PURIFICAÇÃO DE NIÓBIO UTILIZANDO A EXTRAÇÃO LÍQUIDO – LÍQUIDO

Abstract

No trabalho desenvolvido na dissertação, buscou-se abordar a tecnologia de extração por solventes para a separação e purificação de nióbio e tântalo, promovendo uma reflexão com o intuito de ampliar o tema escolhido. Mesmo diante de uma variedade de solventes que tenham sido investigados para uma extração e separação de nióbio e tântalo, foi possível encontrar nas literaturas que apenas quatro foram usados comercialmente na produção de nióbio e tântalo partindo de suas matérias-primas. Os solventes utilizados comercialmente na extração são: metil iso-butil cetona (MIBK), tri-butil fosfato (TBP), cicloexanona (CHN) e 2-octanol (2- OCL). Outro aspecto verificado é que a extração, separação e purificação por solvente de nióbio e tântalo utilizadas na indústria ocorrem sempre na presença de íons fluoretos. O extratante MIBK é o mais utilizado devido à sua baixa densidade, baixa viscosidade e outras propriedades, que permitem uma obtenção de produtos de alta pureza. Neste estudo é apresentado a remoção seletiva de nióbio (Nb) e tântalo (Ta) por extração líquido-líquido através de uma solução aquosa por digestão ácida, composta de ácido nióbico de grau comercial, ácido fluorídrico e ácido sulfúrico. Variou-se a concentração do H2SO4 (2,6; 2,0; 1,4; 0,8 e 0,2 mol/L), manteve em agitação por 20 minutos a 85 °C, em seguida lixiviou-se com água purificada por 30 minutos a 60 °C, obtendo uma solução, na melhor condição de extração, com cerca de 70 g/L de Nb e 0,09 g/L de Ta. Os ensaios de extração por solvente foram testados três tipos de extratantes o 2-Octanol, o TBP e o Cyanex 923. O TBP obteve o melhor resultado em condições experimentais 2,0 M, utilizando Exxsol como diluente e relação A/O igual a 5, nessas condições foi extraídocerca de 94% do tântalo da solução aquosa. A solução aquosa foi precipitada e calcinada para alcançar um pentóxido de nióbio com baixo teor de tântalo (Nb2O5 98,9% e Ta 157 ppm). No estudo foi aplicado em um teste de extração continua em escala piloto com um total de 63 horas de operação.