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CH654558A5 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF NIOBIUM OXYFLUORIDE. - Google Patents

PROCESS FOR THE PRODUCTION OF NIOBIUM OXYFLUORIDE. Download PDF

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Publication number
CH654558A5
CH654558A5 CH96083A CH96083A CH654558A5 CH 654558 A5 CH654558 A5 CH 654558A5 CH 96083 A CH96083 A CH 96083A CH 96083 A CH96083 A CH 96083A CH 654558 A5 CH654558 A5 CH 654558A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
niobium
solution
aqueous
reactor
oxyfluoride
Prior art date
Application number
CH96083A
Other languages
French (fr)
Inventor
Edwin J Bielecki
C Edward Mosheim
Umedray L Shet
Roger M Bergman
Charles R Jun Nippert
Original Assignee
Cabot Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/351,348 external-priority patent/US4592904A/en
Priority claimed from US06/384,077 external-priority patent/US4420469A/en
Application filed by Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of CH654558A5 publication Critical patent/CH654558A5/en

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G33/00Compounds of niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/50Agglomerated particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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    • C01P2006/80Compositional purity

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

La présente invention peut avantageusement être mise en œuvre selon un mode discontinu, semi-continu ou continu. Les modes se-mi-continu et continu sont les plus efficaces. A cet effet, une portion de la boue contenant l'oxyfluorure de niobium est retirée périodiquement ou continuellement du réacteur d'hydrolyse et de cristallisation. L'oxyfluorure de niobium cristallisé est ensuite séparé de la phase liquide de la portion de boue ainsi retirée et le filtrat liquide est recyclé dans le réacteur. Une nouvelle quantité de solution aqueuse de départ contenant du niobium est introduite dans le réacteur périodiquement ou continuellement, à un débit suffisant pour maintenir un volume de boue approprié dans le réacteur et empêcher que la boue s'évapore à sec. Par cette série d'opérations, on peut produire et recueillir un produit d'oxyfluorure de niobium de manière semi-continue ou continue. The present invention can advantageously be implemented in a discontinuous, semi-continuous or continuous mode. The semi-continuous and continuous modes are the most effective. To this end, a portion of the sludge containing niobium oxyfluoride is removed periodically or continuously from the hydrolysis and crystallization reactor. The crystallized niobium oxyfluoride is then separated from the liquid phase of the portion of sludge thus removed and the liquid filtrate is recycled to the reactor. A new quantity of aqueous starting solution containing niobium is introduced into the reactor periodically or continuously, at a rate sufficient to maintain an appropriate volume of sludge in the reactor and prevent the sludge from evaporating to dryness. By this series of operations, one can produce and collect a niobium oxyfluoride product in a semi-continuous or continuous manner.

Comme cela est indiqué dans le brevet US N° 4164417 susmentionné, on peut calciner l'oxyfluorure de niobium (Nb02F) en présence de vapeur d'eau à une température d'environ 500 à 1000°C pour former de l'oxyde de niobium (Nb2Os) suivant l'équation: As indicated in the aforementioned US Pat. No. 4,164,417, niobium oxyfluoride (Nb02F) can be calcined in the presence of water vapor at a temperature of about 500 to 1000 ° C to form niobium oxide (Nb2Os) according to the equation:

(A) 2 Nb02F + H20 2 Nb2Os + 2 HF (A) 2 Nb02F + H20 2 Nb2Os + 2 HF

Cependant, on a maintenant constaté que, bien que la réaction semble s'effectuer suivant cette équation dans la partie inférieure de ce domaine de température (c'est-à-dire de 500 à environ 600° C), un autre mécanisme de réaction semble prédominer aux températures supérieures à environ 700e C, donnant un rendement limité en Nb2Os. Cette autre réaction est supposée s'effectuer suivant l'équation: However, it has now been found that, although the reaction appears to proceed according to this equation in the lower part of this temperature range (i.e. 500 to about 600 ° C), another reaction mechanism seems to predominate at temperatures above about 700 ° C, giving a limited yield of Nb2Os. This other reaction is supposed to take place according to the equation:

(B) 3 Nb02F (s) 2 Nb2Os (s) + NbOF3 (g) (B) 3 Nb02F (s) 2 Nb2Os (s) + NbOF3 (g)

Aux températures inférieures à environ 600° C, le mécanisme de la réaction suit l'équation A, mais la réaction est trop lente pour être pratiquement utile. Au-dessus d'environ 600° C, le mécanisme selon l'équation B prend plus d'importance et le sous-produit NbOF3 gazeux commence à se former rapidement. Cette équation sert à expliquer la réduction du rendement en oxyde de niobium constatée dans la mise en œuvre du procédé de calcination du brevet précité aux températures supérieures à environ 600° C. Bien que l'accroissement de la vitesse de réaction aux températures supérieures à environ 600° C soit très désirable pour l'utilité commerciale pratique du procédé, les rendements réduits à cette température rendent le procédé pratiquement inintéressant. At temperatures below about 600 ° C, the reaction mechanism follows Equation A, but the reaction is too slow to be practically useful. Above about 600 ° C, the mechanism according to equation B becomes more important and the gaseous NbOF3 by-product begins to form quickly. This equation is used to explain the reduction in the yield of niobium oxide observed in the implementation of the calcination process of the aforementioned patent at temperatures above approximately 600 ° C. Although the increase in the reaction rate at temperatures above approximately 600 ° C is very desirable for the practical commercial utility of the process, the reduced yields at this temperature make the process practically uninteresting.

Les exemples qui suivent illustrent l'invention. The following examples illustrate the invention.

Exemple 1 : Example 1:

Un bêcher en fluorocarbone contenant une tige d'agitateur revêtue de fluorocarbone et muni d'un réfrigérant en polypropylène a été placé sur une plaque chauffante pourvue d'un dispositif .d'agitation magnétique. Dans ce bêcher on a placé 400 ml d'une fraction préconcentrée de niobium dont l'analyse a montré qu'elle contenait 946,9 g/1 de Nb205 (662,8 g/1 de Nb) et 699,2 g/1 de F (rapport molaire F:Nb environ 5:1). A cette solution de niobium on a ajouté 100 ml d'eau. On a ensuite chauffé le mélange à l'ébullition (130-160°C) sous agitation afin de maintenir les solides hydrolysés en suspension. Pendant le chauffage, on a recueilli à la sortie du réfrigérant une fraction aqueuse contenant du fluorure d'hydrogène (HF). A fluorocarbon beaker containing an agitator rod coated with fluorocarbon and provided with a polypropylene condenser was placed on a hot plate provided with a magnetic stirring device. 400 ml of a preconcentrated fraction of niobium were placed in this beaker, the analysis of which showed that it contained 946.9 g / 1 of Nb205 (662.8 g / 1 of Nb) and 699.2 g / 1 of F (molar ratio F: Nb about 5: 1). To this niobium solution was added 100 ml of water. The mixture was then heated to boiling (130-160 ° C) with stirring to keep the hydrolyzed solids in suspension. During the heating, an aqueous fraction containing hydrogen fluoride (HF) was collected at the outlet of the refrigerant.

L'analyse de cette fraction de 270 ml a montré qu'elle contenait 305 g/1 de F. Ensuite, on a refroidi la suspension résiduelle (230 ml) et on l'a filtrée. On a lavé le produit solide à l'eau désionisée et on l'a séché. On a obtenu 230 g d'un produit granulé, s'écoulant librement, s dont l'analyse a montré qu'il consistait en oxyfluorure de niobium. (Nb02F). La quantité de filtrat a été de 145 ml, dont on a recyclé 110 ml dans le réacteur en conservant 35 ml de filtrat pour l'analyse. Au filtrat placé dans le réacteur on a ajouté 290 ml de fraction aqueuse de niobium préconcentrée et 100 ml d'eau. On a à nouveau io chauffé le mélange réactionnel à l'ébullition sous agitation et on a recueilli 240 ml de HF aqueux comme condensât (328 g/1 de F par analyse). On a refroidi la suspension résultante (252 ml), on l'a filtrée, lavée, séchée et on a recueilli 190 g de Nb02F. On a obtenu 182 ml de filtrat dont on a recyclé à nouveau 162 ml dans le réacteur 15 en réservant 20 ml pour l'analyse. Analysis of this 270 ml fraction showed that it contained 305 g / l of F. Then, the residual suspension (230 ml) was cooled and filtered. The solid product was washed with deionized water and dried. 230 g of a granulated, free-flowing product were obtained, the analysis of which showed that it consisted of niobium oxyfluoride. (Nb02F). The amount of filtrate was 145 ml, of which 110 ml was recycled to the reactor, leaving 35 ml of filtrate for analysis. To the filtrate placed in the reactor was added 290 ml of aqueous fraction of preconcentrated niobium and 100 ml of water. The reaction mixture was again heated to boiling with stirring and 240 ml of aqueous HF was collected as condensate (328 g / l F by analysis). The resulting suspension was cooled (252 ml), filtered, washed, dried and 190 g of Nb02F were collected. 182 ml of filtrate were obtained, of which 162 ml was recycled again in reactor 15, reserving 20 ml for analysis.

On a répété encore deux cycles additionnels selon cette méthode générale. La fraction aqueuse de niobium préconcentrée (238 ml) et de l'eau (100 ml) ont été introduites dans le réacteur contenant le filtrat recyclé en provenance de la précédente récupération de Nb02F. 20 Ce mélange réactionnel a été chauffé à l'ébullition (130-160°C) sous agitation et on a recueilli 230 ml de condensât aqueux de HF (contenant 347 g/1 de F). Une nouvelle quantité de fraction de niobium préconcentrée (214 ml) a été ajoutée à la suspension avec une nouvelle quantité de 100 ml d'eau. Le mélange réactionnel a été porté à 25 l'ébullition sous agitation et on a recueilli 200 ml de HF aqueux (contenant 372 g/1 de F). On a filtré les 360 ml de suspension obtenue pour recueillir le Nb02F comme produit. Il est resté 245 ml de filtrat. Le produit lavé et séché, granulé, non hydraté, s'écoulant librement, a pesé 340 g. Two additional cycles were repeated according to this general method. The aqueous fraction of preconcentrated niobium (238 ml) and water (100 ml) were introduced into the reactor containing the recycled filtrate from the previous recovery of Nb02F. This reaction mixture was heated to boiling (130-160 ° C) with stirring and 230 ml of aqueous HF condensate was collected (containing 347 g / l F). A new quantity of preconcentrated niobium fraction (214 ml) was added to the suspension with a new quantity of 100 ml of water. The reaction mixture was brought to the boil with stirring and 200 ml of aqueous HF (containing 372 g / l of F) was collected. The 360 ml of suspension obtained was filtered to collect Nb02F as product. 245 ml of filtrate remained. The washed and dried, granulated, non-hydrated, free flowing product weighed 340 g.

30 30

Exemple 2: Example 2:

Dans un ballon de distillation en fluorocarbone, on a placé un échantillon de 1000 ml d'une fraction aqueuse de niobium [contenant 180 g/1 de Nb205 (126 g/1 de Nb) et 213 g/1 de F (F:Nb 8:1)] 35 obtenue par extraction liquide/liquide d'une solution de digestion de minerai. On a évaporé cette fraction de niobium à la moitié de son volume (500 ml), après quoi on a introduit dans le réacteur encore 550 ml de fraction de niobium. On a ensuite évaporé le contenu du " réacteur jusqu'à ce qu'on ait recueilli 550 ml de distillât. On a intro-40 duit successivement encore deux portions de 550 ml de fraction de niobium, successivement et eri évaporant 550 ml après chaque addition de fraction de niobium. Une analyse du concentré final a montré qu'il contenait 914,3 g/1 de Nb205 (640 g/1 de Nb) en solution. In a fluorocarbon distillation flask, a 1000 ml sample of an aqueous niobium fraction [containing 180 g / l of Nb205 (126 g / l of Nb) and 213 g / l of F (F: Nb) was placed 8: 1)] 35 obtained by liquid / liquid extraction of an ore digestion solution. This niobium fraction was evaporated to half its volume (500 ml), after which another 550 ml of niobium fraction was introduced into the reactor. The contents of the reactor were then evaporated until 550 ml of distillate were collected. Two more 550 ml portions of niobium fraction were successively added and successively evaporated and 550 ml evaporated after each addition niobium fraction Analysis of the final concentrate showed that it contained 914.3 g / l of Nb205 (640 g / l of Nb) in solution.

Trois cycles de cristallisation par hydrolyse ont été ensuite effec-45 tués. Pour chaque cycle, on a ajouté 690 ml de fraction de niobium à la fraction de niobium concentrée placée dans le réacteur. Chaque mélange réactionnel a été ensuite chauffé à l'ébullition (105-125° C) en agitant suffisamment pour maintenir les solides hydrolysés en suspension, jusqu'à ce que le volume de distillât recueilli soit de 50 645 ml. Après chaque évaporation, on a refroidi le mélange réactionnel et on l'a filtré pour séparer l'oxyfluorure de niobium (Nb02F) non hydraté, granulé, s'écoulant librement. On a recyclé le filtrat dans le réacteur en introduisant une fraction additionnelle de niobium et on a commencé le cycle suivant. Le tableau A ci-après 55 rassemble les résultats obtenus. Three cycles of crystallization by hydrolysis were then carried out. For each cycle, 690 ml of niobium fraction was added to the concentrated niobium fraction placed in the reactor. Each reaction mixture was then heated to boiling (105-125 ° C) with sufficient stirring to keep the hydrolyzed solids in suspension, until the volume of distillate collected was 50,645 ml. After each evaporation, the reaction mixture was cooled and filtered to separate the unhydrated, granulated, free flowing niobium oxyfluoride (Nb02F). The filtrate was recycled to the reactor by introducing an additional fraction of niobium and the next cycle was started. Table A below 55 collects the results obtained.

( Tableau en tête de la page suivante) (Table at the top of the next page)

Exemple 3: Example 3:

On a introduit 282 kg d'une solution de niobium dans un réac-60 teur de 1701 muni d'un agitateur à turbine et de corps de chauffe électriques. La solution de niobium avait une densité d'environ 1,8 g/cc à 25° C et contenait environ 493 g/1 de Nb et 565 g/1 de F (un rapport molaire F:Nb de 5,6). On a fait bouillir la solution de niobium et le Nb02F a cristallisé sous forme de suspension d'un so-65 lide granulé, facile à filtrer. La vapeur a été condensée dans un échangeur de chaleur à enveloppe et tube, refroidi à l'eau. A l'équilibre, le point d'ébullition normal de la solution était de 155 ± 5°C. On a soutiré du réacteur environ 20% en volume de la suspension de 282 kg of a niobium solution were introduced into a reactor of 601 1701 equipped with a turbine agitator and electric heating bodies. The niobium solution had a density of about 1.8 g / cc at 25 ° C and contained about 493 g / 1 of Nb and 565 g / 1 of F (an F: Nb molar ratio of 5.6). The niobium solution was boiled and the Nb02F crystallized as a suspension of a granulated so-65 lide, easy to filter. The steam was condensed in a shell and tube heat exchanger, cooled with water. At equilibrium, the normal boiling point of the solution was 155 ± 5 ° C. About 20% by volume of the suspension was withdrawn from the reactor.

654558 4 654 558 4

Tableau A Table A

Etape N° Step N °

Volume (ml) Nb Fraction'" au réacteur Volume (ml) Nb Fraction '"at the reactor

Volume (ml) évaporé Volume (ml) evaporated

Analyse du distillât Distillate analysis

Analyse du contenu aqueux du réacteur Analysis of the aqueous content of the reactor

Produit recueilli Product collected

1 1

1000 1000

0 0

-

126 g/1 Nb 126 g / 1 Nb

-

2 2

0 0

500 500

-

250 g/1 Nb (est) 250 g / 1 Nb (est)

-

3 3

550 550

550 550

-

390 g/1 Nb (est) 390 g / 1 Nb (est)

-

4 4

550 550

550 550

-

540 g/1 Nb (est) 540 g / 1 Nb (est)

-

5 5

550 550

550 550

-

640 g/1 Nb'2' 640 g / 1 Nb'2 '

-

6,7 6.7

690 690

645 645

145 g/1 HF 145 g / 1 HF

638 g/1 Nb'3' 638 g / 1 Nb'3 '

140 g Nb02F 140 g Nb02F

8,9 8.9

690 690

645 645

138 g/1 HF 138 g / 1 HF

666 g/1 Nb'31 666 g / 1 Nb'31

86 g Nb02F 86 g Nb02F

10, 11 10, 11

690 690

645 645

163 g/1 HF 163 g / 1 HF

656 a/1 Nb'3) 656 a / 1 Nb'3)

119,5 g Nb02F 119.5 g Nb02F

Analyse: 126 g/1 de Nb, 213 g/1 de F. Analysis: 126 g / 1 Nb, 213 g / 1 F.

121 Echantillon de 35 ml du contenu du réacteur prélevé pour l'analyse. 121 35 ml sample of the reactor contents taken for analysis.

m Contenu du réacteur filtré, produit précipité recueilli, échantillon de 35 ml de filtrat prélevé pour l'analyse et restant du filtrat recyclé dans le réacteur. m Contents of the filtered reactor, precipitated product collected, sample of 35 ml of filtrate taken for analysis and remaining of the filtrate recycled in the reactor.

Nb02F toutes les 2-4 h, on l'a filtrée et on a réintroduit le filtrat dans le réacteur. On a lavé le gâteau de NbO,F avec 10% en poids d'eau et on a également introduit la solution de lavage dans le réacteur. On a maintenu le volume dans le réacteur essentiellement constant durant l'essai en ajoutant de nouvelles quantités de solution de niobium selon les besoins. Cet essai a été poursuivi en continu pendant 116 h et, pendant ce temps, on a ajouté un total de 2821 kg de solution de niobium et 112 kg d'eau de lavage. On a recueilli un total de 1384 kg de condensât. Ce condensât titrait en moyenne 50% en p'oids de HF dans l'eau. Le gâteau humide de Nb02F recueilli dans le filtre a pesé 1292 kg (tel que filtré) et 1187 kg après séchage à 120-240 C. Le Nb02F séché était granulé, coulait librement et a titré 13,8% en poids de F et 64% en poids de Nb. A la fin de l'essai, la liqueur mère pesait 20 kg. Nb02F every 2-4 h, it was filtered and the filtrate was reintroduced into the reactor. The NbO, F cake was washed with 10% by weight of water and the washing solution was also introduced into the reactor. The volume in the reactor was kept essentially constant during the test by adding new amounts of niobium solution as required. This test was continued continuously for 116 h and during this time a total of 2821 kg of niobium solution and 112 kg of washing water were added. A total of 1384 kg of condensate was collected. This condensate titrated on average 50% by weight of HF in water. The wet cake of Nb02F collected in the filter weighed 1292 kg (as filtered) and 1187 kg after drying at 120-240 C. The dried Nb02F was granulated, flowed freely and titrated 13.8% by weight of F and 64 % by weight of Nb. At the end of the test, the mother liquor weighed 20 kg.

Le poids total chargé pendant l'essai a été de 2821 kg de solution de niobium et 112 kg d'eau pour un total de 2933 kg chargé. Le poids total recueilli a été de 1384 kg de condensât, 1292 kg de Nb02F à l'état de gâteau sur le filtre, 210 kg de liqueur mère pour un total de 2886 kg recueilli. Une quantité de 6 kg n'a pas été justifiée. The total weight loaded during the test was 2821 kg of niobium solution and 112 kg of water for a total of 2933 kg loaded. The total weight collected was 1384 kg of condensate, 1292 kg of Nb02F in the form of a cake on the filter, 210 kg of mother liquor for a total of 2886 kg collected. A quantity of 6 kg was not justified.

20 20

25 25

R R

Claims (6)

654 558 654,558 2 2 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la production d'oxyfluorure de niobium, caractérisé en ce que l'on chauffe à l'ébullition, dans un réacteur, sous agitation, une solution aqueuse de départ contenant de l'acide fluorhydrique et du niobium dissous afin de provoquer l'évaporation et l'hydrolyse de la solution aqueuse de départ, avec formation d'une boue contenant de l'oxyfluorure de niobium, l'agitation étant süffisante pour maintenir le produit hydrolysé en suspension; et en ce que l'on recueille l'oxyfluorure de niobium de la boue, tel que formé, en séparant l'oxyfluorure de niobium de la phase liquide de la boue. 1. Process for the production of niobium oxyfluoride, characterized in that an aqueous starting solution containing hydrofluoric acid and dissolved niobium is heated to boiling, in a reactor, with stirring. evaporation and hydrolysis of the starting aqueous solution, with the formation of a sludge containing niobium oxyfluoride, the stirring being sufficient to keep the hydrolyzed product in suspension; and in that the niobium oxyfluoride is collected from the mud, as formed, by separating the niobium oxyfluoride from the liquid phase of the mud. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution aqueuse de départ contient du niobium dissous en concentration de 25 à 700 g/1. 2. Method according to claim 1, characterized in that the aqueous starting solution contains niobium dissolved in a concentration of 25 to 700 g / 1. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution aqueuse de départ contient de l'acide fluorhydrique et du niobium dissous en concentrations telles que le rapport molaire du fluor au niobium dans la solution aqueuse de départ est d'au moins 4. 3. Method according to claim 1, characterized in that the aqueous starting solution contains hydrofluoric acid and niobium dissolved in concentrations such that the molar ratio of fluorine to niobium in the aqueous starting solution is at least 4 . 4. Procédé pour la production d'oxyfluorure de niobium, caractérisé en ce que: 4. Process for the production of niobium oxyfluoride, characterized in that: a) on chauffe à l'ébullition, dans un réacteur, sous agitation, une solution aqueuse de départ contenant de l'acide fluorhydrique et du niobium dissous afin de provoquer l'évaporation et l'hydrolyse de la solution aqueuse de départ, avec formation d'une boue contenant de l'oxyfluorure de niobium, l'agitation étant suffisante pour maintenir le produit hydrolysé en suspension; a) an aqueous starting solution containing hydrofluoric acid and dissolved niobium is heated to boiling in a reactor, with stirring, in order to cause evaporation and hydrolysis of the starting aqueous solution, with formation a slurry containing niobium oxyfluoride, the stirring being sufficient to keep the hydrolyzed product in suspension; b) en ce que l'on recueille l'oxyfluorure de niobium d'une portion de la boue, telle que formée, en séparant l'oxyfluorure de niobium de la phase liquide de la portion de boue; b) in that the niobium oxyfluoride is collected from a portion of the sludge, as formed, by separating the niobium oxyfluoride from the liquid phase of the sludge portion; c) en ce qu'on recycle dans le réacteur la phase liquide ainsi séparée, et d) en ce qu'on introduit une nouvelle quantité de solution aqueuse de départ dans le réacteur à un débit suffisant pour maintenir un volume approprié de boue et empêcher la boue de s'évaporer à sec. c) in that the liquid phase thus separated is recycled into the reactor, and d) in that a new quantity of starting aqueous solution is introduced into the reactor at a rate sufficient to maintain an appropriate volume of sludge and prevent the mud to evaporate to dryness. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la solution aqueuse de départ contient du niobium dissous en concentration de 25 à 700 g/I. 5. Method according to claim 4, characterized in that the aqueous starting solution contains niobium dissolved in a concentration of 25 to 700 g / I. 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la solution aqueuse de départ contient de l'acide fluorhydrique et du niobium en concentrations telles que le rapport molaire du fluor au niobium dans la solution aqueuse de départ est d'au moins 4. 6. Method according to claim 4, characterized in that the aqueous starting solution contains hydrofluoric acid and niobium in concentrations such that the molar ratio of fluorine to niobium in the aqueous starting solution is at least 4. Des minerais de niobium ont déjà été traités par digestion avec de l'acide fluorhydrique pour dissoudre le niobium et le tantale. La séparation et la purification de ces métaux sont effectuées au moyen de techniques d'extraction liquide/liquide, avec utilisation d'un solvant approprié, généralement de la méthylisobutylcétone (MiBK). La solution fluorhydrique de digestion est mise en contact avec la cétone et, en milieu fortement acide, le niobium et le tantale passent tous deux dans la phase organique alors que les autres éléments restent dans le raffinat. Lorsque l'extrait organique est mis en contact avec une solution aqueuse d'acide fluorhydrique d'acidité plus faible, le niobium repasse de façon préférentielle dans la phase aqueuse, alors que le tantale reste dans la phase organique. Niobium ores have already been treated by digestion with hydrofluoric acid to dissolve niobium and tantalum. The separation and purification of these metals are carried out by means of liquid / liquid extraction techniques, with the use of an appropriate solvent, generally methylisobutylketone (MiBK). The hydrofluoric digestion solution is brought into contact with the ketone and, in a strongly acid medium, niobium and tantalum both pass into the organic phase while the other elements remain in the raffinate. When the organic extract is brought into contact with an aqueous hydrofluoric acid solution of lower acidity, the niobium preferentially returns to the aqueous phase, while the tantalum remains in the organic phase. Pour récupérer le niobium de la phase aqueuse, celle-ci, qui est essentiellement une solution aqueuse saturée de MiBK contenant un acide oxyfluoroniobique (H2NbOF5) et du fluorure d'hydrogène (HF), a été en général traitée avec de l'ammoniaque pour faire précipiter l'hydroxyde de niobium, Nb(OH)5, qui peut ensuite être transformé en oxyde de niobium, Nb2Os, par calcination à haute température. Cependant, le fluorure d'ammonium formé comme sous-produit pose un problème d'évacuation ou de récupération. To recover niobium from the aqueous phase, the latter, which is essentially a saturated aqueous solution of MiBK containing an oxyfluoroniobic acid (H2NbOF5) and hydrogen fluoride (HF), has generally been treated with ammonia for precipitating niobium hydroxide, Nb (OH) 5, which can then be transformed into niobium oxide, Nb2Os, by calcination at high temperature. However, ammonium fluoride formed as a by-product poses a disposal or recovery problem. Une autre technique, évitant l'emploi d'ammoniaque, est décrite dans le brevet US N° 4164417. Dans cette méthode, le niobium est séparé des solutions aqueuses d'acide fluorhydrique par évaporation de ces solutions à sec, suivie de calcination du résidu pour l'obtention d'un produit contenant de l'oxyfluorure de niobium (représenté généralement par la formule NbO,Fj. Another technique, avoiding the use of ammonia, is described in US Patent No. 4164417. In this method, niobium is separated from aqueous hydrofluoric acid solutions by evaporation of these solutions to dryness, followed by calcination of the residue to obtain a product containing niobium oxyfluoride (generally represented by the formula NbO, Fj. Conformément à la présente invention, on a découvert un nouveau procédé perfectionné pour la récupération de niobium à partir d'une solution d'acide fluorhydrique contenant du niobium. On a découvert qu'une solution aqueuse d'acide fluorhydrique contenant du niobium peut être chauffée, sous agitation, dans un réacteur afin de provoquer l'évaporation et l'hydrolyse, formant une boue contenant de l'oxyfluorure de niobium, à partir de laquelle le Nb02F peut être facilement séparé et récupéré. De façon inattendue, un tel procédé fournit un produit granulé, non hydraté, s'écoulant librement. In accordance with the present invention, a novel improved process has been discovered for the recovery of niobium from a hydrofluoric acid solution containing niobium. It has been discovered that an aqueous hydrofluoric acid solution containing niobium can be heated, with stirring, in a reactor to cause evaporation and hydrolysis, forming a sludge containing niobium oxyfluoride, from which Nb02F can be easily separated and recovered. Unexpectedly, such a process provides a free-flowing, non-hydrated, granulated product. Cette récupération de Nb02F à partir d'une solution peut s'effectuer selon un procédé en discontinu, en semi-continu ou en continu. Par exemple, pour une opération en discontinu, on chauffe une solution d'acide fluorhydrique contenant du niobium, sous agitation, dans un réacteur, pour former une boue de Nb02F, qui peut ensuite être séparée de la phase liquide et ainsi récupérée. Dans un procédé en semi-continu, le Nb02F peut être séparé d'une portion de la boue, après quoi la phase liquide peut être recyclée dans le réacteur et une nouvelle quantité de solution aqueuse de départ peut être introduite dans le réacteur à un débit suffisant pour maintenir un volume approprié. En répétant cette séquence d'opérations, on réalise une production en semi-continu. Dans un procédé en continu, un courant de boue contenant du Nb02F peut être soutiré continuellement du réacteur, le Nb02F peut être séparé de la phase liquide et la phase liquide peut être recyclée dans le réacteur avec introduction simultanée de nouvelles quantités de solution aqueuse de départ, à un débit suffisant pour maintenir un volume approprié dans le réacteur. This recovery of Nb02F from a solution can be carried out according to a batch, semi-continuous or continuous process. For example, for a batch operation, a solution of hydrofluoric acid containing niobium is heated, with stirring, in a reactor, to form a slurry of Nb02F, which can then be separated from the liquid phase and thus recovered. In a semi-continuous process, the Nb02F can be separated from a portion of the sludge, after which the liquid phase can be recycled in the reactor and a new quantity of starting aqueous solution can be introduced into the reactor at a rate sufficient to maintain an appropriate volume. By repeating this sequence of operations, a semi-continuous production is carried out. In a continuous process, a slurry stream containing Nb02F can be continuously withdrawn from the reactor, the Nb02F can be separated from the liquid phase and the liquid phase can be recycled in the reactor with simultaneous introduction of new quantities of aqueous starting solution , at a rate sufficient to maintain an appropriate volume in the reactor. Dans une mise en œuvre préférée de l'invention, un minerai de niobium est tout d'abord soumis à une digestion et une fraction de niobium purifiée est obtenue suivant les méthodes de production classiques. Par exemple, le minerai peut être mis à digérer avec de l'acide fluorhydrique et le niobium peut être récupéré par extraction liquide/liquide à base de MiBK. La solution aqueuse saturée de MiBK, contenant du niobium et du fluorure d'hydrogène, ainsi obtenue a une composition dont la concentration peut varier. En général, la solution peut contenir d'environ 25 à environ 150 g/1 de niobium dissous, avec un rapport molaire du fluor (F) au niobium (Nb) d'au moins environ 4, afin de maintenir le niobium en solution. Le plus souvent, la solution contient d'environ 80 à environ 110 g/1 de niobium dissous avec un rapport molaire du fluor au niobium d'environ 8; 1 à environ 10; 1. In a preferred implementation of the invention, a niobium ore is firstly subjected to digestion and a fraction of purified niobium is obtained according to conventional production methods. For example, the ore can be digested with hydrofluoric acid and niobium can be recovered by liquid / liquid extraction based on MiBK. The saturated aqueous solution of MiBK, containing niobium and hydrogen fluoride, thus obtained has a composition the concentration of which can vary. In general, the solution may contain from about 25 to about 150 g / l of dissolved niobium, with a molar ratio of fluorine (F) to niobium (Nb) of at least about 4, in order to keep the niobium in solution. Most often, the solution contains from about 80 to about 110 g / l of dissolved niobium with a molar ratio of fluorine to niobium of about 8; 1 to about 10; 1. La fraction contenant du niobium est de préférence préconcentrée. Cela peut s'effectuer par chauffage de la solution aqueuse à l'ébullition, c'est-à-dire à une température d'au moins environ 100 C, généralement d'environ 120:C. On évapore la fraction jusqu'au point où la fraction de niobium concentrée contient jusqu'à environ 700 g/1 de niobium dissous. De préférence, la fraction concentrée contient d'environ 250 à environ 600 g/1, plus particulièrement environ 500 g/1 de niobium dissous, avec un rapport molaire du fluor au niobium d'au moins 4,5, de préférence d'environ 5,5 à environ 6,0. Pendant cette étape de concentration, le solvant (par exemple MiBK) ainsi que le HF aqueux peuvent être condensés de la phase vapeur pour être recyclés. The niobium-containing fraction is preferably preconcentrated. This can be done by heating the aqueous solution to the boil, that is, at a temperature of at least about 100 C, usually about 120: C. The fraction is evaporated to the point where the concentrated niobium fraction contains up to about 700 g / l of dissolved niobium. Preferably, the concentrated fraction contains from approximately 250 to approximately 600 g / l, more particularly approximately 500 g / l of dissolved niobium, with a molar ratio of fluorine to niobium of at least 4.5, preferably approximately 5.5 to about 6.0. During this concentration step, the solvent (for example MiBK) as well as the aqueous HF can be condensed from the vapor phase to be recycled. La fraction contenant du niobium, de préférence préconcentrée, est ensuite chauffée à l'ébullition dans un réacteur afin de provoquer une nouvelle évaporation et l'hydrolyse de la solution aqueuse de niobium. Dans des conditions d'agitation suffisantes pour maintenir les solides hydrolyses en suspension, un oxyfluorure de niobium granulé fin cristallise à partir de la solution. Pour réaliser cette hydroly-se-cristallisation sous pression atmosphérique, la solution est maintenue à une température d'au moins environ 100; C, de préférence The niobium-containing fraction, preferably preconcentrated, is then heated to boiling in a reactor in order to cause further evaporation and hydrolysis of the aqueous niobium solution. Under agitation conditions sufficient to maintain the hydrolyzed solids in suspension, a fine granulated niobium oxyfluoride crystallizes from the solution. To carry out this hydrolysis-crystallization at atmospheric pressure, the solution is maintained at a temperature of at least about 100; C, preferably 5 5 10 10 15 15 20 20 25 25 30 30 35 35 40 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 3 3 654 558 654,558 d'environ 100 à environ 180e C. Il s'est avéré qu'une température d'hydrolyse particulièrement préférée est d'environ 150 à environ 160e C. Une pression réduite ou augmentée peut être utilisée pour abaisser ou élever la température de traitement, si désiré. L'agitation peut être de n'importe quel type convenant pour maintenir les solides hydrolysés en suspension dans la boue. Les moyens d'agitation typiques comprennent les agitateurs, les pompes de circulation, etc. from about 100 to about 180 ° C. It has been found that a particularly preferred hydrolysis temperature is from about 150 to about 160 ° C. Reduced or increased pressure can be used to lower or raise the treatment temperature, if desired. The agitation can be of any type suitable for keeping the hydrolyzed solids suspended in the mud. Typical means of agitation include agitators, circulation pumps, etc. Lorsqu'une quantité économiquement utile de produit cristallisé s'est formée dans la boue, il est facile de séparer l'oxyfluorure de niobium de la phase liquide. La filtration s'est avérée être une technique de séparation commode et efficace, par exemple au moyen d'un milieu filtrant en fluorocarbone. When an economically useful amount of crystallized product has formed in the mud, it is easy to separate the niobium oxyfluoride from the liquid phase. Filtration has proven to be a convenient and efficient separation technique, for example using a fluorocarbon filter medium.
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