Cómo se fabrica el tántalo

Método de fundición del tántalo

Proceso de fundición del tántalo

Mineral de tantalio niobio es la principal materia prima para la producción de tantalio, pero a menudo se asocia con una variedad de metal, por lo que el paso principal es la descomposición de los concentrados de fundición de tantalio, purificación y separación de tantalio y niobio, producido compuesto puro de tantalio y niobio, por último, podemos producir metal.

Para lograr mineral - descomposición, podemos utilizar el método de descomposición de ácido fluorhídrico, el método de fusión de hidróxido de sodio, y la cloración. El método se puede utilizar en la separación de tantalio y niobio por extracción con disolventes, cristalización fraccionada, y el método de intercambio iónico.

Preparación del tántalo

La preparación del tántalo es el proceso de reducción del compuesto de tántalo puro a tántalo metálico. Las materias primas son óxido de tántalo cinco, cloruro de tántalo, fluoruro de tántalo cinco y fluoruro (como K2TaF7,). El agente reductor es sodio, magnesio y otros metales activos y carbono e hidrógeno. El punto de fusión del tántalo alcanza los 3669K, por lo que es polvo o metal esponjoso tras la reducción. Es necesario seguir fundiendo o refinando para obtener un metal denso.

Los métodos de preparación del tántalo son la reducción térmica de sodio, la reducción térmica de carbono y la electrólisis de sales fundidas. La reducción térmica sódica del tantalato potásico es el método de producción de tantalio más utilizado en el mundo.

El polvo de tántalo tiene una forma compleja y una gran superficie específica. La reducción térmica de carbono de cinco oxidación de tantalio ha sido un método industrial para la producción de tantalio, pero debido a que la pureza del producto no es lo suficientemente alta, no es tan ampliamente utilizado como el método de reducción de sodio. El método de electrólisis de sales fundidas se divide en dos formas: electrólisis electrolítica y electrólisis electrolítica sin oxígeno. La electrólisis de sales fundidas sólo puede producir polvo de tántalo de grado metalúrgico. La reducción de cinco fluoruros de hidrógeno se considera uno de los métodos más prometedores para la producción de tántalo, pero no se ha utilizado en la producción industrial debido a los elevados requisitos de material de los equipos y de protección del medio ambiente.

La mayor parte del polvo de tantalio se utiliza directamente para los condensadores de tantalio en la industria de fabricación electrónica, por lo que el proceso de molienda de tantalio, tales como la preparación de metal de tantalio es también de tantalio y polvo de tantalio por tratamiento térmico al vacío, condensador de grado tantalio en polvo hidrogenación categoría de método.

Proceso de reducción térmica de sodio para la producción de polvo de tantalio

El método de reducción térmica del metal de sodio es un método importante para la producción de polvo de tantalio, es el principal método de producción industrial de polvo de tantalio (incluido el polvo metalúrgico Ta), la forma de las partículas de polvo de tantalio metálico es compleja, de gran superficie, adecuada para material de ánodo para condensadores electrolíticos de tantalio, mediante fusión por haz de electrones, fusión por arco en vacío de tantalio o tantalio sinterizado en refinado en vacío, hecho de lingote o varilla de tantalio de alta pureza, y luego procesado en una variedad de tantalio.

Para obtener polvo de tantalio de alta pureza, además de la materia prima principal, el diluyente de fluorotantalato de sodio y potasio (o NaCl+KCI), el cloruro de sodio (argón o helio) deben alcanzar la pureza requerida, también deben recibir previamente un tratamiento de deshidratación estricto a diferentes temperaturas. También es necesario realizar el tratamiento térmico de vacío a la temperatura de 598 ~ 648K. Después del tratamiento térmico al vacío, el fluorotantalato de potasio puede eliminar la materia orgánica residual y el fluoruro de hidrógeno, y se convirtió en el refinamiento de grano de fluorotantalato de potasio, obtenido polvo fino de tantalio en reducción.

Desde la década de 1970, se ha utilizado ampliamente para aumentar la capacitancia específica del polvo de tántalo. El agente dopante comúnmente utilizado es el fosfato, que puede mezclarse antes o después de la cristalización del fluoruro de potasio y puede añadirse antes del tratamiento térmico al vacío del polvo de tántalo. El dopaje puede impedir la sinterización del polvo de tántalo durante la sinterización del bloque de ánodo de tántalo, evitando así la reducción de la superficie específica del bloque de ánodo de tántalo. Podemos eliminar los óxidos del sodio metálico con el filtro metalocerámico o el método de trampa fría.

El proceso de reducción del fluoruro de potasio y sodio en una atmósfera inerte a una temperatura de 1153 ~ 1173K, y los productos de reducción son polvo de tántalo metálico, fluoruro de potasio, fluoruro de sodio y diluyente que no interviene en la reacción.

Antes de la década de 1950, la capa de fluorotantalato de metal sólido de sodio y potasio colocado en el reactor de la reacción de reducción de explosión de la bomba, aunque el producto de polvo de tantalio es de tamaño de partícula fina, gran superficie, el oxígeno, y el contenido de carbono es alto, ningún valor práctico.

De esta manera, el período de reacción es demasiado largo, el tamaño del producto es grueso, y sólo se puede utilizar como 3000 / uF.V / g de polvo de tántalo de bajo volumen. Después de la mejora por la reacción de carga mixta líquido-sólido de reducción a base de sodio, el ciclo de producción se acorta 3 / 4 que la reacción de gas-líquido, el volumen de polvo de tántalo aumentó en más de un 30%, pero todavía no es ideal será eliminado gradualmente.

Con condensadores de tantalio son pequeñas y micro, la correspondiente necesidad de adoptar más superficie de polvo de tantalio, utilizado principalmente en la reducción de líquido, principalmente complementado por la mezcla de sodio, la tecnología de dopaje, la tasa de volumen de polvo de tantalio aumentó a 1000uF - V rendimiento cada año.

El fluoruro se eliminó por inmersión, y luego se lava con HCl18% y HF1% solución a 1 2H para 363K, luego se lava con agua pura y se seca a 353K temperatura. Para la preparación de polvo de tantalio grado condensador, polvo de tantalio debe ser la distribución de tamaño original, tratamiento térmico al vacío (véase el polvo de tantalio tratamiento térmico al vacío), trituración y cribado y modulación post-procesamiento, si es necesario, también aumentará la reducción de magnesio desoxigenación, decapado, lavado y procesamiento de plástico, con el fin de obtener alta calidad y baja y alta capacitancia específica de polvo de tantalio grado condensador.

Se espera que la mejora y el desarrollo continuos del polvo de tántalo producido por reducción de sodio sean el resultado de la miniaturización, la miniaturización y la reducción de costes de los productos electrónicos. Desde la década de 1960, la capacitancia específica del polvo de tántalo ha ido en aumento, y la relación de capacitancia del polvo de tántalo ha alcanzado 22000～26000uF-V／g en Estados Unidos, Japón, Alemania y otros países.