含钽铌的冶炼渣的冶金富集工艺

难选的低品位钽铌矿，特别是含钽铌的冶炼渣（如锡渣、铁渣、钨渣等），由于品位低，难处理，一般需采用冶金方法进行富集，获得的钽铌富集物可用常规方法分离和提取钽铌。

一、酸浸出－酸分解法处理锡渣

含钽铌的锡渣组成如下（%）：

                 Ta₂O₅   Nb₂O₅    TiO₂      ZrO₂    WO₃     Sn    SiO₂    CaO 

3～9    3～10   15～40    3～13   3～12   2～6  5～15   2～7 

将上述锡渣用0.5%～10%的硫酸于50℃以上浸出，浸出得到的钽铌富集物用硫酸分解，1㎏物料用98%的浓硫酸，同时加入1.5㎏硫酸铵，在180℃下搅拌1h，可以得到含Ta₂O₅ 16.2%，Nb₂O₅ 7.2%和TiO₂ 13.1%的矿石产品。

二、还原－氧化法处理锡渣

还原－氧化法处理工艺流程见图1。

图1  锡渣处理工艺流程

锡渣组成如下（%）

过程主要分为四步

（一）将锡渣和焦碳在敞开式电弧炉内进行还原熔炼，得到含（TaNb）₂O₅ 20%～25%的碳化钽铌富集物；

（二）将碳化物和硝酸钠一起进行氧化熔炼，得到氧化熔炼产品；

（三）氧化熔炼产品经破碎后，用热水于95℃搅拌浸出2h，以除去过量的碱和其他水溶性钠盐（硅酸钠，钨酸钠等），得的主要含钽酸钠、铌酸钠、氢氧化铁、碳酸钙等的滤饼。

（四）将滤饼再用20%盐酸，在75～100℃搅拌浸出2～4h，这时铁被溶解除去，而钽酸钠、铌酸钠转变为含水的氢氧化物。

三、还原－电解法处理锡渣

原料是用反射炉冶炼马来西亚锡沙矿所得的锡渣，其成分如下（%）：

将锡渣1000㎏、硫酸渣（焙烧硫化铁产品含Fe 60%，Cu 0.2%，S 2%）700㎏、焦炭粉150㎏、石灰石100㎏，加入到电炉内，在1400℃下进行熔融还原，可得到含Nb3.6%、Ta3%、W2.9%的铁合金，以FeCl₂、HCL、（NH₄）₂SO₄的混合液作为电解液，铁合金作为阳极进行电解，钽、铌、钨呈细小颗粒得到浓缩而回收。

电解的反应为：3FeCl→Fe＋2FeCl₃

当FeCl₃增加时，可加入铁屑，使FeCl₃被还原成FeCl₂，在电解过程中，FeCl₃是循环使用的，铁合金的溶解残渣先用石油再用苏打水洗涤脱硫，得到Ta 25%、Nb 30%、W 24%的钽铌浓缩物。