Как производится тантал

Метод выплавки тантала

Процесс выплавки тантала

Тантал-ниобиевая руда является основным сырьем для производства тантала, но она часто связана с различными металлами, поэтому основным этапом является разложение танталовых плавильных концентратов, очистка и разделение тантала и ниобия, производится чистое соединение тантала и ниобия, наконец, мы можем получить металл.

Для достижения руды - разложения, мы можем использовать метод разложения плавиковой кислоты, метод плавления гидроксида натрия, и хлорирование. При разделении тантала и ниобия можно использовать экстракцию растворителем, фракционную кристаллизацию и метод ионного обмена.

Получение тантала

Получение тантала - это процесс восстановления чистого танталового соединения до металлического тантала. В качестве сырья используются пять оксидов тантала, хлорид тантала, пять фторидов тантала и фторид (например, K2TaF7). Восстановителем служат натрий, магний и другие активные металлы, а также углерод и водород. Температура плавления тантала достигает 3669 К, поэтому после восстановления он представляет собой порошок или губчатый металл. Его необходимо подвергнуть дальнейшей плавке или рафинированию, чтобы получить плотный металл.

Методы получения тантала - термическое восстановление натрия, термическое восстановление углерода и электролиз расплавленной соли. Термическое восстановление танталата калия натрием - самый распространенный метод получения тантала в мире.

Порошок тантала имеет сложную форму и большую удельную поверхность. Термическое восстановление углерода пятикратным окислением тантала было промышленным методом производства тантала, но поскольку чистота продукта недостаточно высока, он не так широко используется, как метод восстановления натрия. Метод электролиза расплавленной соли делится на два способа: электролиз электролита и электролиз бескислородного электролита. Электролизом расплавленной соли можно получить только танталовый порошок металлургического класса. Пятифтористое восстановление водорода считается одним из наиболее перспективных методов получения тантала, однако в промышленном производстве он не используется из-за высоких требований к материалу оборудования и защите окружающей среды.

Большинство танталового порошка непосредственно используется для танталовых конденсаторов в электронной промышленности, поэтому процесс измельчения тантала, такой как подготовка танталового металла также из тантала и танталового порошка путем вакуумной термообработки, конденсаторный танталовый порошок категории метод гидрогенизации.

Процесс термического восстановления натрия для производства танталового порошка

Метод термического восстановления металлического натрия является важным методом производства танталового порошка, это основной метод промышленного производства танталового порошка (включая металлургический порошок Ta), форма частиц металлического танталового порошка сложная, большая площадь поверхности, подходит для анодного материала для танталовых электролитических конденсаторов, путем электронно-лучевой плавки, вакуумной дуговой плавки тантала или тантала, спеченного в вакуумном рафинировании, из танталового слитка или прутка высокой чистоты, а затем перерабатывается в различные виды тантала.

Для получения танталового порошка высокой чистоты, помимо основного сырья, разбавителя фторотанталата натрия и калия (или NaCl+KCI), хлорида натрия (аргон или гелий), необходимо достичь требуемой чистоты, также необходимо заранее провести обезвоживание строго при разных температурах. Также необходимо провести вакуумную термообработку при температуре 598 ~ 648K. После вакуумной термообработки, фторотанталат калия может удалить остаточные органические вещества и фтористый водород, и стал фторотанталат калия зерно рафинирования, полученный тонкий тантал порошок в сокращении.

С 1970-х годов он широко используется для увеличения удельной емкости танталового порошка. Обычно используется фосфат, который может быть смешан до или после кристаллизации фторида калия и может быть добавлен перед вакуумной термообработкой танталового порошка. Легирование может предотвратить спекание танталового порошка во время спекания танталового анодного блока, что позволяет избежать уменьшения удельной поверхности танталового анодного блока. Мы можем удалить оксиды из металлического натрия с помощью металлокерамического фильтра или метода холодной ловушки.

Процесс восстановления фторидов калия и натрия происходит в инертной атмосфере при температуре 1153 ~ 1173K, а продуктами восстановления являются металлический танталовый порошок, фторид калия, фторид натрия и разбавитель, который не участвует в реакции.

До 1950-х годов, твердый металлический слой натрия и калия фторотанталата помещали в реактор реакции восстановления взрыва бомбы, хотя продукт танталового порошка имеет мелкий размер частиц, большую площадь поверхности, содержание кислорода и углерода высокое, практической ценности не имеет.

Таким образом, период реакции слишком длинный, размер продукта грубый, и может быть использован только как 3000 / uF.V / г низкий объем танталового порошка. После усовершенствования жидко-твердой смешанной реакции загрузки восстановления на основе натрия, производственный цикл сокращается на 3/4 по сравнению с газожидкостной реакцией, объем танталового порошка увеличился более чем на 30%, но все еще не идеален и будет постепенно отменен.

С танталовые конденсаторы являются малыми и микро, соответствующие необходимости принять более площадь поверхности танталового порошка, в основном используется в жидком сокращении, в основном дополняется смешивания натрия, легирования технологии, объемный показатель танталового порошка увеличился до 1000uF - V выход каждый год.

Фторид был удален погружением, а затем промыт HCl18% и HF1% раствором при 1 2H в течение 363K, затем промыт чистой водой и высушен при температуре 353K. Для подготовки танталового порошка конденсаторного класса, танталовый порошок должен быть оригинальным распределением размеров, вакуумной термообработкой (см. танталовый порошок вакуумной термообработкой), дроблением и сортировкой и модуляцией пост-обработки, при необходимости, также увеличит магниевое снижение деоксигенации, травления, промывки и пластической обработки, чтобы получить высокое качество и низкую и высокую удельную емкость танталового порошка конденсаторного класса.

Ожидается, что постоянное улучшение и развитие танталового порошка, полученного восстановлением натрия, является результатом миниатюризации, миниатюризации и снижения стоимости электронных продуктов. С 1960-х годов удельная емкость танталового порошка увеличивалась, и коэффициент емкости танталового порошка достиг 22000～26000uF-V／g в Соединенных Штатах, Японии, Германии и других странах.