Tinh chế hóa học Tantalum

Quặng tantalum thường chứa một lượng niobi đáng kể nên cả hai đều được tinh chế và bán. Toàn bộ quá trình thủy luyện kim bắt đầu bằng việc làm ướt, trong đó quặng được ngâm trong axit flohydric và axit sunfuric để tạo ra hydroflorua hòa tan trong nước. Điều này tách tantalum khỏi các tạp chất phi kim loại khác nhau.

Ta2O5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5 + 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
Tantalum và niobium hydrofluoride có thể được chiết xuất từ ​​​​dung dịch nước bằng cách chiết dung môi; dung môi hữu cơ thích hợp bao gồm cyclohexanone và metyl isobutyl xeton. Bước này loại bỏ florua hòa tan trong nước khỏi các tạp chất kim loại khác nhau (ví dụ: sắt, mangan, titan, zirconi). Tantalum có thể được tách ra khỏi niobi bằng cách điều chỉnh độ pH. Niobium cần độ axit cao hơn để hòa tan trong dung môi hữu cơ nên có thể dễ dàng loại bỏ trong môi trường ít axit hơn. Dung dịch tantalum hydroflorua tinh khiết còn lại, khi trung hòa bằng amoniac, tạo thành tantalum hydroxit (Ta(OH)5), chất này khi nung sẽ tạo ra tantalum pentoxit (Ta2O5).

H2[TaF7] + 5 H2O + 7 NH3 → Ta(OH)5 + 7 NH4F
2 Ta(OH)5 → Ta2O5 + 5 H2O
Tantalum hydroflorua cũng có thể phản ứng với kali florua để tạo thành kali heptafluorotantalat (K2[TaF7])

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
Nó phản ứng với natri trong muối nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 800 độ trong phản ứng khử để tạo ra kim loại tantalum.

K2[TaF7] + 5 Na → Ta + 5 NaF + 2 KF
Một phương pháp phân lập trước đó đã bổ sung kali florua vào dung dịch hỗn hợp hydroflorua trong một quy trình gọi là quy trình Demarinya.

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5] + 2 HF
Do đó, K2[TaF7] và K2[NbOF5] được tạo ra có độ hòa tan trong nước khác nhau, do đó chúng có thể được tách ra bằng phương pháp kết tinh tách.