DE670980C - Verfahren zur gemeinsamen Gewinnung von Tantal und Niob - Google Patents

Description

• Verfahren zur gemeinsam= Gewinnung von Tantal und Niob Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur gemeinsamen Gewinnung von Tantal und Niob aus diese in Form von Oxydverbindungen enthaltenden Erzen oder metalltirgischen Nebene#rzeugnissen.
• Der Zweck der Erfindung ist, ein wirtschaftlich durchführbares Verfahren zur gemeinschaftlichen Gewinnung von Tantal und Niob in Form von Metallen oder in Form von wenig Kohlenstoff enthaltenden Legierungen zu schaffen.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, Metalle, z. B. Chrom, aus ihren Oxyden durch Reduktion mit Calcium und Aluminium, ohne Anwendung äußerer Wärme, zu gewinnen.
• Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das in den Ausgangsstoffen enthaltene Tantal und Niob durch Calcium und Aluminium unter Wärmezufuhr von außen reduziert werden.
• Die Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß Calcium und Aluminium mit Tantal oder Niob oder beiden in Form einer Legierung, wie man sie durch die vollstänffigeReduktion #derSchlacken mit einemÜber-Schuß des Reduktionsmittels erhält, als Reduktionsmittel Verwendung finden.
• Die Reduzierung kann in einem Tiegel oder einer beliebigen anderen Vorrichtung, beispielsweise in einem elektrischen Ofen, wie einem Induktionsofen, Lichtbogenofen oder einem anderen elektrischen Ofen, einem Tiegelofen oder einem Flammofen, erfolgen. Die Verwendung findenden Öfen können ortsfest, kippbar, drehbar oder schwingbar ausgebildet sein.
• Der Reduziervorgang kann so durchgeführt werden, daß das Tantal und Niob in Form einer Legierung mit einem oder mehreren anderen Metallen erhalten werden. So kann beispielsweise dem Beschickungsgut oder dem Reduzierbad entweder vor oder nach der Behandlung Eisen zug#esetzt werden, um das Tantal und Niob in Form ihrer Ferrolegierungen, wie sie in der Industrie Verwendung finden, zu gewinnen. Der Reduziervorgang kann auch auf einem Bad geschmolzenen Metalls (z. B. geschmolzenen Eisens) oder einer Legierung durchgeführt werden. Das zur Bildung einer Legierung mit dem Tantal und Niob bestimmte Metall kann in Form eines Oxvdes der Beschickung oder dem Reaktionsbad aus Tantal oder Niob zugesetzt werden.
• Die durch den Reduktionsvorgang erhaltenen Schlacken, Rückstände oder Nebenerzeugnisse können beträchtliche Mengen Tantal und Niob enthalten. Derartige Schlacken, Rückstände oder Nebenerzeugnisse können mit einex genügenden Menge Calcium und/ oder Aluminium behandelt werden, um eine Legierung aus Tantal und/oder Niob mit Calcium und/oder Aluminium zu erhalten. Die so aus den Schlacken, Rückständen #'od#r NebenerzeugnissengewonneneLegierung n als Reduziermittel für die Rohstoffe Verwendung finden. Ausführungsbeispiel Ein Konzentrat nachstehender Analyse wurde behandelt: Al, 0, 4,36 1/0, Mg 0 Spuren, Ca 0 Spuren, S i 0, 3,2 5 "/o, Fe 9,04 '/" Mn 7,5 0 110, Ti 0, 3,50 Oio, T% 05 29,78 o? (Ta 24,45 Ofo), Nb, 05 3 5,42 % (Nb 24,8o %).
• Der Reduziervorgang wurde in einem H#roult-Elektro-Ofen mit einer Ca-AI-LegierUng Mit 25 0/0 Ca lind 75 0/, #M sowie einem Zusatz von Flußspat durchgeführt. Die Beschickung hatte folgende Zusammensetzung-

  Konzentrat ............. iooo kg

  Ca-AI-Legierting ........ 313 -

  Eisen ................. i5o -

  Flußspat ............... 30 -

  149,3 kg

  750 kg Legierung folgender Zusammensetzung wurde gewonnen: Ta+Nb 57,27'/" Fe 30,18"/", Mn 8,31 Si 1,53 lf,), AI o,95 Iljo.
• Ferner wurde eine Schlacke nachstehender Zusammensetzung erhalten: Al.0, 61,2o'[" SiO, o,721/" CaO 11,95/" Mg (5 2 1,68 "/" (Ta + Nb), 05 1,30 %.
• Die Gewinnung von Tantal und Niob aus ihren Oxyden auf aluminothermischem Wege ist bereits bekannt. Die Mineralien und Konzentrate -des Tantals und Niobs enthalten aber in den meisten Fällen beträchtliche Mengen von Ti 0, Wenn man nun Aluminium als Reduktionsmittel verwendet, kann man eine verhältnismäßig umfangreiche Reduktion des Titans nicht verhindern, das in vielen Fällen als Verunreinigung der erzeugten Legierung angesehen wird. Die Reduktion von Ti 0, kann zwar verringert werden, indem der Beschickung Kalk beigegeben wird. Diese Beigabe bedingt aber eine unzweckmäßige Verggrößerung der Schlackennienge, woraus sich wieder ein Verlust an Tantal und Niob ergibt. . # Wenn man im Gegensatz hierzu aber eine Legierung von Ca-Al als Reduktionsmittel verwendet, erzeugt man eine entsprechende Menge von Ca 0, ohne andererseits die Schlakkenmenge zu vergrößern.
• Es ist auch bekannt, Vanadiumoxyd mit einer Legierung von Calcium und Aluminium unter Zusatz von Flußspat zu reduzieren.
• Vanadium aber ist relativ leicht schmelzbar, ebenso Vanadiumoxyd, während umgekehrt Tantal und sein Oxyd einen außerordentlich hohen Schmelzpunkt haben. Auch die Verbindungswärnie von Ta20, ist mit 48o Cal. beträchtlich höher als diejenige von Vf! 05, die nur 436 Cal. beträgt. Es ist daher durchaus nicht selbstverständlich, daß die für Vanadium bekannten Reduktionsmethoden auf Tantat anzuwenden sind.
• Vor allem ist nicht ohne weiteres zu erwarten, daß auf dem gleichen Wege eine vollständige Reduktion des Tantaloxyds eintritt, da die bei der Reaktion gebildeten Tantaloxydkalkverbin-dungen noch schwerer reduzierbar sind als das Oxyd.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i.
2. Verfahren zur gemeinsamen Gewinnung von Tantal und Niob aus diese in Form von Oxydverbindungen enthaltenden Erzen oder nietallurgischen Nebenerzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Ausgangsstoffen enthaltene Tantal und Niob durch Calcium und Alnrninium unter Wärmezufuhr von außen reduziert werden. :2.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Calcium und Alnr£iinium mit Tantal oder Niob oder beiden in Form einer Legierung, wie man sie durch die vollständige Reduktion der Schlacken mit einem Überschuß des Reduktionsinittels erhält, als Reduktionsmittel Verwendung finden. 3. Verfahren nach Anspruch i oder dadurch gekennzeichnet, daß der Beschikkungs- oder Reaktionsmasse Eisen zugesetzt wird, um das Tantal und Niob in Form ihrer Ferrolegierungen zu gewinnen.