江蘇正分科技有限公司
連續(xù)化化工設(shè)備提供商
礦石預(yù)處理:鉭鈮礦石需先經(jīng)過破碎、研磨成細(xì)粉,再用酸溶(常用氫氟酸)或堿熔法分解,使鉭鈮充分進(jìn)入溶液。預(yù)處理效果直接影響后續(xù)萃取效率,若礦石分解不完全,鉭鈮回收率會(huì)降低 10% - 15%。某礦廠通過優(yōu)化研磨粒度(控制在 200 目以下),鉭鈮浸出率提升至 92%。
萃取分離階段:將含鉭鈮的料液與萃取劑按比例混合,在萃取設(shè)備中充分接觸。單級(jí)萃取難以達(dá)到分離要求,通常采用多級(jí)逆流萃取,逐步提高有機(jī)相中鉭鈮的純度。例如分離鉭和鈮時(shí),通過調(diào)節(jié)水相酸度,使鉭優(yōu)先進(jìn)入有機(jī)相,鈮則留在水相,實(shí)現(xiàn)初步分離。
反萃與提純:負(fù)載鉭或鈮的有機(jī)相進(jìn)入反萃槽,加入反萃劑(如純水或稀酸),使鉭鈮離子從有機(jī)相轉(zhuǎn)移到水相。反萃后的溶液經(jīng)結(jié)晶、烘干等處理,得到鉭粉、鈮粉或其氧化物,純度可達(dá)到 99.9% 以上,滿足高端領(lǐng)域需求。
萃取劑選擇:不同萃取劑對(duì)鉭鈮的選擇性差異較大。甲基異丁基酮是目前萃取鉭鈮的常用萃取劑,對(duì)鉭鈮的萃取能力強(qiáng),且與水相分層速度快,但需注意其揮發(fā)性;仲辛基苯氧乙酸則在低酸度下對(duì)鈮的選擇性更好,適合特定工藝場(chǎng)景。
水相酸度控制:酸度是影響分離效果的核心參數(shù)。在氫氟酸體系中,酸度升高會(huì)增強(qiáng)鉭的萃取能力,而鈮的萃取率在一定酸度范圍內(nèi)呈先升后降趨勢(shì)。例如當(dāng)氫氟酸濃度為 2mol/L 時(shí),鉭萃取率可達(dá) 95%,鈮萃取率約 60%,可實(shí)現(xiàn)鉭鈮初步分離。
溫度與攪拌強(qiáng)度:溫度過高會(huì)導(dǎo)致萃取劑揮發(fā)損耗增加,一般控制在 20 - 40℃;攪拌強(qiáng)度需適中,過強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致有機(jī)相和水相乳化,難以分層,過弱則混合不充分,萃取率降低,通常以混合后 3 - 5 分鐘內(nèi)完全分層為宜。
分離純度高:相比沉淀法、離子交換法,萃取鉭鈮能有效分離性質(zhì)相近的鉭和鈮,產(chǎn)品純度可從 90% 提升至 99.99%,滿足半導(dǎo)體、超導(dǎo)材料等高端領(lǐng)域?qū)︺g鈮純度的要求。
資源利用率高:通過優(yōu)化萃取工藝,鉭鈮總回收率可達(dá)到 85% 以上,比傳統(tǒng)工藝提高 15% 左右,減少了稀有金屬資源的浪費(fèi)。某冶煉廠采用新型萃取工藝后,每年多回收鉭金屬約 5 噸,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益超千萬元。
適應(yīng)復(fù)雜原料:對(duì)于成分復(fù)雜的低品位鉭鈮礦,萃取鉭鈮技術(shù)通過多級(jí)分離可有效去除多種雜質(zhì),解決了傳統(tǒng)工藝對(duì)原料品位要求高的問題,拓展了可利用的礦產(chǎn)資源范圍。
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