铌钽矿酸浸过程中表面微观结构表征

李秋菊¹，王丹²，周仓²，张继新³

1. 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室2. 上海大学上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室3. 上海大学材料科学与工程学院

摘 要：研究铌钽铁锰矿（Fe,Mn）（Nb,Ta）₂O₆在酸浸过程中界面结构及组成变化。探索复杂铌钽矿物元素选择性浸出机理,实现铌钽复合矿的高效资源化利用。通过金相显微镜结合XRD研究了铌、钽在矿中的赋存特性,分析了酸浸前、后的铌钽铁锰矿相变化。利用EDS对微区元素含量进行分析,获得矿物在酸浸前后表面宏观结构的变化以及表面元素含量的变化。XPS结合ICP检测结果分析酸浸前后铌钽矿物表面各元素化学价态及其化学键合状态的变化,确定了铌钽矿酸浸过程中各元素的选择性溶解。H₂SO₄酸浸时,矿物表面结构发生了Me—O转化为Me—SO₄的变化,结合不同Me元素的Me—O和Me—SO₄电子结合能大小以及ICP结果确定了不同化学状态元素在酸中溶解的由难到易的顺序为:Fe³⁺—O→Fe²⁺—O→Mn²⁺—O→Ta⁵⁺—O→Nb⁵⁺—O。

关键词：铌钽铁锰矿;酸浸;表面结构;表面化学状态;溶解顺序;