钽的提取研究进展

刘建迪; 王静静; 李伟; 刘平; 马凤仓; 张柯; 陈小红

doi:10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2021.07.004

钽的提取研究进展

上海理工大学材料科学与工程学院, 上海 200093

基金项目:
国家自然科学基金资助项目（51971148）

详细信息

作者简介: 刘建迪(1992-), 男, 山东滨州人, 硕士研究生, 主要从事含钽固废综合利用研究, E-mail: 182442588@st.usst.edu.cn

通讯作者: 李伟(1981-), 男, 河南商丘人, 博士, 教授, 主要从事功能薄膜材料研究, E-mail: liwei176@usst.edu.cn

中图分类号: TF841.6

收稿日期: 2021-01-12

刊出日期: 2021-04-25

Research Progress of Tantalum Extraction

School of Materials Science and Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China

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Corresponding author: LI Wei, liwei176@usst.edu.cn

Received Date: 12 January 2021

Publish Date: 25 April 2021

摘要

摘要:
钽是一种稀有金属，被视为新兴战略金属，广泛应用于多个领域，特别是在能源、国防、高新科技等领域具有不可替代的作用，并随着应用范围日益扩大，用量大幅度增加。铌和钽在自然界中一般呈类质同象混合物的形式存在，目前从铌钽精矿中提钽是最常见的回收钽资源的方法之一。文章概述了从铌钽精矿中提钽的工艺，主要包括精矿分解工艺和铌钽分离工艺。同时介绍和总结了从废硬质合金、废钽电容器、冶金渣等二次原料中提钽的方法，最后对提钽的发展方向进行了展望。
- 钽 /
- 铌钽精矿 /
- 二次原料 /
- 提取
Abstract:
Tantalum is an extremely rare precious metal, which is regarded as an emerging strategic metal. It is widely used in many fields, especially in the fields of energy, national defense, high and new science and technology, and plays an irreplaceable role. With the increasing application scope, the amount of Tantalum increases greatly. Niobium and tantalum generally exist in the form of isomorphic mixture in nature. At present, tantalum extraction from niobium and tantalum concentrate is one of the most common ways to recover tantalum resources. This paper summarizes the process of tantalum extraction from niobium tantalum concentrate including concentrate decomposition process and niobium tantalum separation process. At the same time, the methods of extracting tantalum from secondary raw materials such as waste carbide, waste tantalum capacitor and metallurgical slag are introduced and summarized. Finally, the development direction of tantalum extraction is prospected.
- tantalum /
- niobium tantalum concentrate /
- secondary raw material /
- extraction

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图 1 钽的主要应用领域^[4]

Figure 1.

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图 2 2015~2019年全球钽储量统计^[9]

Figure 2.

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图 3 氢氟酸法分解工艺流程

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图 4 硫酸法分解工艺流程

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图 5 碱熔法分解工艺流程

Figure 5.

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图 6 碱性水热法工艺流程

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图 7 氯化法工艺流程

Figure 7.

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图 8 溶剂萃取法工艺流程^[19]

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图 9 离子交换法工艺流程

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图 10 氟化物分步结晶法工艺流程

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图 11 钽合金废料中回收钽工艺流程^[39]

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图 12 从废钽靶材中回收钽工艺流程^[42]

Figure 12.

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图 13 陈振洋等人提出的钽电容回收流程^[44]

Figure 13.

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图 14 从钨渣中回收铌钽工艺流程

Figure 14.

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表 1 各种萃取剂的优缺点^[32]

Table 1. Advantages and disadvantages of various extractants

名称	优点	缺点
MIBK	选择性高，纯水反萃钽饱和容量大，比重轻，黏度小，操作稳定	水溶性大，挥发大，损耗大，价格贵
2-OCL	选择性好，水溶性小，单价低，成本低	黏度大，操作难控制，气味较难闻
DMAC	水溶性小	选择性差，不能用纯水反萃钽
TBP	挥发性小，劳动条件好	选择性差，产品质量不稳定

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