中国有大量的铌储量。现已探明江西、广东、广西、内蒙古等省有铌矿，但原矿中铌的品位较低。在钢中，铌可以细化晶粒，溶解成铁素体并强化晶粒。NbC和NbN沉淀增强了铌钢的强度。在钢中，铌可以提高晶粒粗化温度，降低钢的过热敏感性和回火脆性，提高钢的韧性，改善奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。铌的应用越来越广泛，这对开发我国铌资源和扩大铌的应用具有重要意义。

一、热力学分析图1是标准状态下Nb的各种氧化物的生成自由能与温度的关系。从图1可以看出，NbO是Nb的所有氧化物中最难被还原的；CO氧势线与NbO氧势线交点所对应的温度为1489℃，表明标准条件下C直接还原NbO的最低理论温度为1489℃。而在其他条件相同的情况下，C直接还原FeO的最低理论温度(705℃)远低于1489℃。因此，含铌尾矿中的铁可以在705 ~ 1489℃还原，然后分离铁和氧化铌，进一步富集铌。在1489℃以上，用C直接还原氧化铌，然后制备低品位铌铁提取铌。

三、罐式法还原试验 (一)试验方法 1、原料条件 试验所用原料的化学成分如表1，表2所示。 表1 矿粉的化学成分(质量分数)%三。油箱减压试验(一)试验方法1。原料条件试验所用原料的化学成分见表1和表2。表1矿粉的化学成分(质量分数)%值

表2煤粉的组成和性能

2.测试条件锅还原的测试条件如表3所示。表3罐法还原试验条件

测试步骤:1)将压制好的样品放在载物台的垫片上；2)将样品送入炉内的恒温区，对炉子进行加热；3)当炉温升至600℃时，开始采集样品的图像。测试过程中，计算机自动识别样品在不同温度下的收缩率，并自动采集和存储相应的图像。4)当样品收缩超过80%时，测试完成。停止加热，让样品在炉中自然冷却。在测试过程中，摄像机(CCD)可以全程监控样品的熔化过程，并通过计算机采集样品在不同温度和收缩率下的图像。根据特征熔化温度和熔化时间的定义，相应地采集所需的图像。图3显示了熔化性能测试的结果。从图3可以看出，样品在1020℃开始收缩5%，1200℃收缩率为20%，1230℃收缩率为50%，1320℃收缩率为70%。因此，盆栽试验的还原温度不应超过1000℃。本研究选用850℃和950℃两种温度。3.罐式还原试验在高135毫米、内径75毫米、外径85毫米的耐热钢坩埚中进行。将矿物粉末以柱状、饼状和碳团块(含煤A)的形式装入耐热钢坩埚的中心，用煤B填充坩埚中剩余的空空间，然后将坩埚放入已升至预定温度的马弗炉中进行还原。柱式法:制作一个高85mm，内径30mm的纸管，放在耐热钢坩埚中央，将含铌尾矿粉放入纸管中，然后用B煤填充坩埚中的其他空室；饼罐法是将半罐高的煤粉放入坩埚中，在纸片上放一张直径约75mm的圆形纸片(其目的是支撑矿粉)。纸片的体积与柱状装药时的矿粉体积相同，装药后其厚度约为13mm。然后，锅里剩下的空装上B煤。碳压块是利用煤的粘结性，将煤粉和含铁粉末粘结成块。将煤粉和铁矿粉按一定比例混合，恒温加热，然后压制成块，得到配碳型煤。加热温度应保证煤具有良好的热塑性。该工艺不添加粘结剂，充分利用煤的热塑性，在煤软化熔化时与含铁原料粘结成块。熔融煤中的碳侵入含铁原料颗粒的空间隙或覆盖颗粒表面，含铁原料与煤粉颗粒充分接触。胶体形成过程如图5所示。

配碳压块的具体制作方法为： l)将含铌尾矿粉和煤粉混合均匀后，称取7g，装入模具，放入 500℃马弗炉中，恒温加热 12min; 2)取出模具，将其放在加压器上加压至30MPa(表压)，恒压lmin，然后脱模取出配碳压块，配碳压块成品为21mm×19mm×13mm椭球形压块。炭块的具体制作方法如下:l)将含铌尾矿粉和煤粉混合均匀后，称取7g，放入模具中，放入500℃马弗炉中，恒温加热12min2)取出模具，放在加压器上，加压至30MPa(表压)，保持恒压lmin，然后脱模，取出掺碳型煤，成品为21mm×106mm；19mm & times13毫米椭圆形紧凑型。

表4还原后Nb2O5的富集

对于含碳型煤，产生上述结果的原因是:含碳型煤的表面积与体积之比大于块状和柱状装料；此外，主要原因是炭混在具有良好微观结构的型煤中，煤和矿石颗粒接触紧密，炭的气化和氧化铁的还原反应同时进行并相互促进，为还原反应提供了良好的热力学和动力学条件。但配碳时将一定量的灰分带入型煤，降低了渣相中的Nb含量，在一定程度上削弱了其优势。另外，在压块阶段，需要对物料进行加热和压块，消耗大量的能源。因此，在实验条件下，综合考虑影响含铌尾矿还原特性的因素，本文认为最佳加料方式应为饼罐法，还原温度为950℃，还原时间为4h。