كم تعرف عن التنتالوم؟

التنتالومهو المعدن الحراري الثالث بعدالتنغستنوالرينيوم. يتمتع التنتالوم بسلسلة من الخصائص الممتازة مثل نقطة الانصهار العالية، وضغط البخار المنخفض، وأداء العمل البارد الجيد، والاستقرار الكيميائي العالي، والمقاومة القوية للتآكل المعدني السائل، وثابت العزل الكهربائي العالي لفيلم أكسيد السطح. لها تطبيقات مهمة في مجالات التكنولوجيا الفائقة مثل الإلكترونيات والمعادن والصلب والصناعات الكيماوية والسبائك الصلبة والطاقة الذرية وتكنولوجيا التوصيل الفائق وإلكترونيات السيارات والفضاء والطبية والصحية والبحث العلمي. في الوقت الحاضر، التطبيق الرئيسي للتنتالوم هو مكثفات التنتالوم.

كيف تم اكتشاف التنتالوم؟

في منتصف القرن السابع، تم إرسال معدن أسود ثقيل تم اكتشافه في أمريكا الشمالية إلى المتحف البريطاني لحفظه. وبعد حوالي 150 عاماً، وحتى عام 1801، قبل الكيميائي البريطاني تشارلز هاتشيت مهمة تحليل هذا المعدن من المتحف البريطاني واكتشف منه عنصراً جديداً، أطلق عليه اسم كولومبيوم (أعيد تسميته فيما بعد بالنيوبيوم). في عام 1802، اكتشف الكيميائي السويدي أندرس غوستاف إيكبيرغ عنصرًا جديدًا من خلال تحليل معدن (خام النيوبيوم التنتالوم) في شبه الجزيرة الاسكندنافية، والذي تم تحويل حمضه إلى أملاح الفلورايد المزدوجة ثم إعادة بلورته. وقد أطلق على هذا العنصر اسم التنتالوم نسبة إلى تانتالوس، ابن زيوس في الأساطير اليونانية.

في عام 1864، أثبت كريستيان ويليام بلومسترانغ، وهنري إدين سانت كلير ديفيل، ولويس جوزيف تروست بوضوح أن التنتالوم والنيوبيوم عنصران كيميائيان مختلفان وحددا الصيغ الكيميائية لبعض المركبات ذات الصلة. وفي نفس العام، قامت ديمالينيا بتسخين كلوريد التنتالوم في بيئة هيدروجينية وأنتجت معدن التنتالوم لأول مرة من خلال تفاعل الاختزال. صنع فيرنر بولتون معدن التنتالوم النقي لأول مرة في عام 1903. وكان العلماء أول من استخدم طريقة التبلور متعدد الطبقات لاستخراج التنتالوم من النيوبيوم. اكتشف ديمالينيا هذه الطريقة عام 1866. والطريقة التي يستخدمها العلماء اليوم هي استخلاص محاليل التنتالوم المحتوية على الفلورايد بمذيب.

تاريخ تطور صناعة التنتالوم

على الرغم من اكتشاف التنتالوم في أوائل القرن التاسع عشر، إلا أنه لم يتم إنتاج التنتالوم المعدني حتى عام 1903، وبدأ الإنتاج الصناعي للتنتالوم في عام 1922. لذلك، بدأ تطور صناعة التنتالوم العالمية في عشرينيات القرن العشرين، وبدأت صناعة التنتالوم في الصين في 1956. كانت الولايات المتحدة أول دولة في العالم تبدأ في إنتاج التنتالوم، وبدأت إنتاج التنتالوم المعدني على نطاق صناعي في عام 1922. وبدأت اليابان والدول الرأسمالية الأخرى في تطوير صناعة التنتالوم في أواخر الخمسينيات أو أوائل الستينيات. بعد عقود من التطوير، وصل إنتاج صناعة التنتالوم في العالم إلى مستوى كبير. منذ التسعينيات، كانت هناك ثلاث شركات رئيسية لإنتاج التنتالوم: مجموعة كابوت من الولايات المتحدة، ومجموعة HCST من ألمانيا، وشركة نينغشيا أورينتال التنتالوم الصناعية المحدودة من الصين. تنتج هذه المجموعات الثلاث أكثر من 80% من إجمالي منتجات التنتالوم في العالم. إن المنتجات وتكنولوجيا العمليات ومستوى المعدات الخاصة بصناعة التنتالوم في الخارج مرتفعة بشكل عام، مما يلبي احتياجات التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا العالمية.

بدأت صناعة التنتالوم في الصين في الستينيات. في المراحل الأولى من صهر التنتالوم ومعالجته في الصين، كان حجم الإنتاج والمستوى التكنولوجي ودرجة المنتج والجودة متخلفًا كثيرًا عن الدول المتقدمة. منذ التسعينيات، وخاصة منذ عام 1995، أظهر إنتاج واستخدام التنتالوم في الصين اتجاهًا سريعًا للتطور. في الوقت الحاضر، حققت صناعة التنتالوم في الصين تحولا من الصغيرة إلى الكبيرة، ومن العسكرية إلى المدنية، ومن الداخلية إلى الخارجية، لتشكل النظام الصناعي الوحيد في العالم من التعدين والصهر والمعالجة إلى التطبيق. دخلت المنتجات العالية والمتوسطة والمنخفضة السوق الدولية في جميع الجوانب. أصبحت الصين ثالث أقوى دولة في العالم في صهر ومعالجة التنتالوم، ودخلت في مصاف الدول الكبرى في صناعة التنتالوم في العالم.

حالة تطور صناعة التنتالوم في الصين

يواجه تطوير صناعة التنتالوم في الصين مشاكل معينة. إذا كان هناك نقص في المواد الخام وشح في احتياطيات الموارد. خصائص موارد التنتالوم المؤكدة في الصين هي الأوردة المعدنية المتناثرة، والتركيب المعدني المعقد، وانخفاض درجة Ta2O5 في الخام الأصلي، وحجم الجسيمات المعدنية الدقيقة، والموارد الاقتصادية المحدودة، مما يجعل من الصعب بناء مناجم واسعة النطاق مرة أخرى. على الرغم من التنتالوم على نطاق واسعالنيوبيومتم اكتشاف رواسب في السنوات الأخيرة، لكن الظروف الجيولوجية والمعدنية التفصيلية، وكذلك التقييمات الاقتصادية، ليست واضحة. ولذلك، هناك قضايا كبيرة فيما يتعلق بتوريد المواد الخام التنتالوم الأولية في الصين.

وتواجه صناعة التنتالوم في الصين أيضًا تحديًا آخر، وهو عدم كفاية القدرة على تطوير منتجات التكنولوجيا الفائقة. لا يمكن إنكار أنه على الرغم من أن تكنولوجيا ومعدات صناعة التنتالوم في الصين قد حققت تقدمًا كبيرًا ولديها القدرة الإنتاجية لإنتاج مجموعة كاملة من منتجات التنتالوم بكميات كبيرة، إلا أن الوضع المحرج المتمثل في القدرة الفائضة في المستوى المتوسط ​​إلى المنخفض والقدرة الإنتاجية غير الكافية للمنتجات الراقية من الصعب عكس المنتجات مثل مسحوق التنتالوم عالي السعة والجهد العالي ومواد التنتالوم المستهدفة لأشباه الموصلات. بسبب الاستخدام المنخفض والقوة الدافعة غير الكافية لصناعات التكنولوجيا الفائقة المحلية، تأثر تطوير منتجات التكنولوجيا الفائقة في صناعة التنتالوم في الصين. من وجهة نظر الشركات، يفتقر تطوير صناعة التنتالوم إلى التوجيه والتنظيم. في السنوات الأخيرة، تطورت شركات صهر ومعالجة التنتالوم بسرعة من 5 إلى 20 شركة أولية، مع ازدواجية خطيرة في البناء وقدرة فائضة بارزة.

في سنوات التشغيل الدولي، قامت شركات التنتالوم الصينية بتحسين عملياتها ومعداتها، وزيادة حجم المنتج وتنوعه وجودته، ودخلت في صفوف الدول الرئيسية لإنتاج وتطبيق صناعة التنتالوم. وطالما أننا نواصل حل مشاكل المواد الخام وتصنيع منتجات التكنولوجيا الفائقة وإعادة الهيكلة الصناعية، فإن صناعة التنتالوم في الصين ستدخل بالتأكيد إلى صفوف القوى العالمية.