文档介绍:该【用氯化法从铁水连续提铌的包头炉渣中提取铌的研究 】是由【niuww】上传分享,文档一共【2】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【用氯化法从铁水连续提铌的包头炉渣中提取铌的研究 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。用氯化法从铁水连续提铌的包头炉渣中提取铌的研究
从包头炉渣中提取铌是铌矿物处理的一项重要过程。目前常用的提取方法有碳酸铵法、氯化法、氧化还原法等。其中氯化法相比其他方法,其提取效率高、操作简便、工艺流程短等优点,因此被广泛应用。
本文主要介绍对包头炉渣中铌的连续提取工艺,以氯化法为主要研究对象,讨论实际操作中遇到的问题,并提出相应解决方案。
一、铌的物化性质
铌是一种贵重的有色金属,化学符号为Nb。它是一种具有良好的化学稳定性的金属,具有高的熔点、高的热稳定性和强的耐腐蚀性。在自然界中,铌主要以钍矿石的形式存在。由于钍的含量通常很低,因此铌的开采和提取成本非常高昂。
铌具有良好的物理、化学性质,常见的化合价为+3、+4、+5,表现出高的还原性和氧化性。铌和氟能够形成NbF5,而不会像钛和锆那样产生洛克哈特·曼蒂瑟复合物,从而保证了铌在酸溶液中的稳定性。
二、氯化法在铌提取中的应用
氯化法是铌提取中常用的方法。铌以NbCl5的形式存在,它在135℃下能够蒸发,所以氯化法提取铌的关键在于控制反应温度和氯化剂的使用。
实验步骤:
(1)准备好测试样品,放入试瓶中,加入过量氯化钠,然后加入氧化铜,加热反应,用分离漏斗过滤出Niobium(V)Chloride(上层液),残渣用浓盐酸溶解,沸腾回流一段时间后,如有沉淀出现,则用热水冲洗。将梳镍带入反应器中,加入Niobium(V)Chloride,加热反应,Niobium(V)Chloride在梳镍上发生还原反应产生金属Niobium。
(2)得到金属铌,将其与氢气或氨气混合,将其加热至1100℃,然后冷却,得到NbH3或NbN,再加热至800℃,通过热分解的方法制得高纯度Nb。
采用氯化法提取铌时,一般采用锅炉加热法和电加热法。锅炉加热法的反应物与气体相接触,反应速度快,但是易受空气的污染,反应过程中容易产生氯化铌中毒。电加热法采用加热导电性铌棒,反应始终在无氧条件下进行,反应效率和纯度都比锅炉加热法高。
三、连续提铌工艺所遇到的问题及解决方法
(1)杂质混入:在铌生产过程中,容易发生其他金属的混入。这些金属的纯度不高,会影响铌的生产效率和质量。解决此问题的方法是:在铌生产之前,应根据需要进行原料筛选和淬炼,以保证铌的纯度。
(2)电极消耗严重:在电加热法中,电极的消耗是一个常见问题。消耗严重会导致铌的生产效率降低。解决此问题的方法是:增加电极的寿命,改进电极的制造工艺和研发新型高耐蚀电极,缩短更换周期。
(3)回收热量效率低:在铌的生产过程中,存在大量的余热,如果不能有效回收,会造成资源浪费和环境污染。解决此问题的方法是:加强余热回收系统建设,实现能量利用的最大化,减少能量浪费。
四、结论
通过对氯化法在铌提取中的应用和连续提铌工艺所遇到的问题及相应解决方案的讨论,我们可以看出,铌的提取和连续生产具有很高的技术难度,需要大量的技术实践和经验积累。但是随着国内外技术的不断发展和进步,这些问题都可以得到很好的解决。未来铌生产将更加先进化,自动化程度也将不断提高,提高生产效率,为国家经济发展做出更大的贡献。