Tantál kémiai finomítása

Mar 07, 2024

A tantálércek általában jelentős mennyiségű nióbiumot tartalmaznak, ezért mindkettőt finomítják és értékesítik. A teljes hidrometallurgiai folyamat egy áztatással kezdődik, ahol az ércet hidrogén-fluoridba és kénsavba merítik, így vízben oldódó hidrofluoridokat állítanak elő. Ez elválasztja a tantált a különféle nemfémes szennyeződésektől.

Ta2O5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5 + 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
A tantál és a nióbium-hidrofluorid vizes oldatból oldószeres extrakcióval extrahálható; megfelelő szerves oldószerek a ciklohexanon és a metil-izobutil-keton. Ez a lépés eltávolítja a vízben oldódó fluoridot a különféle fémszennyeződésekből (pl. vas, mangán, titán, cirkónium). A tantál a nióbiumtól a pH beállításával választható el. A nióbiumnak nagyobb savasságra van szüksége ahhoz, hogy szerves oldószerekben oldódjon, így kevésbé savas környezetben könnyen eltávolítható. A maradék tiszta tantál-hidrofluorid oldat ammóniával semlegesítve tantál-hidroxidot (Ta(OH)5) képez, amely kalcináláskor tantál-pentoxidot (Ta2O5) termel.

Tantalum Tungsten barTantalum Tungsten barTantalum Tungsten bar

 

 

H2[TaF7] + 5 H2O + 7 NH3 → Ta(OH)5 + 7 NH4F
2 Ta(OH)5 → Ta2O5 + 5 H2O
A tantál-hidrofluorid kálium-fluoriddal is reagálhat kálium-heptafluor-tantalátot (K2[TaF7]) képezve.

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
Reakcióba lép nátriummal olvadt sóban körülbelül 800 fokon redukciós reakcióban tantál fémet képezve.

K2[TaF7] + 5 Na → Ta + 5 NaF + 2 KF
Egy korábbi izolálási módszer kálium-fluoridot ad a hidrogén-fluorid vegyes oldatához a Demarinya-eljárásnak nevezett eljárásban.

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5] + 2 HF
Az így előállított K2[TaF7] és K2[NbOF5] vízoldhatósága eltérő, így elválasztási kristályosítási módszerrel szétválaszthatók.

Akár ez is tetszhet