제련 방법: 탄탈륨-니오븀 광석에는 다양한 금속이 수반되는 경우가 많습니다. 탄탈륨 제련의 주요 단계는 정광을 분해하고 탄탈륨과 니오븀을 정제 및 분리하여 탄탈륨과 니오븀의 순수한 화합물을 제조하는 것입니다. 마지막으로 Metal을 준비합니다.

광석 분해에는 불산 분해법, 수산화 나트륨 용해법, 염소화법을 사용할 수 있습니다. 탄탈륨과 니오븀은 용매추출법[일반적으로 사용되는 추출제는 메틸이소부틸구리(MIBK), 트리부틸포스페이트(TBP), sec-옥탄올, 아세트아미드 등], 분별결정법, 이온교환법으로 분리할 수 있습니다.

분리: 먼저 불화수소산과 황산을 이용하여 탄탈니오븀 광석 정광을 플루오로탄탈산과 플루오로니오브산으로 분해하고, 동시에 철, 망간, 티타늄, 텅스텐, 실리콘과 같은 관련 원소도 침출수에 용해되어 매우 복잡한 구성을 갖는 강산성 용액을 형성합니다. 탄탈륨 및 니오븀 침출수를 메틸 이소부틸 케톤으로 ​​추출하는 동시에 유기상으로 추출됩니다. 유기상 내의 미량 불순물을 황산 용액으로 세척하여 순수한 탄탈륨 및 니오븀 함유 유기상 세척액과 라피네이트를 얻습니다. 미량의 탄탈륨, 니오븀 및 불순물 원소는 강산성 용액이므로 종합적으로 회수할 수 있습니다. 탄탈륨과 니오븀을 함유한 순수한 유기상을 묽은 황산 용액으로 역추출하여 탄탈륨을 함유한 유기상을 얻습니다. 니오븀과 소량의 탄탈륨이 수용액상에 들어간 다음 탄탈륨을 메틸 ​​이소부틸 케톤으로 ​​추출하여 순수한 니오브 함유 용액을 얻습니다. 순수한 탄탈륨 함유 유기상을 물로 역추출하여 순수한 탄탈륨 함유 용액을 얻습니다. 탄탈륨을 제거한 후 유기상은 추출 사이클로 반환되어 사용됩니다. 순수한 플루오로탄탈산 용액 또는 순수한 플루오로니오브산 용액은 불화칼륨 또는 염화칼륨과 반응하여 각각 플루오로탄탈산칼륨(K2TaF7) 및 플루오르니오브산칼륨(K2NbF7) 결정을 형성합니다. 또한 수산화암모늄과 반응하여 수소를 생성할 수도 있습니다. 탄탈륨 또는 수산화니오븀은 900~1000°C에서 하소되어 탄탈륨 또는 산화니오븀을 형성합니다.

탄탈륨의 제조:

① 금속 탄탈륨 분말은 금속열환원(나트륨열환원) 방식으로 제조할 수 있다. 불활성 대기 하에서 금속 나트륨을 이용한 불화탄탈산칼륨 환원: K2TaF7+5Na─→Ta+5NaF+2KF. 반응은 스테인레스 스틸 탱크에서 진행되며 온도가 900°C로 가열되면 환원 반응이 빠르게 완료됩니다. 이 방법으로 생산된 탄탈륨 분말은 입자 모양이 불규칙하고 입자 크기가 미세하여 탄탈륨 커패시터 제조에 적합합니다. 금속 탄탈륨 분말은 용융염 전기분해를 통해 제조할 수도 있습니다. 불화탄탈산칼륨, 불화칼륨 및 염화칼륨의 혼합물의 용융염을 전해질로 사용하고 여기에 오산화탄탈륨(Ta2O5)을 용해시킨 후 750°C에서 전기분해하여 탄탈륨을 얻습니다. 순도 99.8~99.9%의 분말입니다.

② 금속 탄탈륨은 Ta2O5의 탄소열 환원으로도 얻을 수 있습니다. 환원은 일반적으로 두 단계로 진행됩니다. 먼저 Ta2O5와 탄소를 일정 비율로 혼합하여 수소 분위기에서 1800~2000°C에서 탄탈륨(TaC)을 만든 다음 TaC와 Ta2O5를 혼합물로 만듭니다. 진공에서 일정 비율로 금속 탄탈륨으로 환원됩니다. 금속 탄탈륨은 염화탄탈륨의 열분해나 수소 환원을 통해 생산될 수도 있습니다. 밀도가 높은 금속 탄탈륨은 진공 아크, 전자 빔, 플라즈마 빔 용융 또는 분말 야금을 통해 생산할 수 있습니다. 무도가니 전자빔 존 용융 방식으로 고순도 탄탈륨 단결정을 생산합니다.