【正文】
皂用量80g/t,浮選濃度45%,浮選溫度30℃。將鈮精礦采用鹽酸將其中的鐵浸出,%、%的鈮精礦。為改變我國鈮資源大部分需要進口的局面, 研究開發(fā)新技術(shù)、新方法,從而合理、有效、充分地開發(fā)白云鄂博鈮資源具有重要意義。由此可見,稀選尾礦中鈮礦物的工藝礦物學性質(zhì)與脈石礦物差異不大。從表可知,w(Nb2O5)隨粒級的變化不像鐵、稀土那樣出現(xiàn)明顯的貧化、富集現(xiàn)象,但總的趨勢為隨著粒度的變細w(Nb2O5)有所增高。包鋼選礦廠一、三系列是采用長沙礦冶研究院研究開發(fā)的弱磁—強磁—浮選工藝改造而成的,是包鋼選礦廠處理中貧氧化礦的主要生產(chǎn)系列,產(chǎn)品為鐵精礦和稀土精礦。波羅頭山鈮礦物主要是易解石、鈮鐵礦。(6)鈮礦物種類多,且主要含鈮礦物的物理化學性質(zhì)不盡相同,可選性差異大,而鈮礦物與其他礦物之間共生關(guān)系密切,可選性差異小,從而增加了選礦難度。(4)各礦段鈮礦物嵌布粒度普遍小于20μm,部分小于3μm。(2)分布廣。這種合金主要用來做噴氣發(fā)動機、船舶和電站燃氣渦輪機的部件,而且這種合金已擴展到高溫應用。在磁聚變發(fā)電和磁流體發(fā)電設(shè)備中也有鈮的應用。鈮酸鋰具有一些非常有用的壓電和電子光學性能。(2) 光學和電子學方面的應用含Nb2O510%—30%的光學玻璃具有很高的折射率,而且保持著和普通光學玻璃相同的密度。下面簡要介紹一下鈮在不同工業(yè)領(lǐng)域中的應用。鈮的氧化態(tài)為-+++4和+5,其中以+5價化合物最穩(wěn)定。第二章 文獻綜述鈮是一種金屬元素,化學符號Nb,原子序數(shù)41,屬周期系ⅤB族。但是,由于經(jīng)濟成本的原因,該成果未能實現(xiàn)工業(yè)化。因此,國家將從包鋼選礦廠一、三系列弱磁—強磁—浮選稀土尾礦中選鈮作為“八目前,生產(chǎn)上利用的鈮只有經(jīng)冶煉工藝冶煉的低級鈮鐵,%。鈮是一種具有廣泛用途和戰(zhàn)略價值的稀有金屬,它在國民經(jīng)濟諸多重要部門發(fā)揮著重要作用。但是該工藝并沒有實現(xiàn)工業(yè)化,白云鄂博鈮資源沒有得到工業(yè)應用,因此找到一種合理的選礦工藝使得白云鄂博鈮資源工業(yè)化,緩解我國鈮資源利用的短缺勢在必行。60年代后期, 對都拉哈拉東部接觸帶磁鐵礦化白云巖和都拉哈拉白云巖型稀土、鈮礦石進行小型試驗研究工作, 主要工藝為“重選—浮選”和“浮選—磁選”等。世界鈮氧化物資源儲量為2500萬噸,這些鈮資源主要分布在巴西、中國、加拿大等國家。經(jīng)磁選,%的鈮留在尾礦中,%。本文在前人工作的基礎(chǔ)上,進行了“還原焙燒—磁選—酸浸”工藝從粗鈮精礦中富集鈮的試驗研究。我國鈮資源總量十分豐富,白云鄂博礦中鈮儲量占我國鈮儲量的95%,但是鈮的嵌布粒度細、品位低、含鈮礦物種類多等原因造成了白云鄂博礦中鈮資源綜合利用至今尚未實現(xiàn)工業(yè)化。得到最佳精礦指標:%,%。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和完善,鈮必將越來越受到人們的普遍關(guān)注和重視。自從20世紀60年代以來,國內(nèi)許多高等院校和科研院所都對白云鄂博礦床鈮資源的開發(fā)利用做了大量的研究工作,取得了一定的進展。1994年,包鋼與長沙礦冶研究院共同合作在包鋼礦山研究所試驗廠做了以浮選稀土尾礦為原料的選鈮工業(yè)分流試驗。然而隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我國所需的鈮資源越來越多,鈮資源的進口價格越來越高,再加上鈮資源已被各國作為戰(zhàn)略資源而開采,所以積極開發(fā)我國白云鄂博的鈮資源,使其盡快工業(yè)化對我國的經(jīng)濟、國防等方面有很多的益處。白白地流入尾礦,造成鈮資源的浪費。鈮在其中的強磁中礦選稀土尾礦中得到一定富集。因此,對粗鈮精礦進行了工業(yè)分流試驗,生產(chǎn)了不同品級的鈮精礦17t,首次在工業(yè)生產(chǎn)條件下得到具有實用價值的鈮精礦。因此,如果本課題能夠?qū)嶒灣晒?,具有很大的現(xiàn)實意義。不與無機酸作用,也不溶于王水,但可溶于氫氟酸。因此,鈮產(chǎn)品的應用已涉及到諸多工業(yè)領(lǐng)域。此種鋼廣泛用于汽車工業(yè)、石油和天然氣工業(yè)等?!熬w”級Nb2O5是制作鈮酸鋰單晶的原料。在高能物理和聚變研究中和磁共振成像中NbTi作為超導的一個組份得到廣泛的應用。摻鈮能強化合金,因它在合金中形成穩(wěn)定的碳化物,但它幾乎不能形成在很高溫度下強化合金所需的固溶體,所以它只適合于做中溫合金。五氧化二鈮的遠景儲量660萬t,工業(yè)儲量157萬t。主、%—%,東部接觸帶2%—%。約有15%的鈮呈類質(zhì)同象或極小的包裹體賦存于鐵礦物、稀土礦物和含鈮硅酸鹽礦物中。西礦礦體以及西礦圍巖、板巖中鈮礦物主要是鈮鐵礦。經(jīng)過多年的工藝礦物學研究表明:不同種類的鈮礦物產(chǎn)于不同的礦體和部位,其嵌布粒度相差很大,易解石嵌布粒度較粗,但它屬低鈮礦物,在鈮礦物中占的比例較??;鈮鐵礦、黃綠石、鈦鐵金紅石等嵌布粒度較細,其中鈦鐵金紅石屬低含鈮礦物,但在鈮礦物中所占比例較大;鈮鐵礦和黃綠石雖屬高含鈮礦物,但在鈮礦物中所占比例較小,且這四種含鈮礦物的物理化學性質(zhì)差異較大[8]。通過對稀選尾礦進行粒度分級及Nb2O5分析,[19]。 稀選尾礦中主要鈮礦物的工藝礦物學參數(shù)礦物名稱比重(g/cm3)莫氏硬度磁性(*106cm3/g)介電常數(shù)可浮性鈮鐵礦—>中等鈮鐵金紅石—>中等偏難黃綠石—中等偏難易解石——中等,屬于重礦物,、—、—,這樣它們很難用重選法與同在稀選尾礦中的鐵礦物、稀土礦物及重晶石等礦物分離;從四種鈮礦物的比磁化系數(shù)看,鈮鐵礦、鈮鐵金紅石屬于弱磁性礦物,而黃綠石屬于非磁性礦物,故用磁選法不易將其與同樣具有弱磁性稀土礦物及硅酸鹽礦物分離開;從介電常數(shù)看,四種鈮礦物中鈮鐵礦和鈮鐵金紅石與鐵礦物相近,而黃綠石、易解石又與稀土礦物及其脈石礦物相近的,所以電選也不是理想的分離方法;再從礦物的可浮性看,四種鈮礦物均屬中等或中等偏難浮礦物,與鐵礦物、硅酸鹽礦物類似,采用常規(guī)的浮選方法也很難得到理想的選別效果。由于上述原因,白云鄂博鈮資源的利用至今尚未實現(xiàn)工業(yè)化。%的原礦經(jīng)球磨機磨至200目占75%—80%,利用鈮礦物和脈石間密度的差異采用重選法,經(jīng)過一次搖床粗選和一次搖床掃選,%、%的鈮粗精礦;再將鈮粗精礦磨至200目93%,經(jīng)反浮選將易浮礦物脫除,反浮沉砂再經(jīng)弱磁選別,%、%%、%、%的富鈮鐵精礦。根據(jù)可浮性差異,宜先浮螢石等易浮礦物,再浮鐵礦物,最后浮選鈮礦物,浮選得到的鈮精礦視冶煉需要采用強磁選進行鈮鐵分離。獲得的鈮精礦采用強磁選進一步分離鐵、鈮, %、%、%的鈮精礦。%,%的情況下,%,%;%,%,%。強磁粗選得到的磁性產(chǎn)品精選實現(xiàn)鐵礦物與鈮礦物、稀土礦物的分離,前者為強磁精礦,后者為強磁中礦。試驗采用了強磁中礦直接浮鈮和強磁中礦先浮選稀土再從其尾礦中浮鈮兩種方案,均取得較好指標,得到的鈮精礦能滿足高爐—轉(zhuǎn)爐—電爐—電爐提鈮工藝對原料的要求。選擇性還原以使用非焦煤的回轉(zhuǎn)窯作為選擇性還原器;熔分試驗選用了管式電阻爐;鈮鐵冶煉試驗設(shè)備是一臺電弧爐。第一步可實現(xiàn)脫鐵、磷、硫,得到富鈮渣;第二步再經(jīng)電爐還原,得到合格的鈮鐵合金。只要參數(shù)選擇合理,可以實現(xiàn)一步電爐脫鐵、降磷、降硫和富集鈮。在還原溫度t>1550℃,還原劑采用鋁鐵或硅鋁鐵的條件下,二段還原可獲得含Nb≥10%、Nb/P≥10的鈮鐵合金。國家將從包鋼選礦廠一、三系列弱磁—強磁—浮選稀土尾礦中選鈮作為“八但是,由于經(jīng)濟成本的原因,該成果未能實現(xiàn)工業(yè)化。該成分與“八五”、“九五”科技攻關(guān)期間獲得的鈮精礦成分相近。反應方程式如下[27]:C+3Fe2O3=2Fe3O4+CO2C+O2=2COCO+ 3Fe2O3=2 Fe3O4+CO2還原效果用還原度來評價。 磁選磁選是根據(jù)各種礦物磁性的差異,在不均勻磁場中分離礦物的一種選礦方法。 浸出浸出是利用化學試劑選擇性地溶解礦物原料中某些組份的工藝過程。標準PHo即為某物質(zhì)在標準狀態(tài)下在酸中溶解的難易程度[28]。、。用油泵抽真空至爐內(nèi)壓力<10Pa,關(guān)泵,作為保護氣。鐵精礦和浸渣分別進行TFe和Nb2O5含量的測定,以評價工藝指標。從圖中還可看出,在同樣的時間下,溫度高的體系還原度高。由于碳氣化反應是吸熱反應,提高溫度對正反應有利。750℃、%,非常接近理論還原度。其中2θ=,指標化的衍射指數(shù)為{104};除了赤鐵礦的衍射峰以外尚有CaF2和SiO2的衍射峰。(b)、(c)(d)中,在2θ=,而2θ=?!妗?5min的還原度高于赤鐵礦理論還原度的事實。精礦鐵品位則隨電流增大呈下降趨勢。綜合考慮品位和收率兩個指標。(b)也可看出,此時還原礦中主要物相為磁鐵礦。(a)—(d)中均有體現(xiàn)。750℃,%,故收率較低。當超過45min時,品位和收率同時下降,說明磁鐵礦發(fā)生進一步還原,致使還原礦磁性降低,導致精礦指標惡化。%,%。從PHo值可知,在酸液中各礦物的穩(wěn)定順序為FeO<CaCO3<CaMg(CO3)2<Ca3(PO4)2<Fe2O3<Ca(NbO3)2粗鈮精礦中諸如云石、云母、鈉輝石等脈石礦物,不可避免地會進入磁選尾礦中。 結(jié)論通過本文研究,得出以下結(jié)論:(1)以活性炭為還原劑,在750℃還原45min,粗鈮精礦中絕大部分赤鐵礦被還原為磁鐵礦,還原度接近理論值;(2):%,%。參考文獻1. 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ScienceDirect, China 19(2009):474—478.附錄Extraction of niobium from sulfate leach liquor ofEgyptian ore sample by triazoloquinazolinone1 IntroductionIn nature, niobium almost invariably occurs as plex oxide minerals in association with tantalum. The most mon geological occurrence of both suits of minerals is in association with Pegmatites. Niobium ores are processed by physically and chemically breaking down the ore to form salts or oxides。L1)Concentration in organics/ (g鈮礦一般用物理或化學方法粉碎礦石后形成鹽類或氧化物然后進入市場;還有就是進一步加工減少鹽類后形成金屬單質(zhì)。用不同的有機試劑或無機酸進行溶劑萃取來分離提取鈮的研究正在進行。目前的工作就是試驗多齒雜環(huán)含氮化合物。冷卻到室溫,烯胺酮從其中結(jié)晶出來。將礦樣磨至74μm并且用X射線檢測。把有機溶劑TQ溶入二氯甲烷中作為稀釋劑然后進行萃取試驗。鈮的濃縮決定于浸出液、萃余液和由連苯三酚組成的剝離劑。β—二元酮被用來合成TQ,%后用來研究在不同浸出情況下從硫酸鹽中提取鈮的浸出率。圖1為lgD對lg[H2SO4]的關(guān)系。如表3所示,隨著A/O比值的增大,鈮的分布律也在增加,并且在3/1處出現(xiàn)最大值。表2為鈮的分布率與TQ濃度的對數(shù)關(guān)系。 剝離和沉淀試驗、。%,其中主要含硫、鈣和銥。4 結(jié)論本實驗證明TQ從硫酸鹽浸出液中提取鈮元素具有很大的潛力。%。他在我的整個試驗和論文書寫的過程中給予了我很多很大的幫助和支持。他那嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度給我留下了很深的印象。最后,感謝所有幫助我人,他們在我人生路上給予我的幫助將是我一生的財富,祝愿他們身體健康,工作順利!謝謝!