Алюминотермический способ получения ферро-тантала-ниобия из руд, содержащих окислы этих металлов и титана Советский патент 1946 года по МПК C22B5/04 

Известный алюмино-термический способ получения ферро-танталаниобия из руд, содержащих окислы этих металлов и титана, путем отделения титана от ниобия и тантала хлорированием лопаритового концентрата не экономичен и сложен в отношении промышленного освоения, так как требует огромного количества хлора, имеет малую производительность, сильную коррозию аппаратуры и трудности ее герметизации.

Предложенный способ получения ферро-тантала-ниобия из руд, содержащих окислы этих металлов и титана, относится к алюмино-термическим способам с уменьшением количества алюминия против необходимого для полного восстановления всех окислов, но отличается от них тем, что алюминия добавляют столько, чтобы окислы ниобия, тантала и железа восстановить полностью до металлов, а двуокись титана-только до закиси, переводя последнюю в шлак. Исходя из того, что теплота образования двуокиси титана (считая на атом металла) значительно больше, чем теплота образования пятиокиси ниобия (считая на атом металла), двуокись титана должна значительно труднее восстанавливаться алюминием, чем пятиокись ниобия. При восстановлении смеси окислов ниобия (с танталом) и титана алюминием установлено, что при недостатке восстановителя в первую очередь преимущественно восстанавливается ниобий (тантал), а титан переходит в шлак. Оптимальное разделение происходит, когда алюминий берется в количестве 60-75% от того, которое теоретически необходимо для восстановления всех окислов, содержащихся в шихте (окислы ниобия, тантала, титана, кремнекислоты и пр.), или 100-140% алюминия, если считать только на ниобий и тантал.

Пример.

К 5000 г окислов, содержащих окись ниобия и тантала (Nb2O5 + + Та2О5)-28,8го/о, TiOj -58,39Vo, FesOa -7,87% (остальное примеси), добавляют 1700 г алюминия, 1240 г железной окалины, 1050 г извести и 408 г селитры. Шихту зажигают запалом. В результате плавки

№ G6653- 2 -...

получается: сплава 1805 г и шлака 5250 г. Сплав содержит (лЬ + Та) - 40%, Ti-1,, остальное-железо и небольшое количество примесей (Si, А1 и пр.). Выход ниобия 72%.

Пример 2.

Составляют шихту из 5000 г окислов вышеуказанного состава, 1500 г алюминия и 1240 г железной окалины без добавления флюсов и окислителей (селитры). Получается: сплава-1553 г, шлака-5270 г. Сплав содержит (Nb + Ta)-39,9Vc, Ti - 2,1%, остальное - железо и небольшое количество примесей. Выход ниобия 62/о.

Таким образом, простейшим способом разрешается задача практического отделения титана от ниобия и тантала и получение феррониобия (ферро-ниобий-тантала), вполне пригодного качества и с удовлетворительными выходами, которые в нроиг1водственном масштабе несомненно будут еше повышены (общее правило для алюмино-термического восстановления).

СудМма окислов ниобия, тантала и титана легко получается из лопаритового концентрата кислотным вскрытием минерала, причем редкие земли полностью отделяются от ниобия и титана.

П р е д jM е т изобретения

Алюмино-термический способ получения ферро-тантала-ниобия из руд, содержащих окислы этих металлов и титана, например, лопаритл, с уменьшенным против теоретически необходимого для полного восстановления всех окислов количеством алюминия, отличающийся тем, что алюминия добавляют с расчетом полного восстановления ниобия, тантала и железа и восстановления двуокиси титана до закиси его, с целью перевода в шлак.