Ταντάλιοείναι το τρίτο πυρίμαχο μέταλλο μετάβολφράμιοκαιρήνιο. Το ταντάλιο έχει μια σειρά από εξαιρετικές ιδιότητες όπως υψηλό σημείο τήξης, χαμηλή πίεση ατμών, καλή απόδοση στο κρύο, υψηλή χημική σταθερότητα, ισχυρή αντίσταση στη διάβρωση υγρών μετάλλων και υψηλή διηλεκτρική σταθερά του φιλμ επιφανειακών οξειδίων. Έχει σημαντικές εφαρμογές σε τομείς υψηλής τεχνολογίας όπως ηλεκτρονικά, μεταλλουργία, χάλυβας, χημική βιομηχανία, σκληρά κράματα, ατομική ενέργεια, τεχνολογία υπεραγωγών, ηλεκτρονικά αυτοκινήτων, αεροδιαστημική, ιατρική και υγεία και επιστημονική έρευνα. Επί του παρόντος, η κύρια εφαρμογή του τανταλίου είναι οι πυκνωτές τανταλίου.
Πώς ανακαλύφθηκε το ταντάλιο;
Στα μέσα του 7ου αιώνα, ένα βαρύ μαύρο ορυκτό που ανακαλύφθηκε στη Βόρεια Αμερική στάλθηκε στο Βρετανικό Μουσείο για φύλαξη. Μετά από περίπου 150 χρόνια, μέχρι το 1801, ο Βρετανός χημικός Τσαρλς Χάτσετ αποδέχτηκε την ανάλυση αυτού του ορυκτού από το Βρετανικό Μουσείο και ανακάλυψε ένα νέο στοιχείο από αυτό, που το ονόμασε Κολούμπιο (αργότερα μετονομάστηκε Νιόβιο). Το 1802, ο Σουηδός χημικός Anders Gustav Eckberg ανακάλυψε ένα νέο στοιχείο αναλύοντας ένα ορυκτό (μεταλλεύμα τανταλίου νιοβίου) στη Σκανδιναβική Χερσόνησο, το οποίο μετατράπηκε σε διπλά άλατα φθορίου και στη συνέχεια ανακρυσταλλώθηκε. Ονόμασε αυτό το στοιχείο Ταντάλιο από τον Τάνταλο, τον γιο του Δία στην ελληνική μυθολογία.
Το 1864, ο Christian William Blomstrang, ο Henry Edin St. Clair Deville και ο Louis Joseph Trost απέδειξαν ξεκάθαρα ότι το ταντάλιο και το νιόβιο είναι δύο διαφορετικά χημικά στοιχεία και καθόρισαν τους χημικούς τύπους για ορισμένες σχετικές ενώσεις. Την ίδια χρονιά, η Demalinia θέρμανε χλωριούχο ταντάλιο σε περιβάλλον υδρογόνου και παρήγαγε μέταλλο ταντάλιο για πρώτη φορά μέσω μιας αντίδρασης αναγωγής. Ο Werner Bolton κατασκεύασε για πρώτη φορά καθαρό μέταλλο ταντάλιο το 1903. Οι επιστήμονες ήταν οι πρώτοι που χρησιμοποίησαν τη μέθοδο κρυστάλλωσης σε στρώματα για να εξάγουν ταντάλιο από νιόβιο. Αυτή η μέθοδος ανακαλύφθηκε από τον Demalinia το 1866. Η μέθοδος που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες σήμερα είναι η εκχύλιση με διαλύτη διαλυμάτων τανταλίου που περιέχουν φθόριο.
Ιστορία ανάπτυξης της βιομηχανίας τανταλίου
Αν και το ταντάλιο ανακαλύφθηκε στις αρχές του 19ου αιώνα, μόλις το 1903 παρήχθη μεταλλικό ταντάλιο και η βιομηχανική παραγωγή του τανταλίου ξεκίνησε το 1922. Επομένως, η ανάπτυξη της παγκόσμιας βιομηχανίας τανταλίου ξεκίνησε τη δεκαετία του 1920 και η βιομηχανία τανταλίου της Κίνας ξεκίνησε το 1956. Οι Ηνωμένες Πολιτείες ήταν η πρώτη χώρα στον κόσμο που άρχισε να παράγει ταντάλιο και ξεκίνησε την παραγωγή μεταλλικού τανταλίου σε βιομηχανική κλίμακα το 1922. Η Ιαπωνία και άλλες καπιταλιστικές χώρες άρχισαν να αναπτύσσουν τη βιομηχανία τανταλίου στα τέλη της δεκαετίας του 1950 ή στις αρχές της δεκαετίας του 1960. Μετά από δεκαετίες ανάπτυξης, η παγκόσμια παραγωγή τανταλίου έχει φτάσει σε σημαντικό επίπεδο. Από τη δεκαετία του 1990, υπάρχουν τρεις μεγάλες εταιρείες παραγωγής τανταλίου: η Cabot Group από τις Ηνωμένες Πολιτείες, η HCST Group από τη Γερμανία και η Ningxia Oriental Tantalum Industry Co., Ltd. από την Κίνα. Αυτές οι τρεις ομάδες παράγουν πάνω από το 80% των συνολικών προϊόντων τανταλίου στον κόσμο. Τα προϊόντα, η τεχνολογία διεργασιών και το επίπεδο εξοπλισμού της βιομηχανίας τανταλίου στο εξωτερικό είναι γενικά υψηλό, γεγονός που ανταποκρίνεται στις ανάγκες της ταχείας ανάπτυξης της παγκόσμιας επιστήμης και τεχνολογίας.
Η βιομηχανία τανταλίου στην Κίνα ξεκίνησε τη δεκαετία του 1960. Στα πρώτα στάδια της τήξης και της επεξεργασίας του τανταλίου στην Κίνα, η κλίμακα παραγωγής, το τεχνολογικό επίπεδο, η ποιότητα του προϊόντος και η ποιότητα ήταν πολύ πίσω από εκείνα των αναπτυγμένων χωρών. Από τη δεκαετία του 1990, ειδικά από το 1995, η παραγωγή και η εφαρμογή τανταλίου στην Κίνα έχουν δείξει μια ταχεία αναπτυξιακή τάση. Σήμερα, η βιομηχανία τανταλίου της Κίνας έχει επιτύχει έναν μετασχηματισμό από μικρή σε μεγάλη, από στρατιωτική σε πολιτική και από εσωτερική σε εξωτερική, σχηματίζοντας το μοναδικό βιομηχανικό σύστημα στον κόσμο από την εξόρυξη, τη τήξη, την επεξεργασία έως την εφαρμογή. Προϊόντα υψηλής, μεσαίας και χαμηλής ποιότητας έχουν εισέλθει στη διεθνή αγορά από κάθε άποψη. Η Κίνα έχει γίνει η τρίτη ισχυρότερη χώρα στον κόσμο στην τήξη και επεξεργασία τανταλίου και έχει εισέλθει στις τάξεις των μεγάλων χωρών της βιομηχανίας τανταλίου στον κόσμο.
Κατάσταση ανάπτυξης της βιομηχανίας τανταλίου στην Κίνα
Η ανάπτυξη της βιομηχανίας τανταλίου της Κίνας αντιμετωπίζει ορισμένα προβλήματα. Εάν υπάρχει έλλειψη πρώτων υλών και σπάνια αποθέματα πόρων. Τα χαρακτηριστικά των αποδεδειγμένων πόρων τανταλίου της Κίνας είναι οι διάσπαρτες φλέβες ορυκτών, η σύνθετη σύνθεση ορυκτών, η χαμηλή ποιότητα Ta2O5 στο αρχικό μετάλλευμα, το λεπτό μέγεθος σωματιδίων ενσωματωμένου ορυκτού και οι περιορισμένοι οικονομικοί πόροι, καθιστώντας δύσκολη την εκ νέου κατασκευή ορυχείων μεγάλης κλίμακας. Αν και μεγάλης κλίμακας ταντάλιονιόβιοκοιτάσματα έχουν ανακαλυφθεί τα τελευταία χρόνια, οι λεπτομερείς γεωλογικές και ορυκτές συνθήκες, καθώς και οι οικονομικές αξιολογήσεις, δεν είναι σαφείς. Ως εκ τούτου, υπάρχουν σημαντικά προβλήματα με την προμήθεια πρώτων υλών πρωτογενούς τανταλίου στην Κίνα.
Η βιομηχανία τανταλίου στην Κίνα αντιμετωπίζει επίσης μια άλλη πρόκληση, η οποία είναι η ανεπαρκής ικανότητα ανάπτυξης προϊόντων υψηλής τεχνολογίας. Δεν μπορεί να αμφισβητηθεί ότι παρόλο που η τεχνολογία και ο εξοπλισμός της βιομηχανίας τανταλίου της Κίνας έχουν σημειώσει μεγάλη πρόοδο και έχουν την ικανότητα παραγωγής να παράγουν μαζικά μια πλήρη γκάμα προϊόντων τανταλίου, η ντροπιαστική κατάσταση της πλεονάζουσας παραγωγικής ικανότητας στο μεσαίο έως χαμηλό επίπεδο και η ανεπαρκής ικανότητα παραγωγής για προϊόντα υψηλής ποιότητας προϊόντα όπως σκόνη τανταλίου υψηλής τάσης υψηλής ειδικής χωρητικότητας και υλικά-στόχοι τανταλίου για ημιαγωγούς είναι δύσκολο να αντιστραφούν. Λόγω της χαμηλής χρήσης και της ανεπαρκούς κινητήριας δύναμης των εγχώριων βιομηχανιών υψηλής τεχνολογίας, η ανάπτυξη προϊόντων υψηλής τεχνολογίας στη βιομηχανία τανταλίου της Κίνας έχει επηρεαστεί. Από την πλευρά των επιχειρήσεων, η ανάπτυξη της βιομηχανίας τανταλίου στερείται καθοδήγησης και ρύθμισης. Τα τελευταία χρόνια, οι επιχειρήσεις τήξης και επεξεργασίας τανταλίου αναπτύχθηκαν γρήγορα από τις αρχικές 5 έως τις 20, με σοβαρές επικαλύψεις στην κατασκευή και σημαντική πλεονάζουσα παραγωγική ικανότητα.
Σε χρόνια διεθνούς λειτουργίας, οι κινεζικές επιχειρήσεις τανταλίου βελτίωσαν τις διαδικασίες και τον εξοπλισμό τους, αύξησαν την κλίμακα, την ποικιλία και την ποιότητα των προϊόντων τους και μπήκαν στις τάξεις των μεγάλων χωρών παραγωγής και εφαρμογής της βιομηχανίας τανταλίου. Όσο επιλύουμε περαιτέρω τα προβλήματα των πρώτων υλών, της εκβιομηχάνισης προϊόντων υψηλής τεχνολογίας και της βιομηχανικής αναδιάρθρωσης, η βιομηχανία τανταλίου της Κίνας θα εισέλθει σίγουρα στις τάξεις των παγκόσμιων δυνάμεων.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-05-2024