Tantal-Minereu de niobiu: mineralogie, comportament de flotație și specificații ale metalelor în aval

Mineralogia tantalului-Minereuri de niobiu

Tantalul și niobiul industrial provin din două familii de minerale. Seria de columbit-tantalit, (Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6, este o soluție solidă completă în care tantalul și niobiul se substituie liber; o compoziție dominantă Ta-se numește tantalit și o compoziție dominantă Nb{-se numește columbit. Piroclorul, nominal (Na,Ca)2Nb2O6(OH,F), domină aprovizionarea cu niobiu din depozitele găzduite-de carbonatit. Deoarece cele două elemente sunt similare din punct de vedere chimic, minereul este întotdeauna evaluat pe teste separate de Ta2O5 și Nb2O5, mai degrabă decât pe o singură cifră de oxid combinată.

Metalele diferă foarte mult ca densitate: tantalul este de 16,6 g/cm3 și niobiul este de 8,57 g/cm3. Acest contrast este motivul pentru care majoritatea minereurilor primare trec prin preconcentrarea gravitațională înainte de flotare, separare magnetică sau o etapă finală de curățare.

Date minerale comparative

Fe și Mn variază continuu de-a lungul seriei de columbite-tantalit, astfel încât același specimen de mână poate returna rapoarte diferite Ta2O5/Nb2O5 din diferite părți ale unui depozit. Prin urmare, cumpărătorii analizează pe bază de lot, iar contractele sunt scrise mai degrabă pe raportul de pentoxid decât pe numele mineralului.

Comportamentul de flotație și regimurile de reactivi

Tantalitul, columbitul și piroclorul răspund atât la colectorii cationici, cât și la cei anionici; colectorii de complexare, de obicei tipuri de acid hidroxamic, dau răspunsul mai selectiv. Cu acid oleic ca colector, recuperarea atinge vârfuri în fereastra pH-ului 6 până la 8, în timp ce mineralele gangue cuarț, feldspat și dolomit plutesc slab la orice pH. Această fereastră este baza practică pentru separarea mineralelor de minereu de ganga silicați și carbonatați.

Condiționarea acidă crește flotabilitatea. Tratamentul cu aproximativ 10% acid sulfuric face ca minereul să fie mult mai ușor de plutit, iar răspunsul se îmbunătățește cu dozarea acidului; acidul sulfuric depășește acidul clorhidric în această sarcină, în timp ce condiționarea cu aproximativ 1% acid fluorhidric produce un nivel de activare similar cu acidul sulfuric. Când acidul oleic este colectorul, sulfura de sodiu la o concentrație de aproximativ 10 până la 20 mg pe litru deprimă mineralele de tantal-niobiu împreună cu o parte din gangă; cu un colector cationic, același reactiv activează inițial mineralele, dar recuperarea scade pe măsură ce doza crește. Mici adaosuri de silicofluorura de sodiu deprimă toate mineralele dintr-un circuit de acid oleic.

Specificații metalice în aval

Concentratul este transformat în metal sau aliaj feros principal, iar produsul forjat este apoi cumpărat conform specificațiilor publicate, mai degrabă decât împotriva analizei minereului. Lingoul de tantal este specificat conform ASTM B364, tija și sârma de tantal conform ASTM B365. Lingoul de niobiu este acoperit de ASTM B394 și bara și tija de niobiu de ASTM B392. Aceste specificații stabilesc limitele chimice, proprietățile mecanice și toleranțele de dimensiune și sunt independente de mineralogia din care provine furajul.

Întrebări frecvente

Q:Care este diferența dintre tantalit și columbit?
R: Ambele aparțin seriei de soluții solide (Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6. Tantalitul este finalul bogat în Ta-serialul, columbitul finalul bogat în Nb{-; limita este o chestiune de raport Ta/Nb în fiecare lot, nu de o structură minerală diferită.

Q:De ce minereul este clasificat separat pe Ta2O5 și Nb2O5?
R: Cei doi oxizi sunt plătiți la prețuri foarte diferite și se comportă diferit în metalurgia din aval, astfel încât un singur număr de oxid combinat ar ascunde conținutul de tantal plătit.

Q:Ce interval de pH se potrivește cu flotarea acidului oleic?
R: Recuperarea este cea mai bună între pH 6 și pH 8, care este, de asemenea, acolo unde cuarțul, feldspatul și dolomita rămân slab flotabile și pot fi respinse în steril.

Q:Condiționarea acidului modifică performanța de flotație?
A: Da. Condiționarea cu aproximativ 10% acid sulfuric crește flotabilitatea, iar efectul crește odată cu adăugarea de acid. Acidul sulfuric are performanțe mai bune decât acidul clorhidric, în timp ce aproximativ 1% acid fluorhidric oferă o activare comparabilă.

Q:Ce specificații se aplică metalului finit?
A: ASTM B364 pentru lingoul de tantal, ASTM B365 pentru tijă și sârmă de tantal, ASTM B394 pentru lingoul de niobiu și ASTM B392 pentru bara și tija de niobiu.