Brevet FR3043696A1 (20170519)
REVENDICATIONS1. Procédé de séparation et de purification du niobium et du tantale à partir d'une solution aqueuse basique contenant du niobium et du tantale et 5 éventuellement du fer et/ou du titane, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - a) mise en contact d'une solution aqueuse ayant un pH 8 contenant du niobium, du tantale et éventuellement du titane et/ou du fer, avec une solution organique à base d'un sel d'ammonium quaternaire de façon à extraire tout ou 10 partie du niobium, du tantale et éventuellement du titane et/ou du fer de la solution aqueuse vers la solution organique ; - b) récupération de la solution organique contenant le niobium, le tantale et éventuellement le titane et/ou le fer; - c) optionnellement mise en contact de la solution organique contenant le 15 niobium, le tantale et éventuellement le titane et/ou le fer obtenue à l'étape b) avec une solution aqueuse d'acide sulfurique de manière à désextraire sélectivement de la solution organique tout ou partie de l'éventuel fer et/ou titane extraits à l'étape a), vis-à-vis du niobium et du tantale et récupération de la solution organique contenant du niobium et du tantale; 20 - d) mise en contact de la solution organique contenant le niobium et le tantale obtenue à l'étape b) ou à l'éventuelle étape c) avec une solution aqueuse acide contenant des ions nitrate et oxalate de façon à désextraire sélectivement de la solution organique le niobium vis-à-vis du tantale par formation de complexes solubles en solution aqueuse entre le niobium et les ions oxalates; 25 - e) récupération de la solution aqueuse acide issue de l'étape d), contenant le niobium purifié sous forme de complexe avec les ions oxalates, et neutralisation par une base de manière à obtenir d'une part, un précipité de niobium purifié et 3043696 37 d'autre part, une solution aqueuse d'ions oxalate et d'ions nitrate qui peut être éventuellement recyclée à l'étape d) du procédé ; - f) récupération de la solution organique issue de l'étape d), contenant le tantale purifié, et mise en contact avec une solution aqueuse acide de sels de chlorure ou de sels de nitrate afin de désextraire le tantale de la solution organique par échange anionique; - g) récupération de la solution aqueuse acide issue de l'étape f), contenant le tantale purifié, et neutralisation par une base de manière à obtenir un précipité de tantale purifié.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution organique à base d'un sel d'ammonium quaternaire comprend un diluant, avantageusement un hydrocarbure aliphatique, et éventuellement un agent modificateur de phase, avantageusement l'iso-tridecanol.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le sel d'ammonium quaternaire hydrophobe est un composé de formule N+R1R2R3R4 X- dans laquelle R1, R2, R3 et R4 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe alkyle linéaire ou ramifié de façon à ce que N+R1R2R3R4 comprenne entre 20 et 50 atomes de carbone, en particulier entre 25 et 31 atomes de carbone, et X- représente un anion, avantageusement un anion chlorure, carbonate, hydroxyde ou sulfate .\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que R1 représente un 25 groupe méthyle, R2, R3 et R4 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe alkyle en C8-C10 et X- représente un ion chlorure. 3043696 38\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le procédé est un procédé continu comprenant au moins 2 étages d'extraction pour l'étape a) et en ce que les rendements d'extraction du niobium et du tantale sont supérieurs à 90%. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la solution d'acide sulfurique de l'optionnelle étape c) a une concentration comprise entre 1 et 4 mol/L, de façon avantageuse elle est de 2 mol/L. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la solution aqueuse acide contenant des ions nitrate et oxalate de l'étape d) est une solution aqueuse telle que 0,2 [H2C204] 0,8 mol/L et 0,1 [HNO3] 0,8 mol/L, avantageusement 0,3 [H2C204] 0,6 mol/L et 0,2 15 [HNO3] 0,5 mol/L, de façon encore plus avantageuse [H2C204] = 0,5 mol/L et [HNO3] = 0,45 mol/L.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la solution aqueuse acide contenant des ions nitrate et oxalate de 20 l'étape d) est une solution aqueuse d'acide oxalique contenant également, de l'acide nitrique, un mélange d'acide nitrique et de nitrate de sodium, un mélange d'acide nitrique et de nitrate de potassium, ou un mélange d'acide nitrique et de nitrate d'ammonium, avantageusement contenant un mélange d'acide nitrique et de nitrate d'ammonium, de façon avantageuse dans des teneurs telles que 0,05 [NH4NO3] 0,30 mol/L, 0,20 [HNO3] 0,45 mol/L et [H2C204] = 0,5 mol/L. 3043696 39\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la base de l'étape e) et/ou de l'étape g) est choisie parmi NaOH, Na2CO3, KOH, K2CO3 et NH4OH, de façon avantageuse parmi NaOH et NH4OH. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la neutralisation de l'étape e) et/ou de l'étape g) est réalisée jusqu'à un pH compris entre 1,5 et 10, de façon avantageuse entre 6 et\n<CLM>\1\t11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en 10 ce que la solution acide de sels de chlorure ou de sels de nitrate de l'étape f) est choisie parmi une solution aqueuse d'acide chlorhydrique, un mélange d'acide chlorhydrique et d'un sel de chlorure, une solution aqueuse d'acide nitrique et un mélange d'acide nitrique et d'un sel de nitrate, avantageusement parmi une solution d'acide chlorhydrique à 2 mol/L, un mélange d'acide 15 chlorhydrique à 1 mol/L et de NaCI à 1 mol/L, une solution d'acide nitrique à 1 mol/L, un mélange d'acide nitrique à 0,5 mol/L et de NaNO3 à 0,5 mol/L, un mélange d'acide nitrique à 0,5 mol/L et de NaNO3 à 0,5 mol/L et un mélange d'acide nitrique à 0,5 mol/L et de NH4NO3 à 0,5 mol/L, de manière encore plus avantageuse il s'agit du mélange d'acide nitrique à 0,5 mol/L et de NH4NO3 à 20 0,5 mol/L.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la solution aqueuse ayant un pH 8 contenant du niobium et du tantale et éventuellement du titane et/ou du fer de l'étape a) contient en outre au 25 moins un métal alcalin choisi parmi le lithium, le sodium, le potassium, le rubidium et le césium, avantageusement elle contient du sodium et elle est obtenue par un procédé comprenant les étapes successives suivantes : 3043696 40 A) conversion sodique d'un minerai ou concentré de niobium et/ou tantale contenant du titane et/ou du fer par ajout d'une solution de NaOH concentrée à une température comprise entre 50°C et 150°C ; B) séparation solide/liquide et récupération du solide obtenu à l'étape A) ; 5 C) lavage du solide récupéré à l'étape B) avec une solution aqueuse contenant au plus 30g/L de NaOH et récupération du solide lavé ; D) ajout d'eau de façon à dissoudre le niobium et/ou tantale et récupération d'une solution aqueuse ayant un pH 8 contenant du niobium et du tantale et éventuellement du titane et/ou du fer. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire h) de récupération du précipité de niobium purifié obtenu à l'étape e), lavage du précipité, avantageusement avec de l'eau, et calcination du précipité lavé. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire i) de récupération du précipité de tantale purifié obtenu à l'étape g), lavage du précipité, avantageusement avec de l'eau, et calcination du précipité lavé. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire j) de récupération de la solution d'ions oxalate et d'ions nitrate issue de l'étape e), de concentration de ladite solution afin de précipiter sélectivement les ions oxalate vis-à-vis des ions 25 nitrate, de conversion des ions oxalates précipités en acide oxalique et de recyclage de l'acide oxalique obtenu à l'étape d) du procédé.