铌钽精矿碱熔法分解(decomposition of niobium and tantalum concentrates by alkaline fusion)

铌钽精矿与强碱共熔后，经水、酸液处理除去碱熔产物杂质制取铌钽混合氧化物的过程，为含铌钮原料处理方法之一。这是20世纪50～60年代生产铌钽混合氧化物的主要工业方法。从20世纪60年代开始已逐渐为铌钮精矿酸浸法分解所替代。铌钽精矿碱熔法分解主要有苛性钠熔融和苛性钾熔融两种分解方法。

苛性钠熔融法包括苛性钠熔融、水浸出和酸分解三个主要步骤。为降低苛性钠熔融产物的熔点和粘度，一般需加入10％的碳酸钠。铌钽精矿与苛性钠1：3混合，在1073K温度下熔融。铌钽精矿中的铌钽和钛分别生成不溶于碱液的铌钽酸钠(Na₅Nb(Ta)O₅)和钛酸钠。硅、钨和铝等则分别生成溶于碱液的硅酸钠、钨酸钠和铝酸钠等化合物，经水浸出、过滤、洗涤而与铌钽分离。铌钽精矿中的铁、锰生成的氢氧化物与铌钽和钛的钠盐一起留在沉淀物中。用含HCl20％的溶液分解钠盐沉淀，分解的液固比为4：1，温度为363～373K。分解过程中，铌钽转化为氢氧化物沉淀；铁、锰等生成氯化物进入溶液；钛转变成钛酸(H₂TiO₃)，部分溶解，大部分仍为固体沉淀物。沉淀物经洗涤、过滤，在373～393K温度下烘干，得到含(Nb，Ta)₂O₅96％～99％的工业铌钽混合氧化物产品。这种产品是制取高纯单一铌、钽氧化物的原料。

苛性钠熔融法分解的碱耗量大，熔融物的腐蚀性强，熔融坩埚消耗量较多，铌钽混合氧化物品位低，杂质含量高。

苛性钾熔融法和苛性钠熔融法大体相同，但铌钽生成可溶性的铌钽酸钾。熔融在弱还原性气氛中进行，以防止MnO、FeO氧化成可溶性的高价氧化物。部分钛转变成钛酸钾，在大量铌酸钾存在的条件下钛酸钾是可溶性的。硅、钨、锡等分别转变成可溶性硅酸钾、钨酸钾、锡酸钾。用水浸出熔块，硅酸钾、钨酸钾、锡酸钾、钛酸钾等与铌钽酸钾一起转入溶液。加入氯化钠从溶液中沉淀出铌钽酸钠。用盐酸分解铌钽酸钠，获得含(Nb，Ta)₂O₅99．2％的铌钽混合氧化物。可直接用碳热还原法从铌钽混合氧化物制取铌钽合金，亦可用氢氟酸处理水浸熔块所得的浸出液，获得铌钽的氟酸盐，作为制取铌、钽单一化合物的原料。

在苛性钾熔融过程中，由于部分铌钽会形成不溶于苛性钾溶液的偏酸盐，与铁、锰等氧化物一起留在沉淀中，导致从浸出溶液中直接提取铌钽的收率低至80％以下。