Χημικός εξευγενισμός του τανταλίου

Τα μεταλλεύματα τανταλίου περιέχουν γενικά σημαντικές ποσότητες νιοβίου, επομένως και τα δύο εξευγενίζονται και πωλούνται. Ολόκληρη η υδρομεταλλουργική διαδικασία ξεκινά με μια διαβροχή, όπου το μετάλλευμα βυθίζεται σε υδροφθορικό και θειικό οξύ για να παραχθούν υδατοδιαλυτά υδροφθορίδια. Αυτό διαχωρίζει το ταντάλιο από διάφορες μη μεταλλικές ακαθαρσίες.

Ta2O5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5 + 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
Το ταντάλιο και το υδροφθοριούχο νιόβιο μπορούν να εκχυλιστούν από υδατικό διάλυμα με εκχύλιση με διαλύτη. κατάλληλοι οργανικοί διαλύτες περιλαμβάνουν κυκλοεξανόνη και μεθυλ ισοβουτυλ κετόνη. Αυτό το βήμα αφαιρεί το υδατοδιαλυτό φθόριο από διάφορες ακαθαρσίες μετάλλων (π.χ. σίδηρο, μαγγάνιο, τιτάνιο, ζιρκόνιο). Το ταντάλιο μπορεί να διαχωριστεί από το νιόβιο ρυθμίζοντας το pH. Το νιόβιο απαιτεί υψηλότερη οξύτητα για να διαλυθεί σε οργανικούς διαλύτες, επομένως μπορεί να αφαιρεθεί εύκολα σε λιγότερο όξινο περιβάλλον. Το υπόλοιπο καθαρό διάλυμα υδροφθοριούχου τανταλίου, όταν εξουδετερωθεί με αμμωνία, σχηματίζει υδροξείδιο του τανταλίου (Ta(OH)5), το οποίο όταν διαπυρωθεί παράγει πεντοξείδιο του τανταλίου (Ta2O5).

H2[TaF7] + 5 H2O + 7 NH3 → Ta(OH)5 + 7 NH4F
2 Ta(OH)5 → Ta2O5 + 5 H2O
Το υδροφθοριούχο ταντάλιο μπορεί επίσης να αντιδράσει με το φθοριούχο κάλιο για να σχηματίσει επταφθοροτανταλικό κάλιο (K2[TaF7])

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
Αντιδρά με νάτριο σε λιωμένο αλάτι στους περίπου 800 βαθμούς σε μια αντίδραση αναγωγής για να κάνει μέταλλο ταντάλιο.

K2[TaF7] + 5 Na → Ta + 5 NaF + 2 KF
Μια προηγούμενη μέθοδος απομόνωσης προσέθεσε φθοριούχο κάλιο σε ένα μικτό διάλυμα υδροφθοριδίου σε μια διαδικασία που ονομάζεται διαδικασία Demarinya.

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5] + 2 HF
Τα K2[TaF7] και K2[NbOF5] που παράγονται με αυτόν τον τρόπο έχουν διαφορετικές υδατοδιαλυτότητες, επομένως μπορούν να διαχωριστούν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της κρυστάλλωσης διαχωρισμού.