Abstract Niobium and tantalum have a wide range of application in various industries such as steel and electronic industry. The conventional tributyl phosphate based solvent extraction process for producing pure niobium and tantalum generates solid waste which is a mixture of fluoride with other anions like sulphate, chloride and acetate. This waste has no industrial application and requires effective disposal. The aim of this study is to develop a trioctyl amine (TOA) based solvent extraction process, which eliminates the generation of mixed fluoride waste. Batch experiments were carried out to determine the suitable extraction conditions and effective stripping agents. The developed process involves single stage co-extraction of niobium and tantalum followed by selective stripping of pure niobium. The tantalum rich organic phase is then stripped to obtain pure tantalum. The process parameters were optimized (for obtaining the highest purity of niobium) using Taguchi's method and the significance of each parameter was determined using Analysis of Variance (ANOVA). The optimum organic to aqueous phase volume (O/A) ratio for extraction is 2, TOA concentration in the organic phase is 25% (v/v), and the O/A ratio for stripping is 3. The most important parameter in determining the purity of niobium in the strip solution is TOA concentration in the organic phase (contribution 49.85%), followed by O/A ratio of stripping (contribution 47.20%). The developed process resulted in 98.88% pure niobium and tantalum of 98.08% purity.

中文翻译：

---

使用三辛胺从氟化物介质中分离铌和钽的工艺开发和应用田口方法优化溶剂萃取参数

摘要 铌、钽在钢铁、电子等行业有着广泛的应用。用于生产纯铌和钽的传统磷酸三丁酯溶剂萃取工艺产生的固体废物是氟化物与硫酸盐、氯化物和醋酸盐等其他阴离子的混合物。这种废物没有工业应用，需要有效处理。本研究的目的是开发一种基于三辛胺 (TOA) 的溶剂萃取工艺，以消除混合氟化物废物的产生。进行批量实验以确定合适的提取条件和有效的汽提剂。所开发的工艺包括铌和钽的单级共萃取，然后是纯铌的选择性汽提。然后汽提富含钽的有机相以获得纯钽。使用田口方法优化工艺参数（以获得最高纯度的铌），并使用方差分析 (ANOVA) 确定每个参数的显着性。萃取的最佳有机相与水相体积 (O/A) 比为 2，有机相中 TOA 浓度为 25% (v/v)，汽提的 O/A 比为 3。 确定的最重要参数反萃取液中铌的纯度为有机相中的TOA浓度（贡献49.85%），其次是反萃取的O/A比（贡献47.20%）。开发的工艺产生了纯度为 98.88% 的铌和纯度为 98.08% 的钽。使用田口方法优化工艺参数（以获得最高纯度的铌），并使用方差分析 (ANOVA) 确定每个参数的显着性。萃取的最佳有机相与水相体积 (O/A) 比为 2，有机相中 TOA 浓度为 25% (v/v)，汽提的 O/A 比为 3。 确定的最重要参数反萃取液中铌的纯度为有机相中的TOA浓度（贡献49.85%），其次是反萃取的O/A比（贡献47.20%）。开发的工艺产生了纯度为 98.88% 的铌和纯度为 98.08% 的钽。使用田口方法优化工艺参数（以获得最高纯度的铌），并使用方差分析 (ANOVA) 确定每个参数的显着性。萃取的最佳有机相与水相体积 (O/A) 比为 2，有机相中的 TOA 浓度为 25% (v/v)，汽提的 O/A 比为 3。 确定的最重要参数反萃取液中铌的纯度为有机相中的TOA浓度（贡献49.85%），其次是反萃取的O/A比（贡献47.20%）。开发的工艺产生了纯度为 98.88% 的铌和纯度为 98.08% 的钽。有机相中的 TOA 浓度为 25% (v/v)，汽提的 O/A 比为 3。决定汽提液中铌纯度的最重要参数是有机相中的 TOA 浓度（贡献 49.85 %)，然后是剥离的 O/A 比率（贡献 47.20%）。开发的工艺产生了纯度为 98.88% 的铌和纯度为 98.08% 的钽。有机相中的 TOA 浓度为 25% (v/v)，汽提的 O/A 比为 3。决定汽提液中铌纯度的最重要参数是有机相中的 TOA 浓度（贡献 49.85 %)，然后是剥离的 O/A 比率（贡献 47.20%）。所开发的工艺产生了纯度为 98.88% 的铌和纯度为 98.08% 的钽。