铌及铌的化合物因其高强度、高硬度、高熔点、非常稳定等特性,在钢铁、航空航天、电子工业等领域得到了广泛的应用。包头白云鄂博矿中由于铌矿物的多金属共生、铌的分散度大等特性,使得包头铌资源的应用一直受到限制。湿法冶金手段过程较复杂;高炉-转炉-电炉流程长,且杂质不符合炼钢要求。目前各种综合利用包钢尾矿的提铌工艺,均有不足之处,因此有必要开发一种新的工艺来提取包钢尾矿中的含铌组分,并有效利用其它有价金属成分。本课题以包钢尾矿为原料,以氯气为氯化剂、活性炭为还原剂,碳热氯化分离铌及其它金属。通过热力学分析了包钢尾矿氯化反应的可行性,且氧化物的氯化能力大小为:Na2O > BaO > CaO > MnO > Fe2O3（转化为FeCl3） > Al2O3 > Nb2O5（转化为NbOCl3）> Nb2O5（转化为NbCl5） > SiO2 > TiO2,再根据氯化反应产物熔沸点的不同,通过冷凝与蒸馏,初步实现了尾矿中Nb与Fe、Si等其他元素的分离。实验研究了尾矿的烧结、温度、配碳量对铌氯化的影响。尾矿在700℃氯化2h,在冷凝管壁收集到含铌的挥发物,铌的收集率为30%,稀土收集率为48%,铁收集率为85%。尾矿配碳烧结作为氯化原料,在800℃下氯化2h,烧结矿的铌氯化率高于尾矿;同样氯化条件时,600℃、700℃未烧结矿铌氯化率优于烧结矿。因此,氯化铌的最佳工艺参数为:包钢尾矿不经处理在700℃氯化120 min,铌的氯化率为99.47%,铌的收得率为30%。用CO于1350℃还原尾矿3h,铌全部进入渣中得到含铌富渣,将铌品位由0.160%提高到0.266%,品位提高66.25%。
