Kā iegūst tantalu

Tantals ir pelēks, smags un ļoti ciets metāls, kura kušanas temperatūra pārsniedz 3000 grādus pēc Celsija. Tas tiek klasificēts kā "ugunsizturīgs" metāls, kas nozīmē, ka tas var uzturēt augstu temperatūru un izturēt koroziju. Tas ir labs siltuma un elektrības vadītājs, kas padara to noderīgu dažādās elektronikās. Tīro tantalu var ievilkt smalkā stieples pavedienā, ko izmanto citu metālu iztvaikošanai.

Tantals ir sastopams cieto iežu nogulumos, piemēram, granītos, karbonītos un pegmatītos (magmatiskais akmens, kas sastāv no rupja granīta). Tas nav bagātīgs metāls, un to iegūt ir grūti. Ir tikai dažas valstis, kuras to mīnē. Pēdējo 20 gadu laikā pieprasījums pēc tantala ir pieaudzis, īpaši datoru un elektrotehnikas nozarē. Vietnes tiek noteiktas turpmākai attīstībai, un tiek vērtētas esošo vietņu paplašināšanas iespējas.

Tantals nāk no tantalīta apstrādes un rafinēšanas. Tantalīts ir parastais nosaukums jebkurai minerālu rūdai, kas satur tantalu. Lielākā daļa tantala mīnu ir atklātas bedres; daži atrodas pazemē. Tantala ieguves process ietver iegūtās rūdas spridzināšanu, sasmalcināšanu un transportēšanu, lai sāktu tantala atbrīvošanas procesu. Pēc tam rūdu koncentrē raktuvju vietā vai tās tuvumā, lai palielinātu tantala oksīda un niobija procentuālo daudzumu (pēc svara). Materiāls tiek koncentrēts, izmantojot mitru gravitācijas paņēmienus, gravitācijas, elektrostatiskos un elektromagnētiskos procesus.

Tantala koncentrāts tiek nogādāts procesorā ķīmiskai apstrādei. Pēc tam koncentrātu augstā temperatūrā apstrādā ar fluorūdeņraža un sērskābes maisījumu. Tas izraisa tantala un niobija izšķīšanu kā fluorīdus. Ir izšķīdināti arī daudzi piemaisījumi. Citas rūdas, piemēram, silīcijs, dzelzs, mangāns, titāns, cirkonijs, urāns un torijs, parasti atrodas un tiek apstrādātas citām vajadzībām. Koncentrāts tiek sadalīts vircā. Vircu filtrē un tālāk apstrādā, ekstrahējot šķīdinātāju. Izmantojot metilizobutilketonu (MIBK) vai šķidruma jonu apmaiņu, izmantojot aminoskābes kerozās, iegūst ļoti attīrītus tantala un niobija šķīdumus. Visbeidzot, šis tantala oksīds tiek reducēts ar izkausētu nātriju, lai iegūtu tantala metālu.

Tantālu izmanto elektrolītisko vadītāju, lidmašīnu dzinēju, vakuuma krāsns daļu, kodolreaktoru un raķešu daļu ražošanai. Ķermeņa šķidrumi neietekmē tantalu un nav kairinošs, tāpēc tas ir noderīgs ķirurģiskām ierīcēm. Tas ir izplatīts mobilo tālruņu, personālo datoru, aizdedzes mikroshēmu ražošanā automašīnu gaisa spilvenos, griešanas instrumentu, urbjmašīnu, ekskavatoru zobu, ložu un siltuma vairogu ražošanā. Tā kā metāls ir elektrības vadītājs, tas ir noderīgs daudzās sadzīves elektronikā, piemēram, mikroprocesoros plazmas televizoriem.

Tantālu visbiežāk pa jūru transportē metāla mucās uz paliktņiem. Dažās nomaļās vietās to pārvadā pa gaisu. Tantāls satur nelielu daudzumu urāna un torija; Ir radušās bažas par radiācijas transporta prasībām. Daži pārvadātāji atsakās to pārvadāt, jo tas neatbilst jaunajām pazeminātajām prasībām 10BQ / gram. Lai gan tantals nav īpaši radioaktīvs, tas neatbilst pazeminātajām prasībām.