采用高锑铌液制备高纯氧化铌的生产方法及所制得的产品的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用高锑铌液制备高纯氧化铌的生产方法及所制得的产品，该方法包含：步骤1，向高锑含量铌液中，加入配制好的饱和硫酸铵，进行调整处理，控制铌液浓度≥70g/L，酸度≥3N；步骤2，将调整处理好的铌料液，调整总酸度至13n；步骤3，对调好酸度的铌液进行萃取处理，取有机相；步骤4，对有机相进行反铌，制取纯铌液；步骤5，对纯铌液中和沉淀；过滤得到氢氧化铌，烘干，得到氢氧化铌粉末；步骤6，煅烧氢氧化铌，温度控制在900～1000℃，制取高纯氧化铌。对有关锑含量高的矿物制备的铌液，采用本发明的方法处理可以使高铌产品锑含量控制在≤8.5ppm，从而能很好地满足高纯氧化铌的质量要求，产生较好的经济效益，极大地拓宽稀有资源利用价值。
【专利说明】采用高锑铌液制备高纯氧化铌的生产方法及所制得的产品
【技术领域】
[0001]本发明属于稀有金属新材料生产【技术领域】，具体涉及高锑铌液制备高纯氧化铌的生产技术及所制得的产品。
【背景技术】
[0002]高纯氧化铌为拉制LT (铌酸锂)单晶应用于激光、微声表面波、信息存储、光纤通信、红外探测，及应用于特种光学玻璃涂层(改善光学性能)和制作铌基超导体、铌基催化剂等高【技术领域】的基本材料，该材料对杂质元素要求极高。
[0003]长期以来，高纯氧化铌的生产原料都是采用铌精矿，产品标准中化学成分指标都是以采用铌精矿为依据制订，锑(Sb)等关键杂质元素由于存量少，较非铌精矿容易控制。随着高纯氧化铌应用领域扩展，由于钽铌资源的稀少，以铌精矿生产高纯氧化铌已无法满足产业发展需求，而使用含锑高的铌钽铁矿等铌钽矿资源生产高纯氧化铌，具有较好的经济成本优势，成为市场发展的趋势。但铌钽铁矿中锑等关键杂质元素由于含量大，在生产过程中，杂质铺难于控制，以此制备尚纯氧银广品生广中，铺的含量多在20ppm以上。
[0004]因此，亟需要研发一种由铌钽铁矿制备高纯高纯氧铌产品的工艺方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就在于提供一种以银组铁矿等铺含量尚的矿物制备的尚纯银液，经后处理生产出高纯氧化铌，锑杂质含量降至8.5ppm以下的工艺方法，以规模化制备高纯氧化铌产品，从而能很好地满足用户的质量要求，极大地拓宽稀有资源的利用价值。
[0006]为达到上述目的，本发明提供了一种采用高锑铌液制备高纯氧化铌的生产方法，所述高锑铌液中，铌的浓度以Nb2O5计多70g/L，以铌重量为基准，锑的含量为0.2°/^0.4% ；该方法包含如下步骤:
步骤1，调整处理:按照每100升所述高锑铌液加入5克的硫酸铵比例，缓慢加入硫酸铵饱和水溶液进行调整处理，控制调整处理后的铌液浓度以Nb2O5计多70g/L，酸度多3N ；优选的，硫酸铵饱和水溶液分2~3次加入，每次加入后搅拌5~10分钟；
步骤2，调酸:将调整处理好的铌液，用浓硫酸和浓氢氟酸调整总酸度至13η，其中硫酸的酸度为7Ν，氢氟酸的酸度为6Ν ；
步骤3，萃取:用仲辛醇对调好酸度的铌液进行萃取处理，取有机相；
步骤4，反铌:对有机相进行反铌萃取，制取纯铌液；
步骤5，制取氢氧化铌:对纯铌液中和沉淀；过滤得到氢氧化铌，烘干，得到氢氧化铌粉末；
步骤6，制取氧化银:煅烧氢氧化银，温度控制在900~1000°C，制取高纯氧化银。
[0007]上述的生产方法，其中，在步骤3中，所述的萃取为三级萃取。
[0008]上述的生产方法，其中，在步骤3中，还对萃取的有机相进行酸洗除杂。
[0009]上述的生产方法，其中，所述的酸洗是以7n的h2so4为酸洗剂。
[0010]上述的生产方法，其中，所述的酸洗是指，将有机相:酸洗剂按相比3:1进行三级酸洗。
[0011]上述的生产方法，其中，在步骤4中，所述的反铌，以1.5η的h2so4S液为反铌液。
[0012]上述的生产方法，其中，所述的反铌液与有机相按1:1相比进行反铌处理。
[0013]上述的生产方法，其中，在步骤5中，采用氨水进行中和沉淀，控制pH=9。
[0014]上述的生产方法，其中，在步骤5中，所述过滤过程还包含调洗步骤，该调洗步骤是指采用80~90°C的含氨纯水进行调洗，其中氨的质量百分比浓度为1~2%。
[0015]上述的生产方法，其中，在步骤5中，所述烘干步骤，温度控制在60~85°C，将氢氧化铌烘干至用手轻捻成粉。
[0016]上述生产方法，其中，在步骤6中，煅烧时间为8~12小时。
[0017]本发明的另一个目的在于提供一种高纯氧化铌，锑含量< 8.5ppm，以高锑铌液为原料，铌的浓度以Nb2O5计彡70g/L，以铌重量为基准，锑的含量为0.2%~0.4%，通过上述的生产方法制备。
[0018]本发明针对铌钽铁矿等锑含量高的矿制备的高纯氧化铌产品锑超标的技术难题，在现有的生产工艺上，对锑含量高的铌液进行技术处理，改变锑的化学价态，再进行梯度萃取，达到控制锑的最低萃取量的目的。实践证明，以硫酸铵对锑高的铌液进行技术处理，产出的高纯氧化铌产品质量效果理想，锑含量< 8.5ppm，可满足市场用户要求。
[0019]本发明提供的方法很好地解决了铌钽铁矿等锑含量高的矿物制备的铌液，难以生产高纯氧化铌产品的技术难题。对锑含量高的矿物制备的铌液，采用本发明的方法处理可以使高铌产品锑含量控制在< 8.5ppm，从而能很好地满足高纯氧化铌的质量要求，产生较好的经济效益，极大地拓宽稀有资源利用价值。
【具体实施方式】
[0020]下面通过具体实施例，对本发明做详细说明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
[0021]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的各种纤维材料，如无特殊说明，均为市售购买产品。
[0022]实施例1 1、调整处理
经分析，已知铌液的具体条件为:总酸度5.3 n，其中硫酸2.4 n，氢氟酸2.9n，含nb以Nb2O5计:115.5 g/L，含Sb:17mg/Lo根据工艺要求，通过计算，控制氧化物总量为4Kg，加入铌液体积为34.6L，需要加入1.73g硫酸铵，取2.26ml硫酸铵饱和溶液(25°C，硫酸铵饱和溶液的浓度为0.767g/ml)备用。放34.6L的铌液进入调整处理容器中，加Iml所述硫酸铵饱和溶液，充分搅拌10分钟后，再加入剩余的1.26ml所述硫酸铵饱和溶液，搅拌30分钟，进行反应调整。
[0023]2、调酸
将调整处理好的铌液加入调酸容器，加入浓硫酸和浓氢氟酸调整总酸度至13 n，其中硫酸的酸度为7N，氢氟酸的酸度为6N。
[0024]3、萃取将调好酸度的铌液送入萃取槽，用仲辛醇进行萃取，按相比1:1，三级萃取，每级混合萃取10分钟，取有机相(负载有机液)。
[0025]4、反铌
以711的1!2804为酸洗剂，按相比(负载有机液:酸洗剂)3:1，三级酸洗，每级酸洗10分钟；以1.5η的h2S04S液为反铌剂，按1:1相比，对酸洗后的负载有机液进行反铌，制取高纯铌液。
[0026]5、制取氢氧化铌
步骤4得到的高纯铌液充分搅拌10分钟后，缓慢加入液氨，中和沉淀至ρΗ=9.0。沉淀好的料浆压滤，滤饼压榨吹干，用80°C的含氨纯水进行调洗，其中氨的质量百分比浓度为2% ;调洗完成后的滤饼再次压榨吹干。
[0027]将吹干的氢氧化铌盛于烘干料盘中，装入微波烘干箱，微波烘干箱温度控制在60~70°C，将其烘干至用手轻捻成粉，过30目筛。
[0028]6、制取氧化铌
烘干过筛的氢氧化铌送至煅烧炉进行煅烧，煅烧温度控制在900~1000°C，煅烧10小时，得到氧化铌。氧化铌冷却后过60目筛。
[0029]7、取样分析合格后，包装。
[0030]质量分析检测结果:Nb=99.99%，Sb=0.00075% (7.5 ppm)。
[0031]实施例2
1、调整处理
经分析已知，铌液的具体条件为:总酸度5.2 N，其中硫酸2.5N，氢氟酸2.7N，含nb以Nb2O5计为117 g/Ι，含Sb:23 μ g/mlo根据工艺要求，通过计算，控制氧化物总量为4Kg，加入铌液体积为34.2L,需要加入1.71g硫酸铵，取2.23ml硫酸铵饱和溶液(25°C，硫酸铵饱和溶液的浓度为0.767g/ml)备用。放34.2L的铌液进入调整处理容器中，加Iml所述硫酸铵饱和溶液，充分搅拌10分钟后，再加入剩余的1.23ml所述硫酸铵饱和溶液，搅拌30分钟，进行反应调整。
[0032]2、调酸
将调整处理好的铌液加入调酸容器，加入浓硫酸和浓氢氟酸调整总酸度至13 n，其中硫酸的酸度为7N，氢氟酸的酸度为6N。
[0033]3、萃取
将调好酸度的铌液送入萃取槽，用仲辛醇进行萃取，按相比1:1，三级萃取，每级混合萃取10分钟，取有机相(负载有机液)。
[0034]4、反铌
以711的1!2804为酸洗剂，按相比(负载有机液:酸洗剂)3:1，三级酸洗，每级酸洗10分钟；以1.5n的h2S04S液为反铌剂，按1:1相比，对酸洗后的负载有机液进行反铌，制取高纯铌液。
[0035]5、制取氢氧化铌
步骤4得到的高纯铌液充分搅拌10分钟后，缓慢加入液氨，中和沉淀至pH=9.0。沉淀好的料浆压滤，滤饼压榨吹干，用80°C的含氨纯水进行调洗，其中氨的质量百分比浓度为2% ;调洗完成后的滤饼再次压榨吹干。
[0036]将吹干的氢氧化铌盛于烘干料盘中，装入微波烘干箱，微波烘干箱温度控制在75~85°C，将其烘干至用手轻捻成粉，过30目筛。
[0037]6、制取氧化铌
烘干过筛的氢氧化铌送至煅烧炉进行煅烧，煅烧温度控制在900~1000°C，煅烧8小时，得到氧化铌。氧化铌冷却后过60目筛。
[0038]7、取样分析合格后，包装。
[0039]质量分析检测结果:Nb=99.99%，Sb=0.00081% (8.1 ppm)。
[0040]对比例I
以与实施例1同一批的高锑铌液为原料，按照过实施例1中的步骤2-7的工艺参数和方法，制备得到氧化银，经质量分析检测，Nb=99.99%，Sb=0.004%(40ppm)。
[0041]对比例2
以与实施例2同一批的高锑铌液为原料，按照过实施例1中的步骤2-7的工艺参数和方法，制备得到氧化铌，经质量分析检测，Nb=99.99%，Sb=0.0045%(45ppm)。
[0042]总之，本发明的技术方案是:铌液一硫酸铵调整处理一调酸一萃取一酸洗一反铌—中和沉淀一调洗一过滤一烘干过筛一煅烧一高纯氧化铌。对有关锑含量高的矿物制备的铌液，采用本发明的方法处理可以使高铌产品锑含量< 8.5ppm，从而能很好地满足高纯氧化铌的质量要求。
[0043]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种采用高锑铌液制备高纯氧化铌的生产方法，其特征在于，所述高锑铌液中，铌的浓度以Nb2O5计多70g/L，以铌重量为基准，锑的含量为0.2%~0.4% ;该方法包含如下步骤: 步骤1，调整处理:按照每100升所述高锑铌液加入5克的硫酸铵比例，缓慢加入硫酸铵饱和水溶液进行调整处理，控制调整处理后的铌液浓度以Nb2O5计多70g/L，酸度多3N ；优选的，硫酸铵饱和水溶液分2~3次加入，每次加入后搅拌5~10分钟； 步骤2，调酸:将调整处理好的铌液，用浓硫酸和浓氢氟酸调整总酸度至13η，其中硫酸的酸度为7Ν，氢氟酸的酸度为6Ν ； 步骤3，萃取:用仲辛醇对调好酸度的铌液进行萃取处理，取有机相； 步骤4，反铌:对有机相进行反铌萃取，制取纯铌液； 步骤5，制取氢氧化铌:对纯铌液中和沉淀；过滤得到氢氧化铌，烘干，得到氢氧化铌粉末； 步骤6，制取氧化银:煅烧氢氧化银，温度控制在900~1000°C，制取高纯氧化银。
2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在步骤3中，所述的萃取为三级萃取。
3.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在步骤3中，还对萃取的有机相进行酸洗除杂； 优选的，所述的酸洗是以7n的h2so4S酸洗剂； 还优选的，所述的酸洗是指，将有机相:酸洗剂按相比3:1进行三级酸洗。
4.如权利要求3所述的生产方法，其特征在于，在步骤4中，所述的反铌，以1.5n的h2so4溶液为反铌液。
5.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述的反铌液与有机相按1:1相比进行反铌处理。
6.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在步骤5中，采用液氨进行中和沉淀，控制 pH=9o
7.如权利要求6所述的生产方法，其特征在于，在步骤5中，所述过滤过程还包含调洗步骤，该调洗步骤是指采用80~90°C的含氨纯水进行调洗，其中氨的质量百分比浓度为I?2% ο
8.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在步骤5中，所述烘干步骤，温度控制在60~85°C，将氢氧化铌烘干至用手轻捻成粉。
9.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，在步骤6中，煅烧时间为8~12小时。
10.一种高纯氧化铌，锑含量< 8.5ppm，以高锑铌液为原料，铌的浓度以Nb2O5计多70g/L，以铌重量为基准，锑的含量为0.2%~0.4%，通过权利要求1至9中任一项所述的生产方法制备。
【文档编号】C01G33/00GK104477993SQ201410747193
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】梁昌明, 郭永忠, 张 浩 申请人:九江有色金属冶炼有限公司