Lixiviação do pirocloro e finos de liga Fe-Nb para obtenção do óxido de nióbio de alto teor
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Ana Cláudia França Gomes
Maria Eugênia Monteiro de Castro e Silva
Maria Eugênia Monteiro de Castro e Silva
Resumo
O presente trabalho visou desenvolver e propor pelo menos uma rota para produção de óxido de nióbio de pureza acima de 98,5%, através da lixiviação de impurezas contidas no concentrado de pirocloro e/ou lixiviação de nióbio de finos residuais de liga Fe-Nb. Duas rotas de processamento foram avaliadas, sendo uma destas rotas para o concentrado de pirocloro, uma adaptação de rota proposta apresentada na literatura para um concentrado de tantalita columbita e a outra rota dirigida para finos residuais de liga Fe-Nb baseada em estudos do comportamento termodinâmico do nióbio em processos hidrometalúrgicos e estudos de corrosão da liga Fe-Nb.
A rota para o concentrado de pirocloro apresentou problemas por formar um agregado coeso, duro e resistente que reduziu a área superficial de contato com a fase líquida e influenciou na etapa de lixiviação alcalina, impossibilitando a remoção efetiva dos contaminantes principais, silício e magnésio. Isso inviabilizou o processo de formação do óxido, pois a soma dos teores de silício e magnésio no produto ultrapassaram 2% do total da amostra, impedindo a obtenção do óxido de nióbio com 98,5%.
Foi dada prioridade à rota para os finos residuais de liga Fe-Nb que se mostrou promissora e possibilitou a formação do produto final óxido de nióbio com a meta de qualidade de 98,5% de óxido de nióbio.
Abstract
The present work aimed to develop and propose at least one route for producing niobium
oxide of purity above 98.5%, through the leaching of impurities contained in the
pyrochlore concentrate and/or niobium leaching from Fe-Nb alloy fines. Two processing
routes were evaluated, being one of these routes for the pyrochlore concentrate the
proposed adaptation presented in the literature for a tantalite-columbite concentrate and
the other route (for Fe-Nb alloy fines) based on studies of the thermodynamic behavior
of niobium in hydrometallurgical processes and corrosion studies of the Fe-Nb alloy.
The route for the pyrochlore concentrate presented problems due to the formation of a
cohesive and resistant aggregate that reduced the surface area of contact and influenced
the alkaline leaching stage, hindering an efficient removal of the silicon and magnesium
contaminants. The total content of those elements overpassed 2%, that dificults to obtain
a product with 98,5% of Nb2O5. The study of this route requires na additional step of
cominuttion that was not carried out in the present study due to dproblems during the
pandemic of Covid_19.
It was prioritized the route for the Fe-Nb alloy fines that proved to be promising in the
formation of niobium compounds (potassium niobate, niobium acid and the final product
niobium oxide), had an acceptable yield and reached the quality target with a 98.5%
niobium oxide content.
Assunto
Engenharia de minas, Tecnologia mineral, Lixiviação, Nióbio, Pirocloro, Precipitação (Química)
Palavras-chave
Óxido de nióbio, Ácido nióbico, Precipitação, Lixiviação, Pirocloro, Nióbio