タンタルの製錬方法

タンタル - ニオブ鉱石には、しばしば様々な金属が伴う。タンタル製錬の主なステップは、濃縮物を分解し、タンタルとニオブを精製して分離し、タンタルとニオブの純粋な化合物を調製し、最後に金属を準備することです。

鉱石は、フッ酸分解法、水酸化ナトリウム溶融法および塩素化法により分解することができる。タンタルおよびニオブは、溶媒抽出(一般的に使用される抽出剤は、メチルイソブチルケトン(MIBK)、リン酸トリブチル(TBP)、sec-オクタノールおよびアセトアミドなど)、分別結晶化およびイオン交換によって分離することができる。

分離:まず、タンタル - ニオブの濃縮物をフッ化水素酸および硫酸で分解して、タンタルおよびニオブをフルオロタンタル酸およびフルオロニオブ酸に形成し、これらは浸出溶液に溶解される。浸出液中には、複雑な組成を有する強酸溶液が形成される。前記タンタル及びニオブ浸出液をメチルイソブチルケトンで抽出してタンタル及びニオブを同時に有機相に抽出し、前記有機相中の微量不純物を硫酸溶液で洗浄してタンタル及びニオブを含む純粋な有機相洗浄液を得、前記ラフィネートを結合させ、 微量のタンタル、ニオブ、不純物元素を含む強酸溶液であり、包括的に回収することができます。この純粋なタンタルニオブ含有有機相を希硫酸溶液でニオブを剥離し、タンタル含有有機相を得る。ニオブと少量のタンタルが水相に入り、次いでメチルイソブチルケトンでタンタルを抽出して、純粋なニオブ含有溶液を得る。純粋なタンタル含有有機相を水で逆抽出し、純粋なタンタル含有溶液を得る。タンタルを剥離した後の有機相は抽出に戻され、リサイクルされる。純粋なフルオロタンタル酸溶液または純粋なフルオロニオブ酸溶液は、フッ化カリウムまたは塩化カリウムと反応してフルオロタンタル酸カリウム(K₂TaF₇)およびフルオロニオブ酸カリウム(K₂NbF₇)結晶を形成し、水酸化アンモニウムと反応して水素酸化タンタルまたは水酸化ニオブ沈殿物を生成することもできる。タンタルまたはニオブの水酸化物を900〜1000°Cで焼成して、タンタルまたはニオブの酸化物を形成する。