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河南碳化鉭鉑

來源: 發布時間:2022-07-09

鉭與碳在高于2800℃下以三種物相存在:碳鉭固溶體、低價碳化物和高價碳化物。鉭在室溫下能與氟反應,在高于250℃時能與其他鹵素反應,生成鹵化物。鉭在酸性電解液中形成穩定的陽極氧化膜,用鉭制成的電解電容器,具有容量大、體積小和可靠性好等優點,制電容器是鉭的**重要用途,70年代末的用量占鉭總用量2/3以上。鉭也是制作電子發射管、高功率電子管零件的材料。鉭制的抗腐蝕設備用于生產強酸、溴、氨等化學工業。金屬鉭可作飛機發動機的燃燒室的結構材料。鉭鈮礦中常伴有多種金屬。河南碳化鉭鉑

鉭的制取① 金屬鉭粉可采用金屬熱還原(鈉熱還原)法制取。在惰性氣氛下用金屬鈉還原氟鉭酸鉀:K2TaF7+5Na─→Ta+5NaF+2KF。反應在不銹鋼罐中進行,溫度加熱到900℃時,還原反應迅速完成。此法制取的鉭粉,粒形不規則,粒度細,適用于制作鉭電容器。金屬鉭粉亦可用熔鹽電解法制取:用氟鉭酸鉀、氟化鉀和氯化鉀混合物的熔鹽做電解質把五氧化二鉭(Ta2O5)溶于其中,在750℃下電解,可得到純度為99.8~99.9%的鉭粉。② 用碳熱還原Ta2O5亦可得到金屬鉭。還原一般分兩步進行:首先將一定配比的Ta2O5和碳的混合物在氫氣氛中于1800~2000℃下制成碳化鉭(TaC),然后再將TaC和Ta2O5按一定配比制成混合物真空還原成金屬鉭。金屬鉭還可采用熱分解或氫還原鉭的氯化物的方法制取。致密的金屬鉭可用真空電弧、電子束、等離子束熔煉或粉末冶金法制備。高純度鉭單晶用無坩堝電子束區域熔煉法制取。山東碳化鉭錠鈮含量高時稱為鈮礦,鉭含量高時則稱為鉭礦。

在低于150℃的條件下鉭是化學性質**穩定的金屬之一。與鉭能起反應的只有氟、氫氟酸、含氟離子的酸性溶液和三氧化硫。在室溫下與濃堿溶液反應,并且溶于熔融堿中。致密的鉭在200℃開始輕微氧化,在280℃時明顯氧化。鉭有多種氧化物,**穩定的是五氧化二鉭(Ta2O5)。鉭和氫在250℃以上生成脆性固溶體和金屬氫化物如Ta2H、TaH、TaH2、TaH3。在800~1200℃的真空下,氫從鉭中析出鉭又恢復塑性。鉭和氮在300℃左右開始反應生成固溶體和氮化合物;在高于2000℃和高真空下,被吸收的氮又從鉭中析出。

分離:首先將鉭鈮鐵礦的精礦用氫氟酸和硫酸分解鉭和鈮呈氟鉭酸和氟鈮酸溶于浸出液中,同時鐵、錳、鈦、鎢、硅等伴生元素也溶于浸出液中,形成成分很復雜的強酸性溶液。鉭鈮浸出液用甲基異丁基酮萃取鉭鈮同時萃入有機相中,用硫酸溶液洗滌有機相中的微量雜質,得到純的含鉭鈮的有機相洗液和萃余液合并,其中含有微量鉭鈮和雜質元素,是強酸性溶液,可綜合回收。純的含鉭鈮的有機相用稀硫酸溶液反萃取鈮得到含鉭的有機相。鈮和少量的鉭進入水溶液相中然后再用甲基異丁基酮萃取其中的鉭,得到純的含鈮溶液。純的含鉭的有機相用水反萃取就得到純的含鉭溶液。反萃取鉭后的有機相返回萃取循環使用。純的氟鉭酸溶液或純的氟鈮酸溶液同氟化鉀或氯化鉀反應分別生成氟鉭酸鉀(K2TaF7)和氟鈮酸鉀(K2NbF7)結晶,也可與氫氧化銨反應生成氫氧化鉭或氫氧化鈮沉淀。鉭或鈮的氫氧化物在900~1000℃下煅燒生成鉭或鈮的氧化物。鉭是稀有金屬礦產資源之一,是電子工業和空間技術發展不可缺少的戰略原料。

鉭和鈮的物理化學性質相似,因此共生于自然界的礦物中。劃分鉭礦或鈮礦主要是根據礦物中鉭和鈮的含量,鈮含量高時稱為鈮礦,鉭含量高時則稱為鉭礦。鈮主要用于制造碳鋼、超級合金、**度低合金鋼、不銹鋼、抗熱鋼及合金鋼;鉭則主要用于電子原器件及合金的生產。鉭鈮礦物的賦存形式和化學成分復雜,其中除鉭、鈮外,往往還含有稀土金屬、鈦、鋯、鎢、鈾、釷和錫等。鉭的主要礦物有:鉭鐵礦[(Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6]、重鉭鐵礦(FeTa2O6)、細晶石[(Na,Ca)Ta2O6(O,OH,F)]和黑稀金礦[(Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6]等。煉錫的廢渣中含有鉭,也是鉭的重要資源。已查明世界的鉭儲量(以鉭計)約為134000短噸,扎伊爾占**。1979年世界鉭礦物的產量(以鉭計)為 788短噸(1短噸=907.2公斤)。中國從含鉭比較低的礦物中提取鉭的工藝取得了成就鉭在氫氟酸和硝酸的混酸中能迅速溶解,在氫氟酸中也能被溶解。河南高純鉭錠

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