Тантал-Руда ниобијума: минералогија, флотација и спецификације метала у низу

Минералогија руде тантала{0}}ниобијума

Индустријске сировине за тантал и ниобијум потичу из две породице минерала. Колумбит-танталитни низ, (Фе,Мн)(Та,Нб)2О6, је потпуни чврст раствор у коме се тантал и ниобијум слободно замењују; Та-доминантни састав се назива танталит, а састав који доминира Нб- назива се колумбит. Пирохлор, номинално (На,Ца)2Нб2О6(ОХ,Ф), доминира снабдевањем ниобијума из лежишта са карбонатитом{10}}. Пошто су ова два елемента хемијски слична, руда се увек вреднује на одвојеним Та2О5 и Нб2О5 тестовима пре него на једној комбинованој цифри оксида.

Метали се оштро разликују по густини: метални тантал је 16,6 г/цм3 и метални ниобијум је 8,57 г/цм3. Тај контраст је разлог зашто већина примарних руда пролази кроз гравитационо предконцентрацију пре флотације, магнетне сепарације или завршне фазе чишћења.

Упоредни подаци о минералима

Фе и Мн континуирано варирају у низу колумбита-танталита, тако да исти ручни узорак може дати различите односе Та2О5/Нб2О5 из различитих делова депозита. Купци стога врше анализу на основу лота, а уговори су написани на односу пентоксида, а не на називу минерала.

Понашање флотације и режими реагенса

Танталит, колумбит и пирохлор реагују и на катјонске и на ањонске колекторе; сакупљачи комплекса, типично типови хидроксамске киселине, дају селективнији одговор. Са олеинском киселином као сакупљачем, опоравак достиже врхунац у пХ вредности од 6 до 8, док минерали кварца, фелдспата и доломита слабо плутају при било ком пХ. Тај прозор је практична основа за одвајање рудних минерала од силикатног и карбонатног слоја.

Кондиционирање киселином повећава способност плутања. Третман са отприлике 10% сумпорне киселине чини руду значајно лакшом за плутање, а реакција се побољшава са дозом киселине; сумпорна киселина надмашује хлороводоничну киселину у овој дужности, док кондиционирање са око 1% флуороводоничне киселине производи ниво активације сличан сумпорној киселини. Када је олеинска киселина сакупљач, натријум сулфид у концентрацији од око 10 до 20 мг по литру потискује минерале тантал{6}}ниобијума заједно са делом ланца; са катјонским колектором исти реагенс у почетку активира минерале руде, али опоравак опада како се доза повећава. Мали додаци натријум силикофлуорида потискују све минерале у кругу олеинске киселине.

Спецификације метала на нижем току

Концентрат се претвара у метал или гвоздену матичну легуру, а ковани производ се затим купује према објављеним спецификацијама, а не према тесту руде. Ингот тантала је специфициран под АСТМ Б364, тантална шипка и жица под АСТМ Б365. Ингот ниобијума је покривен АСТМ Б394, а ниобијумска шипка и шипка АСТМ Б392. Ове спецификације фиксирају хемијска ограничења, механичка својства и толеранције димензија, и оне су независне од минералогије из које долази храна.

Често постављана питања

Q:Која је разлика између танталита и колумбита?
О: Оба припадају серији чврстих раствора (Фе,Мн)(Та,Нб)2О6. Танталит је Та-богати крај серије, колумбит Нб{4}}богат крај; граница је ствар односа Та/Нб у свакој партији, а не различите минералне структуре.

Q:Зашто се руда класификује на Та2О5 и Нб2О5 одвојено?
О: Два оксида се плаћају по веома различитим ценама и различито се понашају у низводној металургији, тако да би један комбиновани оксидни број сакрио плативи садржај тантала.

Q:Који пХ опсег одговара флотацији олеинске киселине?
О: Опоравак је најбољи између пХ 6 и пХ 8, што је такође место где кварц, фелдспат и доломит остају слабо плутајући и могу бити одбачени у јаловину.

Q:Да ли кондиционирање киселине мења перформансе флотације?
О: Да. Кондиционирање са око 10% сумпорне киселине повећава флоатабилност, а ефекат расте са додавањем киселине. Сумпорна киселина ради боље од хлороводоничне киселине, док отприлике 1% флуороводоничне киселине даје упоредиву активацију.

Q:Које спецификације се односе на готов метал?
О: АСТМ Б364 за инготе тантала, АСТМ Б365 за танталну шипку и жицу, АСТМ Б394 за ингот ниобијума и АСТМ Б392 за шипку и шипку ниобијума.