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鉭的冶煉方法

http://www.elbaloto.com 時間：2020/4/26 12:01:00 來源：亞洲金屬點擊次數(shù):945

　　鉭鈮冶金簡史
　�。�1） 1801年英國化學家哈特契特發(fā)現(xiàn)元素鈮； 1802年瑞典化學家安德斯?古斯塔夫?埃克伯格發(fā)現(xiàn)了元素鉭。
　　（2） 1865年瑞士化學家馬利尼亞克發(fā)明了鉭鈮分離的分步結(jié)晶法。
　�。�3） 1866年，在高溫下用氫還原五氯化鈮首先得到了金屬鈮。
　　（4） 1903年，用鈉還原鉭氟絡鹽制備了可鍛金屬鉭。
　�。�5） 1922年，熔鹽電解生產(chǎn)鉭粉成功，使鉭的生產(chǎn)達到工業(yè)規(guī)模。
　�。�6） 1944年發(fā)明了鈮的碳還原法，奠定了鈮的工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)
　　鉭冶煉步驟
　　鉭鈮礦是生產(chǎn)鉭的主要原料，但是鉭鈮礦中常伴有多種金屬，因此鉭冶煉的主要步驟是分解精礦，凈化和分離鉭、鈮，以制取鉭、鈮的純化合物，最后制取金屬。
　　礦石分解可采用氫氟酸分解法、氫氧化鈉熔融法和氯化法等。鉭鈮分離可采用溶劑萃取法〔常用的萃取劑為甲基異丁基銅(MIBK)、磷酸三丁酯 (TBP)、仲辛醇和乙酰胺等〕、分步結(jié)晶法和離子交換法。
　　金屬鉭的制取
　　金屬鉭的制備即用還原劑將純鉭化合物還原成金屬鉭的過程。所用純鉭化合物原料有五氧化二鉭、五氯化鉭、五氟化鉭和氟鹽(如K2TaF7)。還原劑有鈉、鎂等活性金屬及碳和氫氣。鉭的熔點高達3669K，故還原后得到的是粉末狀或海綿體金屬。需經(jīng)進一步熔煉或精煉，才能得到致密金屬。
　　金屬鉭的制取方法主要有鈉熱還原法生產(chǎn)鉭粉、碳熱還原法生產(chǎn)鉭和熔鹽電解法生產(chǎn)鉭粉等。鈉熱還原氟鉭酸鉀是世界上最普遍采用的鉭生產(chǎn)方法，所產(chǎn)鉭粉粒形復雜，比表面積大，適用于制造電容器。碳熱還原五氧化二鉭已是工業(yè)上成熟的鉭生產(chǎn)方法，但因產(chǎn)品純度不夠高，不如鈉還原法用得廣泛。熔鹽電解法按電解質(zhì)組成分為含氧電解質(zhì)電解和不含氧電解質(zhì)電解兩種方法。熔鹽電解法一般只能生產(chǎn)冶金級鉭粉。五氟化鉭氫還原被認為是一種最具發(fā)展?jié)摿Φ你g生產(chǎn)方法，但因設備材質(zhì)和環(huán)境保護要求高，尚未用于工業(yè)生產(chǎn)。
　　大多數(shù)鉭以鉭粉形式直接用作制造電子工業(yè)用鉭電容器，因此鉭的制粉工藝，如電容器級鉭粉制取、氫化法制取鉭粉和鉭粉真空熱處理等亦屬金屬鉭制取的范疇。
　　鈉熱還原法生產(chǎn)鉭粉
　　鈉熱還原法生產(chǎn)鉭粉即在惰性氣氛中用金屬鈉將氟鉭酸鉀還原成金屬鉭粉的過程，是電容器級鉭粉制取的重要方法和工業(yè)上生產(chǎn)金屬鉭粉(包括冶金級鉭粉)的主要方法，所得金屬鉭粉的粒形復雜、比表面積大，適于作鉭電解電容器的陽極材料，亦可經(jīng)過鉭電子束熔煉、鉭真空電弧熔煉或鉭真空燒結(jié)法精煉，制成高純鉭錠或鉭棒，再加工成各種鉭材。

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