זיקוק כימי של טנטלום
Mar 07, 2024
עפרות טנטלום מכילות בדרך כלל כמויות משמעותיות של ניוביום, כך ששניהם מעודנים ונמכרים. כל התהליך ההידרו-מטלורגי מתחיל בהטביעה, כאשר העפרה טבולה בחומצות הידרופלואוריות וגופרית כדי לייצר הידרופלואורידים מסיסים במים. זה מפריד בין הטנטלום לזיהומים שונים שאינם מתכתיים.
Ta2O5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5 + 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
טנטלום וניוביום הידרופלואוריד ניתן להפיק מתמיסה מימית על ידי מיצוי ממס; ממיסים אורגניים מתאימים כוללים ציקלוהקסנון ומתיל איזובוטיל קטון. שלב זה מסיר פלואוריד מסיס במים מזיהומים שונים ממתכת (למשל, ברזל, מנגן, טיטניום, זירקוניום). ניתן להפריד את הטנטלום מהניוביום על ידי התאמת ה-pH. ניוביום דורש חומציות גבוהה יותר כדי להתמוסס בממיסים אורגניים, כך שניתן להסירו בקלות בסביבה פחות חומצית. תמיסת הטנטלום הידרופלואוריד הטהורה שנותרה, כאשר היא מנוטרלת עם אמוניה, יוצרת טנטלום הידרוקסיד (Ta(OH)5), אשר כאשר מסולסל מייצר טנטלום פנטאוקסיד (Ta2O5).



H2[TaF7] + 5 H2O + 7 NH3 → Ta(OH)5 + 7 NH4F
2 Ta(OH)5 → Ta2O5 + 5 H2O
טנטלום הידרופלואוריד יכול גם להגיב עם אשלגן פלואוריד ליצירת אשלגן heptafluorotantalate (K2[TaF7])
H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
הוא מגיב עם נתרן במלח מותך בסביבות 800 מעלות בתגובת הפחתה לייצור מתכת טנטלום.
K2[TaF7] + 5 Na → Ta + 5 NaF + 2 KF
שיטת בידוד קודמת הוסיפה אשלגן פלואוריד לתמיסה מעורבת של הידרופלואוריד בתהליך שנקרא תהליך דמריניה.
H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5] + 2 HF
ל-K2[TaF7] ו-K2[NbOF5] המיוצרים כך יש מסיסות מים שונה, כך שניתן להפריד אותם בשיטת התגבשות ההפרדה.

