Hoe tantaal wordt gewonnen

Tantaal is een grijs, zwaar en zeer hard metaal met een smeltpunt van meer dan 3000 graden Celsius. Het is geclassificeerd als een "vuurvast" metaal, wat betekent dat het bestand is tegen hoge temperaturen en bestand is tegen corrosie. Het is een goede geleider van warmte en elektriciteit, waardoor het bruikbaar is in verschillende elektronica. Zuiver tantaal kan worden getrokken tot fijndraadfilament, dat wordt gebruikt om andere metalen te verdampen.

Tantaal wordt gevonden in harde rotsafzettingen zoals graniet, carbonieten en pegmatieten (stollingsgesteente dat bestaat uit grof graniet). Het is geen overvloedig metaal en het is moeilijk om het te delven. Er zijn maar een handvol landen die het ontginnen. De vraag naar tantaal is de afgelopen 20 jaar toegenomen, vooral in de computer- en elektrische sector. Locaties worden geïdentificeerd voor toekomstige ontwikkeling en bestaande locaties worden geëvalueerd voor uitbreiding.

Tantaal is afkomstig van de verwerking en raffinage van tantaliet. Tantaliet is de algemene naam voor elk mineraal erts dat tantaal bevat. De meeste tantaalmijnen zijn open pits; sommige zijn ondergronds. Het proces van het ontginnen van tantaal omvat het stralen, pletten en transporteren van het resulterende erts om het proces van het vrijmaken van het tantaal te beginnen. Het erts wordt vervolgens geconcentreerd op of nabij de mijnsite, om het percentage (in gewicht) tantaaloxide en niobium te verhogen. Het materiaal wordt geconcentreerd door middel van natte zwaartekrachttechnieken, zwaartekracht, elektrostatische en elektromagnetische processen.

Het tantaalconcentraat wordt naar de verwerker getransporteerd voor chemische verwerking. Het concentraat wordt vervolgens bij hoge temperaturen behandeld met een mengsel van fluorwaterstof- en zwavelzuur. Hierdoor lossen het tantaal en niobium op als fluoriden. Ook worden tal van onzuiverheden opgelost. Andere ertsen, zoals silicium, ijzer, mangaan, titaan, zirkonium, uranium en thorium, zijn in het algemeen aanwezig en verwerkt voor andere toepassingen. Het concentraat wordt afgebroken tot een slurry. De suspensie wordt gefiltreerd en verder verwerkt door oplosmiddelextractie. Met behulp van methylisobutylketon (MIBK), of vloeibare ionenuitwisseling met behulp van een amine-extractiemiddel in kerosine, worden sterk gezuiverde oplossingen van tantaal en niobium verkregen. Ten slotte wordt dit tantaaloxide gereduceerd met gesmolten natrium om tantaalmetaal te produceren.

Tantaal wordt gebruikt om elektrolytische geleiders, vliegtuigmotoren, vacuümovenonderdelen, kernreactoren en raketonderdelen te maken. Tantaal wordt niet aangetast door lichaamsvloeistoffen en is niet-irriterend, waardoor het nuttig is voor chirurgische apparaten. Het is gebruikelijk bij de productie van mobiele telefoons, personal computers, ontstekingschips in auto-airbags, snijgereedschappen, boren, tanden voor graafmachines, kogels en hitteschilden. Omdat het metaal een elektrische geleider is, is het bruikbaar in veel consumentenelektronica, zoals microprocessors voor plasmatelevisies.

Tantaal wordt meestal over zee vervoerd in metalen vaten op pallets. Op sommige afgelegen locaties wordt het door de lucht vervoerd. Tantaal bevat kleine hoeveelheden uranium en thorium; bezorgdheid over de vereisten voor het transport van straling zijn geuit. Sommige transporteurs weigeren het te vervoeren omdat het niet voldoet aan de nieuwe verlaagde eisen van 10BQ/gram. Hoewel tantaal niet hoogradioactief is, voldoet het niet aan de verlaagde eisen.