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).



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.

