Tantalo cheminis rafinavimas

Mar 07, 2024

Tantalo rūdos paprastai turi daug niobio, todėl abu yra rafinuojami ir parduodami. Visas hidrometalurginis procesas prasideda drėkinimu, kai rūda panardinama į vandenilio fluorido ir sieros rūgštis, kad susidarytų vandenyje tirpūs hidrofluoridai. Taip tantalas atskiriamas nuo įvairių nemetalinių priemaišų.

Ta2O5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5 + 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
Tantalas ir niobio hidrofluoridas gali būti ekstrahuojami iš vandeninio tirpalo ekstrahuojant tirpikliu; tinkami organiniai tirpikliai yra cikloheksanonas ir metilizobutilketonas. Šiuo žingsniu iš įvairių metalų priemaišų (pvz., geležies, mangano, titano, cirkonio) pašalinamas vandenyje tirpus fluoridas. Tantalą nuo niobio galima atskirti reguliuojant pH. Niobiui reikia didesnio rūgštingumo, kad jis ištirptų organiniuose tirpikliuose, todėl jį galima lengvai pašalinti mažiau rūgščioje aplinkoje. Likęs grynas tantalo hidrofluorido tirpalas, neutralizuotas amoniaku, sudaro tantalo hidroksidą (Ta(OH)5), kurį deginant susidaro tantalo pentoksidas (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
Tantalo hidrofluoridas taip pat gali reaguoti su kalio fluoridu, sudarydamas kalio heptafluorotantalatą (K2[TaF7]).

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
Jis reaguoja su natriu išlydytoje druskoje maždaug 800 laipsnių redukcijos reakcijoje ir susidaro tantalo metalas.

K2[TaF7] + 5 Na → Ta + 5 NaF + 2 KF
Ankstesnis izoliavimo metodas pridėjo kalio fluorido į mišrų hidrofluorido tirpalą, vadinamą Demarinya procesu.

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5] + 2 HF
Taip pagaminti K2[TaF7] ir K2[NbOF5] turi skirtingą tirpumą vandenyje, todėl juos galima atskirti taikant atskyrimo kristalizacijos metodą.

Tau taip pat gali patikti