用 粉末冶金工业中一种最重要的金属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大，其耗用量约占金属粉末总消耗量的85%左右。铁粉的主要市场是制造机械零件，其所需铁粉量约占铁粉总产量的80%。

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)

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。

铌，一种化学元素。化学符号Nb，原子序数41，原子量92.90638，属周期系ⅤB族。1801年英国C.哈切特从铌铁矿中别离出一种新元素的氧化物，并命名该元素为columbium（中译名钶）。1802年瑞典A.G.厄克贝里在钽铁矿中发现另一种新元素tantalum。由于这两种元素性质上十分类似，不少人以为它们是同一种元素。1844年德意志H.罗泽具体研讨了许多铌铁矿和钽铁矿，别离出两种元素，才弄清了事实真相。铌在地壳中的含量为0.002％，首要矿藏有铌铁矿〔（Fe，Mn）（Nb，Ta）2O6〕、烧绿石〔（Ca，Na）2（Nb，Ta，Ti）2O6（OH，F）〕和黑稀金矿、褐钇铌矿、钽铁矿、钛铌钙铈矿。 铌是灰白色金属，熔点2468℃，沸点4742℃，密度8.57克／厘米3。室温下铌在空气中安稳，在氧气中红热时也不被彻底氧化，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。铌的氧化态为－1、＋2、＋3、＋4和＋5，其间以＋5价化合物最安稳。 一、铌的制取 金属铌可用电解熔融的七氟铌酸钾制取，也可用复原七氟铌酸钾或金属铝复原五氧化二铌制取。纯铌在电子管中用于除掉残留气体，钢中掺铌能进步钢在高温时的抗氧化性，改进钢的焊接功能。铌还用于制作高温金属陶瓷。 二、铌的用处 铌是一种稀有高熔点金属，它的熔点高达摄氏二千四百多度。一种金属的优秀功能往往可以“移植”到另一种金属里，用铌作合金元素添加到钢里，能使钢的高温强度添加，加工功能改进。铌、钽与钨、钼、钒、镍、钴等一系列金属协作，得到的“热强合金”，可以用作超音速喷气式飞机和火箭、等的结构材料。现在科学家们在研发新式的高温结构材料时，已开端把注意力转向铌、钽；许多高温、高强度合金都有这一对孪生兄弟参与。 用铌和钽的碳化物作基体制成的硬质合金，有很高的强度和抗压、耐磨、耐蚀身手。在所有的硬质化合物中，碳化钽的硬度是最高的。用碳化袒硬质合金制成的刀具，能抗得住三千八百度以下的高温，硬度可以与金刚石对抗，运用寿命比碳化钨更长。 三、铌的超导运用 具有超导功能的元素不少，铌是其间临界温度最高的一种。而用铌制作的合金，临界温度高达绝对温度18.5～21K，是现在最重要的超导材料。人们从前做过这样一个试验：把一个冷到超导状况的金属铌环，通上电流然后再断开电流，然后，把整套仪器关闭起来，坚持低温。过了两年半后，人们把仪器翻开，发现铌环里的电流仍在活动，并且电流强弱跟刚通电时简直彻底相同！从这个试验可以看出，超导材料简直不会丢失电流。假如运用超导电缆输电，由于它没有电阻，电流通过期不会有能量损耗，所以输电功率将大大进步。 有人规划了一种高速磁悬浮列车，它的车轮部位装置有超导磁体，使整个列车可以浮起在轨迹上约十厘米。这样一来，列车和轨迹之间就不会再有冲突，减少了行进的阻力。一列乘载百人的磁悬浮列车，只消一百的推动力，就能使速度到达每小时五百公里以上。 用一条长达二十公里的铌锡带，缠绕在直径为一点五米的轮缘上，绕组可以发生激烈而安稳的磁场，足以举起一百二十二公斤的重物，并使它悬浮在磁场空间里。假如把这种磁场用到热核聚变反应中，把强壮的热核聚变反应操控起来，那就有或许给咱们供给许多的简直是无穷无尽的廉价电力。不久前，人们曾用铌钛超导材料制成了一台直流发电机。它的长处许多，比如说体积小，重量轻，成本低，与相同巨细的普通发电机比较，它发的电量要大一百倍。

日前，记者从辽宁北票盛隆粉末有限公司了解到，该公司用高科技把普通铁精粉加工成还原铁精粉，使普通铁精粉成为身价倍增的高附加值产品。目前，还原铁粉的国内市场价格为每吨4800元-18000元。（据2006年6月26日报道，国内部分地区铁精粉采购价格分别为承德580-590（含税）元/t、霍邱660-670（含税）元/t 、本溪510-520 (含税)元/t ）         北票盛隆粉末冶金有限公司前身是生产普通铁精粉的北票铁矿。2000年，该公司依托当地丰富的铁矿资源和自己较强的采矿、选矿生产能力，引进和采用乌克兰先进技术，并积极与国内科研院所开展技术合作，实现了初级资源型企业向高新技术企业的转型，开发出了还原铁粉、铝镍合金粉等一系列附加值较高的冶金新产品。2002年，该公司开始生产还原铁粉，目前已达到9000吨的年生产能力，产品主要供给“珠三角”和“长三角”地区的零部件制造企业，同时出口日本等国家和地区。    据了解，还原铁粉是用高科技把含铁量66%以上的普通铁精粉，经过加工成海绵铁、粉碎、磁选、两次还原、筛分等工序提纯，使其变成含铁量达到99%以上的纯铁粉，粒度可达到100-500网目。还原铁粉可用于汽车零部件制造、家电零部件制造、金刚石工具、钢结硬质合金以及高端电子产品软磁性材料等领域；用还原铁粉制成的各种零部件，能够做到无机械切削加工或极小量机械切削加工的特点，使下游各类制造业节约能源和原材料，降低生产成本。 来源:世纪金山网

宜春钽铌矿选矿尾矿经浮选回收锂云母，重选回收长石，成为我国最大的锂云母产地，其尾矿再选的产品产值已占生产总产值的52.4%，产出的锂云母供全国不少地方生产锂及其他锂产品，获得多种应用，长石也用于玻璃、陶瓷。

钽铌矿选矿粗选一般选用重选法，精选则选用重选、浮选、电磁选或选冶联合工艺，处理粉矿或原生泥含量多的矿石，洗矿作业必不可少，一起选用高效磨矿分级设备，以下降钽铌矿藏的泥化。 钽铌浮选常用捕收剂有脂肪酸类、胂酸类、类、羟肟酸类、阳离子型捕收剂等，捕收剂的环境污染及药剂本钱问题至头重要。跟着化学工业的开展，质料来历广泛，组成工艺简略，易生物降解、选择性好、无毒无害、报价合理的药剂将不断出现，满意钽铌选矿厂的需求。 1、钽铌矿矿藏工艺学特性 铌铁矿-钽铁矿的化学通式为AB2O6，二者简称铌钽铁矿。A为铁、锰，B为铌、钽。从纯铌到钽的不同方式具有一系列同晶结构，其特点是铁和锰的份额不定。其间含Nb2O51.97~78.88%，Ta2O5 5.56~83.57%，MnO 1.26~16.25%，FeO1.89~16.25%。还有Ti、Zr、W、TR、U等类质同象混入物。组元中铌占多数，就称该矿藏为铌铁矿，假如钽占多数，则称为钽铁矿。矿藏的晶格为斜方结构，空间群记号为Pcan。结构由A和B八面体的层所组成。相同的八面体在层中以边连接成链，再同一起极点相连。一个A八面体层经过极点与邻连的B八面体层从两方面相连，构成BAB结构。 铌铁矿-钽铁矿许多矿藏的晶格参数与试样的成分有关，其动摇规模如下：a=0.5133~0.5054nm;b=1.445~1.405nm;c=0.5762~0.5683nm。铌钽锰矿中原子距离：Mn-O=2.12~2.14埃，Ta-O=1.86~2.12埃。矿藏的色彩有黑色、棕黑色和红褐色。莫氏硬度为：铌铁矿4.3~6.5;钽铁矿6.5~7.2。铌铁矿的显微硬度值为2400~8000MPa，钽铁矿为8000~10700Mpa。 铌铁矿-钽铁矿的磁化率为(22.1~37.2)×10-6。铌铁矿的介电系数为10~12，钽铁矿为7~8。矿藏的密度5.15~8.20(随钽的含量增高而增大)。 2、钽铌矿选矿技能 钽铌矿选矿一般选用重选先丢掉大部分脉石矿藏，取得低档次混合粗精矿，进入精选作业的粗精矿矿藏组成杂乱，一般含有多种有用矿藏，分选难度大，一般选用多种选矿办法如重选、浮选、电磁选或选冶联合工艺进行精选，然后到达多种有用矿藏的别离。 2.1 国外钽铌选矿 处理粉矿或原生泥含量多的矿石，洗矿作业必不可少。澳大利亚格林布斯矿风化伟晶岩冲积粘土粗选厂，设两个洗矿体系，原矿用直径1.5m,孔径10mm的圆筒筛两次洗矿后，筛下当选，筛上大块及粘土球进自磨机磨矿约4mm，再用孔径10mm的圆筒筛筛分，筛下物料当选，筛上物料丢掉或回来再磨。洗矿耗水5m3/t，圆筒筛处理量达350吨/小时·.........台。 国外钽铌选矿厂注重选用高效磨矿分级设备，以下降钽铌矿藏的泥化。格林布斯矿原生伟晶岩粗选厂用周边排矿棒磨机与振荡筛闭路取得较好成果。加拿大伯尼克湖钽矿经不断改进，现在选用的磨矿流程很有特征。该矿用一台Ф2.4m×3.6m马西型格子球磨机A-C水平振荡筛(直线筛)闭路，筛分粒度2.5mm，筛下用德瑞克筛按0.2mm分级，-2.5+0.2mm粒级用螺旋选矿机选别，其尾矿经弧形筛脱水后回来再磨。球磨机有两种产品构成循环，即选用一台磨机完成两段闭路磨矿。该磨矿回路经调整后循环负荷率一般为180%左右，循环负荷小易构成过破坏。 国外对钽铌铁矿矿石的粗选仍以重选为主，并多用高效的重选设备，流程简略。如格林布斯矿对-10mm原矿直接用跳汰机粗选。加拿大伯尼克湖钽矿80年代构成的重选-浮选-重选流程日趋完善，该流程仍以重选为主，浮选只用于处理细泥。重选设备体用了GEC螺旋选矿机、3层悬挂式戴斯特摇床、霍尔曼矿泥摇床、横流皮带选矿机。前苏联选用浮选对重选精矿中钽铁矿、细晶石与黄玉进行别离，捕收剂为异羟肟酸，调整剂为草酸，在介质中(pH2)浮选，当给矿含Ta2O52.52%时，精矿档次27%，收回率90%。 烧绿石矿的选矿办法首要选用浮选办法，为进步精矿质量和下降药剂耗费，近年来烧绿石选矿流程加强了脱泥、除铁，脱硫、磷、铅、等作业。尼奥贝克烧绿石矿-0.2mm当选原矿用旋流器脱除-10μm矿泥，并按泥砂别离选别。先用脂肪酸捕收剂浮选磷灰石和碳酸盐矿藏，然后进行磁选脱铁，再用胺类捕收剂浮选烧绿石，终究对烧绿石精矿进行黄铁矿浮选和浸出，以下降硫、磷和碳酸盐矿藏含量。当原矿含Nb2O50.6%~0.7%时，取得终究精矿档次58%~62%，收回率60%~65%。 2.2国内钽铌选矿 1. 钽铌矿粗选 国内钽铌矿原矿档次一般很低，其矿藏性脆、密度大。为了确保磨矿粒度，防止过破坏，一般选用阶段磨矿阶段选别流程。江西宜春钽铌选矿厂选用侧向弧形筛替代直线振荡筛进行筛分，现场探究实验成果表明：筛上夹细可下降14.70%，筛下夹粗可削减4.3%，筛分功率可进步17.72%。该设备的实验成功，为现场一段磨矿筛分改造供给了新途径。福建南平是一个大型花岗伟晶岩矿床，1998年咱们对该矿石进行选矿实验研讨，为建厂供给规划依据，依据钽铌和锡石矿藏粒度嵌布特征，提出选用阶段磨矿、阶段选别工艺。一段选用棒磨机，并与筛子构成闭路，以削减过破坏。二段磨矿选用球磨机，并与高频振荡细筛构成闭路，除能严格控制粒度外，还可添加处理才能，进步磨矿功率。该矿粗选选用单一重选流程。重选设备有GL螺旋选矿机、螺旋溜槽和摇床。该矿当选原矿含(TaNb)2O50.0499%，Sn 0.0598%，经粗选后取得的粗精矿产率为0.248%，含(TaNb)2O514.94%(其间Ta2O510.79%)，对原矿收回率为74.30%(Ta2O5 收回率为74.96%);含Sn 15.71%，对原矿收回率为65.11%。 2. 钽铌矿精选 粗选工艺取得的粗精矿一般是混合粗精矿，需进一步精选别离出多种有用矿藏。粗精矿矿藏组成不同，选用的别离办法也不同，一般是多种办法联合运用。如福建南平钽铌精选选用磁-重-浮联合运用，先用6%的溶液清洗矿藏表面，再用弱磁选除掉强磁性矿藏及铁屑，烘干并筛分红+0.2、+0.1和-0.1mm三个等级，别离用干式强磁选机经一次粗选、一次扫选取得钽铌精矿，干式强磁选的非磁性部分用重选收回锡石并抛尾，重选的精矿进行浮选脱除硫化矿取得锡精矿。精选成果：钽铌精矿产率0.0764%，含(TaNb)2O545.64%(Ta2O5 32.57%)，对原矿收回率69.92%(Ta2O5收回率69.071%)，精选作业收回率94.11%;锡精矿产率为0.0581%，含Sn60.25%，对原矿收回率58.49%，精选作业收回率89.84%。

由于钽铌矿成分复杂，通常需要经过粗选和精选两个阶段才能获得符合冶炼要求的钽铌精矿。由于钽铌矿物具有很高的密度，从4.5g/cm3到8.3g/cm3（见表1），因此钽铌矿物选矿主要采用重选法（筛选、摇床、螺旋分选机）。  表1  重要的钽铌矿物矿物名称晶系晶体化学式Ta2O5/％Nb2O5/%密度/（g·cm－3）磁性钽铁矿斜方（Mn,Fe）（Ta,Nb）2O641～842.0～40.06.25～8.3弱铌铁矿斜方（Mn,Fe）（Ta,Nb）2O61.0～40.023.5～775.2～6.25弱烧绿石等轴（Na,Ca,Ta）2（Nb,Ti）2O6（OH,F）0～5.8637.5～65.64.12～5.35非细晶石等轴（Na,Ca）2Ta2O6（OH,F）68.4～770～7.74.2～6.4非铌铁金红石四方（Ti,Nb,Fe）O20.2～14.70.9～42.74.3～5.6弱钛铌钙铈矿等轴（Na,Ca,Sr,Ta）O（Ta,Nb,Ti）O3～0.75～11.34.6～4.9极弱褐钇铌矿四方（Y,Dy,Yb）（Nb,Ta,Ti）O4～17.047.04.89～5.82弱钽锡矿单斜Sn（Ta,Nb）2O7～72.8－7.6～7.9非钽铝石六方AlTaO460.1～720.3～6.15.9～6.5非黑稀金矿斜方（Ca,Ta,Th）（Nb,Ti）2O60～47.33.8～47.44.5～5.9弱复稀金矿斜方（Y,Th,U）（Ti,Nb）2O60～23.17.5～20.34.7～5.4弱易解石斜方（Ce,Ca,Th,U）（Ti,Nb）2O60～6.923.8～32.54.9～5.4弱包头矿正方Ba4（Ti,Nb）8（Si4O12）CeO16011.3～11.54.5～5.6弱      一、粗选       主要采用成本较低的重选法，也有重选－浮选工艺，以有效地将钽铌矿物和较轻的脉石、长石、方解石等分开。重选主要有跳汰流程（以跳汰机为主，流程主要用于处理粗晶粒钽铌矿和钽矿砂矿）、摇床流程（以摇床为主体，多用于细晶粒的钽铌复合多金属矿）和螺旋机流程（以螺旋选矿机或螺旋溜槽为主体，结合摇床粗选，中国采用较多）。其中，重选－浮选工艺可回收微细粒钽铌矿物，粗选回收率达90％。       钽铌砂矿通常高密度矿含量不高，但矿物单体解离较好，一般采用重选法，少数采用磁选－浮选流程。       二、精选       粗选所得的粗精矿除含有钽铌矿物外，还有锡石、黑钨矿、锆英石、磷钇石、独居石等。根据矿物的组成和物理化学性质的差异，分别采用重选、浮选、电磁选和静电分选法。有时还采用化学处理。对于含有放射性元素的矿物则采用块状物料辐射分选机分选。

铌的来源为钽铌矿。钽铌矿主要用来生产钽，需要经过昂贵的分离过程生产铌。因此铌的生产成本高，且不容易得到。50年代中期形成长期稳，随着大型烧绿石矿藏在巴西Minas Gerais 省的Araxa和加拿大魁北克省的Oka被发现，以及随后对这些矿藏的开发，铌变得丰富了。因此铌价格大幅度下降，这促使铌在钢中的应用成为可能。 巴西铌公司对巴西Araxa的世界最大矿藏的开发，对铌定供应的局面起到了非常重要的作用。 从地质学角度看，巴西Araxa烧绿石矿中碳酸岩几乎是铌的唯一来源。铌矿藏分布于世界各地。 世界已探明铌储量大约1,150万吨。另外已知的矿床中还含有1,980万吨铌。目前每年2万吨铌的消耗量与铌的可开采量以及现存矿的生产能力相比是很少的。 目前世界有三个主要的开采矿点，两个在巴西，一个在加拿大

能够将钨银合金放入稀硝酸中使其充沛反响，由于银能够溶入稀硝酸生成，但钨不能溶入稀硝酸，这样过滤就能除掉钨了，再将滤液蒸腾结晶得到晶体，最终将晶体进行加热，得到银（得到的或许是粉末）最终两步应该在密闭容器中进行，由于滤液中或许含有未反响的硝酸，硝酸加热能分化出有毒的气体，而最终一步加热时也会分化出，尾气使用碱液吸收。

流程由6道工序组成：铋矿的浸出与复原；铁粉置换沉积海绵铋；氧化再生；海绵铋熔铸粗铋；粗铋火法精练；铋浸出渣中有价金属的选矿收回。浸出进程的首要反响如下：浸出液经加铋矿复原，使溶液中残存的三价铁复原为二价。加铁粉，沉积出海绵铋，经过氧化，再生三价铁。 此法在工艺上比较老练，铋的浸出率高（渣计98%～98.5%），综合利用好，污染较小，为进步铋资源的综合利用供给了一种有用的途径。但此工艺材料耗费比较高，1t海绵铋耗用工业1.5～1.8t，氧气0.4～0.5t，铁粉0.5～0.6t。因为选用铁粉置换和再生技能，铁和氯离子在溶液中的堆集不容忽视，废液排放量大，浸出液中因为离子浓度相对较高，黏度较大，渣的过滤和洗刷较为困难。工艺流程见图1。图1  铋锡中矿浸出－铁粉置换提铋工艺流程图

近年来，随着钢铁工业的迅速发展和生产规模的不断扩大，在钢铁冶金生产中产生的含铁粉矿也随之迅速增长。主要包括烧结粉尘、高炉粉尘及尘泥、转炉粉尘、电炉粉尘、轧钢皮及尘泥等，这些粉矿的含铁量比较高，是一种可循环再利用的宝贵资源。此外，金属矿在开采过程中也会产生粉矿，对这些含铁粉矿资源的再次利用，具有重要意义，因此有很多球团厂和钢铁企业均对如何利用含铁粉矿进行了深入的研究[1-2]。 在含铁粉矿利用过程中，还存在以下主要问题：①生产出来的球团抗压力太低，满足不了球团进入高炉冶炼的要求。②制备工艺过程中的粘结剂对原材料要求高，含铁矿粉本身来源复杂，严格要求是不可能的，甚至有的粘结剂还要求原料中要加入一定量的含铁90%以上的金属粉才能固化，这就失去了利用矿粉的意义。③球团的固化时间太长，有的需要几十个小时固化时间、或几十天的养护才能产生抗压力，没办法实现批量生产。 本研究拟开发一种简单可靠、适应性广的球团生产工艺，并具有设备简单、投资少、生产成本低、便于操作等优点；要实现这一目标，首先粘结剂的烘干温度要低，加热时间要短，能源消耗要少，不污染环境，所以首先研制了新型粘结剂。已有不少关于球团用粘结剂的研究[3-6]，在前人研究的基础上，对粘结剂进行了进一步深入研究，获得了新的无机、有机复合粘结剂，以此为基础，对加热固化制度工艺也进行了研究，并探索了粘结剂的合适加入量及粘结剂对不同矿粉原料的适应性，以获得能用于实际工业生产的含铁粉矿的球团化制备工艺。 一、试验条件与方法 （一）原材料 1、粘结剂，采用自制无机有机复合粘结剂(简称粘结剂)。 2、含铁粉矿，来自攀枝花某企业，其化学组成见表1。（二）试验过程 每次称取含铁粉矿原料500g，试验采用人工配料混合，试样加压成型是在万能压力试验机上进行。加压成型压力为30000N/个，每个球团用料30g，直径为25mm。粉矿加压成型后放在加热炉中进行烘干固结，最后测其径向抗压力。其径向抗压力与实际工业生产中对辊压块法生产的椭圆球团两端点间的力更接近，所以在试验中，都是采用的测试试样的径向抗压力。试验过程如图1所示。 （三）抗压力测试 试样为直径25mm，高20mm的圆柱体，每种条件下制作5个试样进行抗压力测试，去掉最高、最低值，取其余3个值的平均值作为该条件下的抗压力值。 （四）所用仪器与设备 加压设备为YE-30型液压式压力试验机，烘干设备为TMF-4-3型陶瓷纤维高温炉，抗压力检测设备为CMT5105型微机控制电子万能试验机。二、试验结果与分析 （一）加热固化制度对球团抗压力的影响 所用粘结剂要在加热条件下才能固化，因此加热固化制度是球团制备重要的工艺参数之一。通过查阅文献，采用自制的无机有机复合粘结剂，首先在固定12%粘结剂用量的条件下，通过改变加热固化温度，进行试验，其固化温度对球团抗压力影响的试验结果见表2。从表2可见，将试样从室温直接加热到加热固化温度并保温1h的条件下，加热固化温度从300，400，500℃，变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力是依次增大的，在500℃时达到最大值。当温度800℃时，径向抗压力反而降低了。所以采用500℃为此工艺较合适的加热温度。通过查阅文献，当球团试样加热到500℃左右时，球团试样中的粘土失去结构水，粘土变成了死粘土，相当于常见的泥通过烧制变成了砖瓦，从而表现出球团抗压力的提高。不仅如此，粘土向死粘土的转化，可使球团在雨水作用的条件下不会散开，而保持其力，有利于球团生产后的储存和运输，这对大批量生产球团的企业非常重要。 试验过程中，发现水分对粘结剂的固化作用产生影响，所以设计了在加热固化过程中的一个除水的过程，在105℃时保温0.5h，以除去试样中的水分(表3)。 从表3可见，在105℃保温0.5h后，球团试样的径向抗压力明显提高。在105℃保温0.5h，可以除去球团试样中的水分，防止了水分对粘结剂的固化作用产生影响，所以抗压力就提高了。综上，加热固化温度从300，400，500℃，变化到800℃的过程中，试样的径向抗压力在500℃时均达到最大值。所以选定的最佳加热固化制度是球团在加热固化过程中先从室温升至105℃，让其在此保温0.5h后，再连续升温到500℃并保温1h。 （二）粘结剂加入量对抗压力的影响 在球团化的制备工艺中，球团抗压力的产生主要来源于粘结剂的固化作用，所以粘结剂的加入量的多少，直接影响到球团整体性能，也是进行工业化生产过程中，生产成本的主要部分。用相同的加热固化工艺，采用不同的粘结剂加入量，进行了试验，试验结果见表4。从表4可见，随着粘结剂加入量的增加，球团试样的径向抗压力会相应提高。当粘结剂用量为12%时径向抗压力过到最大值。继续增加粘结剂的用量，当增加到14%时径向抗压力反而有所降低。在球团中，径向抗压力的产生主来源于粘结剂在加热固化过程中形成的粘结膜。所以当粘结剂用量增加，形成的粘结膜球团的数量也会相应增加，球团的抗压力会提高。但当粘结剂用量达到14%时，粘结剂的量早已达到饱和状态，多的粘结剂无法再继续形成粘结膜，反而增加了球团中的水分，影响了粘结剂的加热固化效果，导致其抗压力下降。在粘结剂的加入量为12%，先在105℃时保温0.5h，再连续升温到500℃并保温1h的条件下，在攀枝花某企业进行了球团中试生产试验，并用所生产的球团进行了转鼓指数测定，发现大部分转鼓指数在67%左右，最高的可达90%。 （三）不同粉矿条件下的抗压力 为了验证此球团化制备工艺的普适性，选用了3种不同的粉矿原料进行试验。①原料1。高铁粉36%，中加粉40%，转炉污泥24%，含铁量50.81%。②原料2。泥矿20%，中加粉30%，高铁粉30%，铁精矿20%，含铁量52.31%。③原料3。泥矿10%，中加粉50%，高铁粉40%，含铁量50.89%。 按粘结剂加入量为12%，烘干制度采用先在105℃时保温0.5h，再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案，对以上3种不同的粉矿原料进行试验，结果见表5。从表4可见，3个不同的原料配比，按此工艺，其球团试样的径向抗压力最低为1.4153 kN，达到了使用的要求。该工艺对粉矿原料没有特别的要求，具有普适性，有很广的应用前景。 通过对加热固化制度、粘结剂的加入量对含铁粉矿球团化力的影响试验，找到了一套合适的制备工艺。此制备工艺生产的球团径向抗压力较高，能满足进入高炉冶炼的要求；此制备工艺对含铁粉矿的原料没有严格的要求，具有普适性；在此工艺中，固化时间为2h左右，生产周期短，适合企业实现批量生产；为解决目前球团生产中存在的主要问题奠定了基础。 三、结论 （一）试验研究表明，球团在加热固化过程中，先在105℃时保温0.5h，除去球团中的水分，再连续升温到500℃并保温1h的工艺方案，所生产的成品球团径向抗压力可从1.5731 kN提高到1.9122kN，成品球团还能抗水，便于工厂保存和运输。 （二）当粘结剂的用量在12%时，所制备的球团径向抗压力最大达到1.9122 kN，能满足高炉冶炼的要求。 （三）通过对不同含铁粉矿的试验研究表明，此工艺对粉矿原料没有特别的要求，具有普适性。 参考文献 [1] 甘勤．攀钢含铁尘泥的利用现状及发展方向[J]．金属矿山，2003(2)：62-64． [2] 田昊，马晓春．烧结除尘灰混合炼钢污泥喷浆的工艺设计与应用[J]．烧结球团，2005(4)：34-36． [3] Eisele T C，Kawatra S K.A review of binders in iron orepelletization[J]．Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review，2003，24(1)：90-98． [4] 刘新兵，杜烨．含有机粘结剂人工钠化膨润土在球团生产中的应用[J]．烧结球团，2003，28(6)：47-50． [5] 李宏煦，姜涛，邱冠周，等．铁矿球团有机粘结剂的分子构型及选择判据[J]．中南工业大学学报，2000，31(1)：17-20． [6] 杨永斌．有机粘结剂替代膨润土制备氧化球团[J]．中南大学学报：自然科学版，2007，38(5)：851-857．

钽铌矿石选矿(processing of tantalum and niobium ores)从含钽铌矿石中分离与富集钽铌矿物的过程。选矿产品为钽铌精矿。 矿物与资源自然界含钽铌的矿物约有130种，其中钽、铌矿物约有80种。重要的具有工业价值的钽铌矿物列于表中。此外，部分钽铌以杂质形式存在于钛铁矿、钙钛矿、金红石、锡石、黑钨矿及榍石中。钽铌矿床分为岩浆矿床、伟晶岩矿床、气成热液矿床、接触自变质矿床和外生矿床五类。钽铌矿石类型可分为钽铁矿一铌铁矿石、黄绿石矿石以及其他含钽铌矿石三大类。 钽铌矿床分布较为广泛，巴西、前苏联、中国、加拿大、美国、尼日利亚、澳大利亚、扎伊尔、肯尼亚、坦桑尼亚、乌干达、马来西亚、泰国等均有分布。钽、铌精矿的主要生产国有加拿大、巴西、澳大利亚、扎伊尔、前苏联、泰国。美国和日本是钽铌主要消费国。 工艺流程 钽铌矿石的矿物组分复杂，成分不稳定，有价成分含量低，因而其选矿工艺流程较为复杂。通常钽铌矿的选矿工艺流程由粗选及精选两部分组成。不同矿床类型的矿石所含钽铌矿物种类不同，故其选矿工艺流程亦有所区别。 原生钽铌铁矿及细晶石选矿流程 此类矿石中的钽铁矿、铌铁矿多与绿柱石、锂辉石、锡石共生。粗选主要采用多段磨矿的多段重选流程。对某些矿石粗选还采用重选一浮选一重选或重选一浮选。精选多采用联合流程，根据钽铌矿物与伴生矿物种类常采用磁选、重选、浮选、浮选一重选、电选、化学选矿等方法相组合的联合工艺流程。如矿石中含泥多，应预先脱泥。富含钽的细晶石因其嵌布粒度(见矿物粒度)细，多用浮选工艺进行分选。 钽铁矿一铌铁矿砂矿选矿工艺流程 此类矿石中各矿物已基本单体解离，有用矿物密度大于4，某些矿物有磁性。粗选时采用重选工艺流程。所得粗精矿的精选主要采用磁选一重选、磁选一电选以及浮选联合工艺流程。 黄绿石选矿工艺流程 黄绿石有碳酸岩和伟晶岩两种主要类型。碳酸岩黄绿石矿床规模大，铌含量高，是重要的矿床类型。因矿石中矿物种类与含量不同，采用重选，磁选一浮选及焙烧磁选两种流程。伟晶岩黄绿石粗选采用多段碎矿、分级重选工艺流程。精选工艺流程多用磁选排除尾矿，浮选得黄绿石精矿。有时还采用电选或浮选除去粗精矿中的锆英石。典型选矿厂 宜春钽铌矿选矿厂位于中国江西宜春市。所用矿石属花岗岩多金属矿床;原矿含(Ta，Nb)2O50.03%(Ta：Nb=1.8：1)。选矿厂规模为1500t/d;选矿工艺流程为洗矿、破碎、筛分、磨矿、分级、磁选一重选联合流程和重选流程;矿石棒磨至-0.5mm后采用磁选一重选联合流程，得部分钽铌精矿;尾矿再磨至-0.2mm采用重选流程，得细粒钽铌精矿。钽铌精矿含(Ta，Nb)2O544.91%，回收率45.6%。 栗木锡矿选矿厂 位于中国广西壮族自治区境内。生产规模1000t/d。所用矿石属锡一钽铌一钨多金属花岗岩矿床。原矿含(Ta，Nb)2O5，0.0229%。选矿工艺流程包括多段破碎、预先筛分，矿泥集中处理，分级重选得混合粗精矿。再用重选一强磁选联合工艺流程精选。钽铌精矿含(Ta，Nb)2O52.515%，回收率40%。磁选尾矿再用火法冶炼处理。 泰美钽铌矿选矿厂 位于中国广东省境内，所用矿石属花岗岩风化壳铌铁矿床。原矿含(Ta，Nb)2O50.029%。粗选采用重选一磁选重选联合工艺流程。精选采用重选磁选-电选-浮选联合工艺流程。铌铁矿含Nb2O560%，回收率42.51%。 尼奥贝克(Niobec)黄绿石选矿厂位于加拿大魁北克省。所用矿石属碳酸岩铌矿床。生产规模2085t/d。原矿含Nb2O50.58%～0.66%。采用两段磨矿浮选-磁选联合工艺流程，包括磨矿、脱泥、碳酸盐矿物浮选，再脱泥、磁选、黄绿石浮选、黄铁矿浮选。黄绿石精矿浸出脱磷，浸出渣浮硫。黄绿石最终精矿含Nb2O560%～62%。

（1） 1801年英国化学家哈特契特发现元素铌； 1802年瑞典化学家安德斯•古斯塔夫•埃克伯格发现了元素钽。（2） 1865年瑞士化学家马利尼亚克发明晰钽铌别离的分步结晶法。（3） 1866年，在高温下用氢还原五 氯 化铌首要得到了金属铌。（4） 1903年，用钠还原钽氟络盐制备了可锻金属钽。（5） 1922年，熔盐电解生产钽粉成功，使钽的生产达到工业规模。（6） 1944年发明晰铌的碳还原法，奠定了铌的工业生产根基

由于近几年我国钢铁原料----铁精粉价格的攀升，河沙选铁的利润大幅度提高，专用机械----河沙选铁船、磁选机等系列选矿设备得以在全国范围内大面积推广。 中科公司生产的河沙铁粉提取磁选机有实际的应用效果。 这些选矿设备大致的工作原理为：通过磁选机将河沙中的磁性铁选出来。下面就具有代表性的设备--挖沙选铁船的构造、原理以及操作规程简介如下： 挖沙选铁船由浮体、链斗挖沙系统、筛分系统、磁选系统、尾沙排除系统、动力系统组成。 首先，河道里有水，我们的选矿设备必须要浮在水面上工作，因此我们用3.5-4毫米的钢板做成了浮体，根据挖沙深度的不同，浮体的宽度和长度都有相应的尺寸要求，一般宽度在1.5-2米之间，长度在16-32米之间。 另外，我们为了增加船的稳定性，两个浮体之间间隔了一定的距离，一般为1.5米左右。顾名思义，这套选矿设备的上料系统是链斗式的挖沙系统，河沙由链斗提上来以后，因为有大小不一的石子，为了保护磁选机的安全，必须经过筛分系统。根据河道的环境不同，一般来说，石子比较少、直径比较小的河道用自震式比较好，维修方便，节省动力(约3KW)。而石子很多，直径又比较大的河道就要用滚筒式的筛子了。经过筛分后的石子一般直接流入河道，如果有经济价值也可由传送带输送到岸上出售;河沙转入磁选系统。磁选系统主要是磁选机和水洗精选系统。 磁选机的磁表强度一般要达到3800-4500高斯，规格为750*2200-2400，这样配套才能达到90%的净选率。水洗的作用是提高毛铁粉的品位，一般可在30-45之间自由调节。尾沙排除系统的作用是将选去铁粉的尾沙排到远离本机械的地方，以保证本机械能正常的工作。一般有自流式、传送带式、抽沙泵式三种形式当然这也是根据河道的具体环境来定的。

碳化铌是极其硬的耐火陶瓷材料，用于商业工具钻头如切削工具。通常是通过烧结，时常用于烧结硬质合金的添加剂，抗腐蚀性高。铌硬质合金是奥氏体里溶解性极其低的产品，是所有难容金属中最低的，通常是生产微合金化钢的副产品。 这就意味着微米大小的碳化铌沉积物在任何的处理温度下几乎都不溶于钢。微合金化钢基石，效益大，均匀的粒度确保了其韧性和强度。 溶解性较低的唯一经常发生的化合物，因此具有很大的限制钢颗粒生长的潜力的是氮化钛。铌也有许多医学研究应用。铌也可铸成合金生产弧焊接棒和耐腐蚀钢。它的CAS号是12069-94-2.依据粒度，铌合金可以在200-800°C的空气中烧结。铌硬质合金可由化学气相沉积而来。镐合金、铌硬质合金可以用于核反应堆的耐火涂料。Nb(Ta)C(%Min.)化学组成(% Max.)Fisher Size(µm)ONT.CF.CFeSiAlTi99.00.250.0511.00.150.150.020.020.02≤3.0

铬锆铌铜是在制造点焊电极的重要材料。铬锆铌铜具有较高的电导率、硬度高于1类合金。这类合金可以通过冷作变形和热处理相结合的方法达到其性能要求。与1类合金相比，它具有较高的力学性能，适中的电导率，在中等程度的压力下，有较强的抗变形能力，因此是通用的电极材料，广泛地用于点焊低碳钢、低合金钢、不锈钢、高温合金、电导率低的铜合金，以及镀层钢等。2类合金还适用于制造轴、夹钳、台板、电极夹头、机臂等电阻焊机中各种导电部件。1类——高电导率，中等硬度的铜及铜合金。这类材料主要通过冷作变形方法达到其硬度要求。适用于制造焊铝及铝合金的电极，也可应用于镀层钢板的点焊，但性能不如2类合金。1类合金还常用于制造不受力或低应力的导电部件。铬锆铌铜的主要功能是：1.向工件传导电流； 2.向工件传递压力； 3.迅速导散焊接区的热量。 

铌在地壳中的含量为0.002%，主要矿藏有铌铁矿、烧绿石、黑稀金矿、褐钇铌矿、和钛铌钙铈矿。根据美国地质调查局2014年发布的数据，全球铌资源储量超越430万吨，而且分布相对集中，仅巴西一国铌资源储量就占到了全球总储量的95%左右。从区域分布来看，目前已经发现的铌矿床主要分布在北美、南美和非洲，并且绝大部分铌资源主要集中在世界上十几个大型矿床之中。

含钽铌的矿藏主要是钽铁和烧绿石。钽铌铁矿中含钽多的叫做钽铁矿，含铌多的叫铌铁矿。 钽铌铁矿和烧绿石可用阳离子捕收剂捕收，也可用阴离子捕收剂。用络合捕收剂(如羟肟酸钠)浮选作用较好。 用油酸作捕收剂，在pH值为6-8时，钽铌矿的浮游性最好，在酸性介质中钽铁矿和铌铁矿都被按捺，而石英、长石和白云石在任何pH值下浮游性都不好。因此在pH=6~8时，用油酸作捕收剂，很简单将钽锭矿与石英等脉石别离。 用10%的酸(硫酸)处理钽铌矿后，它变得简单浮游。随酸的用量增大，钽铌矿的可浮性增大，用硫酸作用比用作用好。用1%的处理，活化程度与硫酸类似。用油酸作捕收剂，的浓度为10-20毫克/升时，就能按捺钽锭矿及部分脉石。用阳离子捕收剂时，开始活化钽铌矿等一些矿藏，但随着其用量的添加，钽铌矿的回收率下降。用油酸捕收钽铌矿时，少数的钠能使悉数矿藏按捺。

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。选矿办法主要是选用重选、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。 一、钽铁矿-铌铁矿粗选 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。 (一)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、环境污染少。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，然后后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。此流程的特色是选别指标高，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。 (二)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。 二、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。 (一)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，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3/克添加到124×10-6厘米3/克(添加11倍)，电气石当Fe2O3含量由0.3%添加到13.8%时，其比磁化系数则由1.1×10-6厘米3/克添加到30×10-6厘米3/克(添加30倍)。为了进步矿藏在磁场中别离的选择性，一般选用酸(固：液=1：5)作短时间(5-15分钟)的处理，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。 (二)电选别离 选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。 (三)浮选别离 用十六烷基磺酸钠作捕收剂，氟化合物作调整剂，可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)用油酸或米糠油作捕收剂，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。 (四)细晶石与锡石别离 粗粒级一般选用静电选(电压16千伏);细粒级选用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。 (五)钽铌铁矿与磁性锡石别离 粗粒级一般选用风力摇床别离;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。 (六)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。 (七)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、水玻离或氯化铅、草酸作调整剂，能将铌铁矿与锆英石别离。

钽铌矿藏很难将其分化。一般依据精矿中的矿藏结构及其化学成分和需求取得什知类型的中间化合物和纯度要求来挑选分化办法。工业上钽铌精矿分化办法首要有三种：碱分化法、酸分化法和氯化分化法。此外还有氟化分化、电解分化法；分析化学中还选用KHSO4、K2S2O7、KHF2分化样品。其间，碱熔分化法是最最选用的工业办法，后续首要接分步结晶法别离钽和铌，也可进行酸转化接溶剂萃取法；氯化分化法一般后续精馏法别离钽和铌；酸分化法首要接溶剂萃取法或离子交换法别离钽和铌。       一、碱分化法       碱法分化钽铌精矿首要选用NaOH和KOH试剂，为了下降熔融物的熔点和黏度，常选用NOH＋Na2CO3或KOH＋K2CO3混合试剂。碱分化按设备和工艺分有坩埚碱熔分化和高压釜碱液分化两种办法。图1为碱熔融处理钽（铌）铁精矿的准则流程图。从中可看出NaOH和KOH熔融的不同之处。   图1  碱分化流程简图       （一）钽铌碱金属化合物的一般性质       和本家中的磷相似，钽、铌和碱金属氧化物能生成偏钽（铌）酸盐（MTaO3、MnbO3）（M为钾钠等碱金属，下同）、焦钽（铌）酸盐（M4Ta2O7、M4Nb2O7）和原钽（铌）酸盐（M2TaO4、M3NbO4）等多种盐类，一般将它们表明为：M2O·nTa2O5、M2O·nNb2O5，式中n值改变很大，常在10以上。实际上它们归于一种多聚体，其原子比一般为M∶Ta（Nb）＝16∶14；14∶12；12∶10；16∶12∶；10∶8；7∶5；8∶6；6∶4，化合物中的结晶水分子数改变也很大，从1到40或更多。       钽铌碱金属化合物有如下性质：       1、当用碱金属的氧化物或碳酸盐与钽（铌）氧化物熔融时，因组分不同能够得到不同成分的钽铌酸盐，当M2O∶（Ta，Nb）2O5＝1∶1时生成偏钽（铌）酸盐；当碱过量时生成原钽（铌）酸盐见图2、图3、图4。     2、钾和钠的偏钽（铌）酸盐少溶于水，不发作水解，也不为所分化。并且偏钽（铌）酸盐较易被氢复原成贱价氧化物：   2MnbO3＋H2＝M2O＋2NbO2＋H2O       复原温度＞400℃   2MtaO3＋H2＝M2O＋2TaO2＋H2O       复原温度600～700℃     图2  K2O（K2CO3）－Nb2O5系熔度图    图3  K2O（K2CO3）－Ta2O5    图4  Na2O（Na2CO3）－Nb2O5系熔度图       3、各种温度下偏钽（铌）酸盐在水中的溶解度见表1，溶度积见表2，一些热力学数据见表3。   表1  碱金属偏钽（铌）酸盐在水中的溶解度    （mol/L）化合物0℃25℃50℃75℃100℃NaNbO34.3×10－45.9×10－41.6×10－33.7×10－37.4×10－3KnbO37.4×10－48.7×10－44.4×10－39.5×10－31.3×10－2NaTaO34.69×10－55.46×10－51.10×10－43.19×10－42.39×10－4KtaO34.34×10－54.87×10－51.22×10－42.88×10－44.89×10－4   表2  25℃下碱金属偏钽（铌）酸盐的溶度积化合物溶度积化合物溶度积NaNbO33.23×10－7NaTaO32.99×10－9KnbO37.48×10－7KTaO32.37×10－9       表3  偏钽（铌）酸盐的一些热力学数据，温度20℃化合物溶解度/ （mol·L－1）自由能△F/ （kJ·mol－1）溶解热/ （J·mol－1）晶格能/ （J·mol－1）NaNbO34.803×10－436.819260.2496886.59KNbO36.726×10－435.145678.6952785.76NaTaO34.679×10－548.534444.7688960.65KTaO33.959×10－549.371259.8312843.49       4、与偏钽铌酸盐不同，原钽铌酸盐简单水解并构成一系列的多钽（铌）酸盐，如M8（Ta,Nb）5O16·nH2O，M7（Ta，Nb）5O16·nH2O，M14（Ta，Nb）12O37·NH2O等，又如水解反响：   6Na3TaO4＋21H2O＝Na8Ta6O19·16H2O＋10NaOH       铌也有相似反响。并且两者的高碱酸盐（K5NbO5）都存在这样的水解次序：      5、当Na＋离子过量时，多钽（铌）酸钠很少溶解，如90℃时Na7Nb12O37·23H2O在水和1％NaOH溶解中的溶解度分别为26g/L和1.1g/L。可是多钽（铌）酸钾则有很高的溶解度，乃至钾离子很多过剩时也溶解度很大。例如中，25℃时六铌酸钾K8Nb6O19·16H2O在水中的溶解度到达111.8g/L，生成的六钽（铌）酸钾盐可溶于水而不分化，并且可用真空蒸腾浓缩使以晶体方式分出。       （二）碱熔融分化钽（铌）铁矿精矿       1、碱熔分化工艺进程       国内外碱溶分化钽铌精矿的工业施行办法根本相似。一般将精矿与放内钢质坩埚中，在煤气敞式炉或竖式电炉中进行熔炼。大致的碱：精矿（分量比）＝3∶1（碱耗约为反响理论需求量的6～8倍）。为了下降熔融体的温度和黏度，往往选用90％的NaOH加10％的Na2CO3混合试剂。       操作时先将混合试剂在400～500℃下熔融，然后边拌和边参加磨至0.1mm的精矿（精矿过细会形成较高的漂尘丢失，参加量过大或过快会引起剧烈反响，导致熔体喷溅）。随精矿持续批量参加，将温度升至800℃，保温20～30min，然后将熔体倒入水中（水淬），或薄层倒入铁盘中。熔炼工艺也选用相似的办法。       2、熔炼反响       首要的熔炼反响如下：       Fe[（Ta，Nb）O3]2＋6MOH＝2M3（Ta,Nb）O4＋FeO＋3H2O       Mn[（Ta，Nb）O3]2＋6MOH＝2M3（Ta,Nb）O4＋MnO＋3H2O       FeWO4＋2MOH＝M2WO4＋FeO＋H2O      MnWO4＋2MOH＝M2WO4＋MnO＋H2O       FeTiO3＋2MOH＝M2TiO3＋FeO＋H2O       Al2O3＋2MOH＝2MAlO2＋H2O       SiO2＋2MOH＝M2SiO2＋H2O       SnO2＋2MOH＝M2SnO2＋H2O       熔融时参加氧或硝石等氧化剂，使铁锰氧化。       NaOH和KOH分化的不同在于：NaOH分化时多钽酸钠和多铌酸钠与氧化铁、氧化锰均转入沉积中，而大部分硅、锡、钨、铝则以硅酸盐等方式转入溶液中。然后加热用处理沉积物浸洗掉铁和锰，最终获工业纯钽铌混合氧化物。而用KOH分化时，用水浸熔体可使大部分钽和铌以可溶性多钽（铌）酸钾的方式进入溶液，氧化铁、氧化锰和钛酸钾则留在水浸渣中。水浸液中再参加氯化钠，使钽铌以难溶的多钽（铌）酸钠方式悉数沉积出来。再用处理沉积物即可获钽和铌的混合氧化物。       KOH分化所得钽铌混合氧化物的纯度较NaOH分化混合氧化物高，缺陷是钽铌的直收率偏低（仅80％）。       （三）碱溶液高压釜分化       碱熔分化的缺陷在于碱耗过高（每1kg精矿耗碱3kg）。选用碱溶液高压釜分化可使碱耗降至0.5kg（为碱熔法的1/6）。分化时选用30％～40％NaOH和KOH，温度在150～200℃，时刻约2～3h，分化时先生成多钽（铌）酸，然后转化成偏钽（铌）酸，反响为：   3Fe[(Ta,Nb)O3]2＋8NaOH＋（n－1）H2O→Na8（Ta,Nb）6O19·nH2O＋3Fe（OH）2   Na8（Ta,Nb）6O19·nH2O→6Na（Ta,Nb）O3＋2NaOH＋（n－1）H2O       分化后弄清或过滤，滤液初充碱后返回心压釜再用。沉积物则用15％HCl浸洗（固∶液＝1∶1，80～90℃，30min）。过滤所得偏钽铌酸盐在20℃下即可为15％～20％HF所溶解。       用KOH分化时（33％～37％KOH，200℃），为进步生成多钽（铌）酸的速度，还向高压釜参加氧化剂（氧压0.4～0.5MPa），所生成的K8（Ta，Nb）6O19·Nh2O虽难溶于KOH溶液，但易溶于水，为此在高压釜分化后沉积物先水浸［固液比1∶（4～5）］，将钽铌转入溶液，将溶液蒸腾浓缩后再加KOH使从头沉积出六钽（铌）酸盐，经分化即可得到适当纯的钽铌混合氧化物。       二、酸分化       钽铌的高度耐蚀性的长处，关于冶金更成了缺陷：很难用廉价的工业无机酸作为他们的冶金根底。除了腐蚀性最强的HF酸外，钽铌很难为其他无机酸所溶解，并且溶解度很小。从溶解度表4可看出，能用于分化精矿的只能是HF酸，其次是硫酸。因此有分化和硫酸分化两种办法，其间法用于高档次精矿，硫酸法用于低档次质料。   表4  钽铌在无机酸中的溶解度（20℃）酸名酸浓度/ （g·L－1）Na2O5溶解度/ （g·L－1）酸浓度/ （g·L－1）Ta2O5溶解度/ （g·L－1）HCl660.072360.2314514.8362923.48H2SO4680.047490.2059007.67841.8HF4187753021282       （一）分化法       和其他分化办法不同，分化一起也是浸出进程。分化一般在内衬铅、钼镍合金或镶砌石墨板的反响器中进行，拌和哭喊用蒙耐尔合金（含铜27％～29％铜镍合金）制造。       浸出液中钽铌以络合酸的方式存在，其组分与HF酸的浓度有关。对铌而言随HF酸浓度的添加，会呈现由氟氧铌酸络合物型向氟铌酸络合物型的过滤：H2NbOF5→H2NbF7→HNbF6，对金属性较铌强的钽则由：H2TaF7→HTaF6。浸出反响为：       Nb2O5＋10HF＝2H2NbOF5＋3H2O（低酸度HF＜20％）       Nb2O5＋14HF＝2H2NbF7＋5H2O（高酸度 HF浓度为20％～40％）       Nb2O5＋12HF＝2HNbF6＋5H2O（高酸度 HF浓度为20％～40％）       Ta2O5＋14HF＝2H2TaF7＋5H2O（高酸度 HF浓度为20％～40％）       Ta2O5＋12HF＝2HTaF6＋5H2O（高酸度 HF浓度为20％～40％）       即便在高酸度下，除了占主导地位的一种络合物外，实际上是多种络合酸并存。图5和图6分别为NbF5－HF－H2O和TaF5－HF－H2O在20℃时的等温溶解度图。  图5  NbF－HF－H2O系溶解度图（20℃）    图6  TaF5－HF－H2O系溶解度（温度20℃）       关于精矿，因为存在多种杂质，反响要杂乱得多，例如铁锰等也会以络合物方式如HFeF3，HMnF3等存在浸出液中。以钽（铌）铁矿为例，分化浸出反响还有：   Fe（Ta,Nb）2O6＋17HF＝2H2（Ta,Nb）F7＋HFeF3＋6H2O   Mn（Ta,Nb）2O6＋17HF＝2H2（Ta,Nb）F7＋HMnF3＋6H2O       除了钽、铌、铁、锰之外，在伴生矿藏中所含的其他元素如锡、钛、硅、钨也以络合酸H2SnF6、H2SiF6、H2WF8的方式进入溶液。而稀土、铀、钍、钙等则以沉积物方式REF3、UF4、ThF4、CaF2残留在浸出渣中。     为了加速反响速度和进步钽铌的分化率，分化时还参加硫酸。硫酸的参加还有利于后认取工序进步杂质的别离效果。一般选用60％～70％浓度的，分化温度为90～100℃，耗酸量按化学反响计量的理论用，并超越5％～10％。分化时，将磨至粒度＜0.074mm的精矿边拌和边参加反响器中，操控温度小于50℃，因分化为放热反响，加料过快，反响过于剧烈，易形成HF酸蒸发丢失。矿粉加完后，通蒸气或用石墨电阻发热体持续加热至90～100℃，拌和保温4h，冷却后过滤或直接送萃取工序。一般钽铌分化率达98％以上。分化残渣中的钽铌含量低于1％。       （二）硫酸分化法       钽铌能和硫酸效果生成多种硫酸盐，并且在硫酸介质中钽和铌表现出较大的不同。例如铌更易被复原成贱价和更易发作水解，在硫酸介质中铌很简单被锌齐、金属镁和碱金属复原到＋3价。钽很难复原，并且只能到达＋4价。钽铌硫酸化合物都易和碱金属和铵生成复盐，并且这些复盐都简单水解。随硫酸浓度添加，反响如下：   Nb2O5＋H2SO4＝Nb2O4SO4＋H2O   Nb2O5＋2H2SO4＝Nb2O3（SO4）2＋2H2O   Nb2O5＋3H2SO4＝Nb2O2（SO4）3＋3H2O（中）   Nb2O5＋4H2SO4＝Nb2O2（SO4）4＋4H2O（中）       钽的金属性较强，除上述反响外，还有反响：   Ta2O5＋5H2SO4＝Ta2（SO4）5＋5H2O       图7为Nb2O5－SO3－H2O的等温溶解度图。硫酸分化后一般再用水浸熔料使钽铌水解沉积，一起别离掉大部分铁、锰等可溶性硫酸盐杂质。但也有从硫酸溶液中直接萃取别离钽和铌。    图7  20℃下Nb2O5－SO3－H2O系溶解度图