Kemijsko rafiniranje tantala

Mar 07, 2024

Tantalove rude općenito sadrže značajne količine niobija, pa se obje rafiniraju i prodaju. Cijeli hidrometalurški proces počinje potapanjem, gdje se ruda uranja u fluorovodičnu i sumpornu kiselinu kako bi se proizveli hidrofluoridi topljivi u vodi. Time se tantal odvaja od raznih nemetalnih nečistoća.

Ta2O5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5 + 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
Tantalov i niobijev hidrofluorid mogu se ekstrahirati iz vodene otopine ekstrakcijom otapalom; pogodna organska otapala uključuju cikloheksanon i metil izobutil keton. Ovaj korak uklanja fluorid topiv u vodi iz različitih metalnih nečistoća (npr. željeza, mangana, titana, cirkonija). Tantal se može odvojiti od niobija podešavanjem pH. Niobiju je potrebna veća kiselost za otapanje u organskim otapalima, tako da se može lako ukloniti u manje kiselom okruženju. Preostala čista otopina tantal hidrofluorida, kada se neutralizira amonijakom, tvori tantalov hidroksid (Ta(OH)5), koji kad se kalcinira proizvodi tantalov pentoksid (Ta2O5).

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
Tantalov hidrofluorid također može reagirati s kalijevim fluoridom u obliku kalijevog heptafluorotantalata (K2[TaF7])

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
Reagira s natrijem u rastaljenoj soli na oko 800 stupnjeva u reakciji redukcije da bi se dobio tantal.

K2[TaF7] + 5 Na → Ta + 5 NaF + 2 KF
Ranija metoda izolacije dodavala je kalijev fluorid u miješanu otopinu hidrofluorida u procesu nazvanom Demarinya proces.

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5] + 2 HF
Tako proizvedeni K2[TaF7] i K2[NbOF5] imaju različitu topljivost u vodi, pa se mogu odvojiti metodom separacijske kristalizacije.

Mogli biste i voljeti