Ile wiesz o tantalu?

Tantaljest trzecim metalem ogniotrwałym powolframIren. Tantal ma szereg doskonałych właściwości, takich jak wysoka temperatura topnienia, niskie ciśnienie pary, dobra wydajność obróbki na zimno, wysoka stabilność chemiczna, duża odporność na korozję ciekłego metalu i wysoka stała dielektryczna powierzchniowej warstwy tlenku. Ma ważne zastosowania w dziedzinach zaawansowanych technologii, takich jak elektronika, metalurgia, stal, przemysł chemiczny, stopy twarde, energia atomowa, technologia nadprzewodnictwa, elektronika samochodowa, lotnictwo, medycyna i zdrowie oraz badania naukowe. Obecnie głównym zastosowaniem tantalu są kondensatory tantalowe.

Jak odkryto tantal?

W połowie VII wieku do Muzeum Brytyjskiego wysłano na przechowanie ciężki czarny minerał odkryty w Ameryce Północnej. Po około 150 latach, aż do 1801 roku, brytyjski chemik Charles Hatchett przyjął z Muzeum Brytyjskiego zadanie analizy tego minerału i odkrył z niego nowy pierwiastek, nadając mu nazwę Kolumbium (później przemianowane na Niob). W 1802 roku szwedzki chemik Anders Gustav Eckberg odkrył nowy pierwiastek, analizując minerał (rudę niobu i tantalu) na Półwyspie Skandynawskim, którego kwas przekształcił się w podwójne sole fluorkowe, a następnie rekrystalizował. Nazwał ten pierwiastek Tantal na cześć Tantala, syna Zeusa w mitologii greckiej.

W 1864 roku Christian William Blomstrang, Henry Edin St. Clair Deville i Louis Joseph Trost wyraźnie udowodnili, że tantal i niob to dwa różne pierwiastki chemiczne i ustalili wzory chemiczne niektórych pokrewnych związków. W tym samym roku Demalinia podgrzała chlorek tantalu w środowisku wodoru i po raz pierwszy wyprodukowała tantal metaliczny w drodze reakcji redukcji. Werner Bolton po raz pierwszy wyprodukował czysty tantal metaliczny w 1903 roku. Naukowcy jako pierwsi zastosowali metodę krystalizacji warstwowej w celu ekstrakcji tantalu z niobu. Metodę tę odkryła Demalinia w 1866 roku. Metodą stosowaną obecnie przez naukowców jest ekstrakcja rozpuszczalnikowa roztworów tantalu zawierających fluor.

Historia rozwoju przemysłu tantalu

Chociaż tantal odkryto na początku XIX wieku, metaliczny tantal został wyprodukowany dopiero w 1903 roku, a przemysłową produkcję tantalu rozpoczęto w 1922 roku. Dlatego też rozwój światowego przemysłu tantalu rozpoczął się w latach dwudziestych XX wieku, a chiński przemysł tantalu rozpoczął się w latach dwudziestych XX wieku. 1956. Stany Zjednoczone były pierwszym krajem na świecie, który rozpoczął produkcję tantalu i rozpoczął produkcję metalicznego tantalu na skalę przemysłową w 1922. Japonia i inne kraje kapitalistyczne rozpoczęły rozwój przemysłu tantalu pod koniec lat pięćdziesiątych lub na początku sześćdziesiątych XX wieku. Po dziesięcioleciach rozwoju światowa produkcja przemysłu tantalu osiągnęła znaczny poziom. Od lat 90. istnieją trzy główne firmy produkujące tantal: Cabot Group ze Stanów Zjednoczonych, HCST Group z Niemiec i Ningxia Oriental Tantalum Industry Co., Ltd. z Chin. Te trzy grupy wytwarzają ponad 80% wszystkich produktów tantalu na świecie. Produkty, technologia procesów i poziom wyposażenia przemysłu tantalu za granicą są ogólnie wysokie, co odpowiada potrzebom szybkiego rozwoju światowej nauki i technologii.

Przemysł tantalu w Chinach rozpoczął się w latach sześćdziesiątych XX wieku. Na wczesnych etapach wytapiania i przetwarzania tantalu w Chinach skala produkcji, poziom technologiczny, klasa produktu i jakość były daleko w tyle za krajami rozwiniętymi. Od lat 90-tych, zwłaszcza od 1995 roku, produkcja i zastosowanie tantalu w Chinach wykazuje szybki trend rozwojowy. Obecnie chiński przemysł tantalu przeszedł transformację z małego do dużego, z wojskowego do cywilnego oraz z wewnętrznego do zewnętrznego, tworząc jedyny na świecie system przemysłowy od wydobycia, wytapiania, przetwarzania po zastosowanie. Produkty wysokiej, średniej i niskiej półki weszły na rynek międzynarodowy pod każdym względem. Chiny stały się trzecim najsilniejszym krajem na świecie w zakresie wytapiania i przetwarzania tantalu i weszły w szeregi największych krajów świata zajmujących się przemysłem tantalu.

Stan rozwoju przemysłu tantalu w Chinach

Rozwój chińskiego przemysłu tantalu napotyka pewne problemy. Jeśli brakuje surowców i ograniczonych rezerw zasobów. Cechy sprawdzonych zasobów tantalu w Chinach to rozproszone żyły mineralne, złożony skład mineralny, niska zawartość Ta2O5 w pierwotnej rudzie, drobne cząstki osadzające minerały oraz ograniczone zasoby ekonomiczne, co utrudnia ponowną budowę kopalni na dużą skalę. Chociaż tantal na dużą skalęniobZłoża odkryto w ostatnich latach, szczegółowe warunki geologiczno-mineralne i oceny ekonomiczne nie są jasne. W związku z tym istnieją poważne problemy z dostawami pierwotnych surowców tantalu w Chinach.

Przemysł tantalu w Chinach stoi także przed kolejnym wyzwaniem, jakim są niewystarczające możliwości rozwoju produktów high-tech. Nie można zaprzeczyć, że chociaż technologia i sprzęt w chińskim przemyśle tantalu poczyniły ogromne postępy i posiadają zdolności produkcyjne umożliwiające masową produkcję pełnej gamy produktów tantalowych, żenująca sytuacja polegająca na nadwyżce mocy produkcyjnych w segmencie średniej i niskiej półki oraz niewystarczających zdolnościach produkcyjnych w przypadku produktów z najwyższej półki produktów, takich jak proszek tantalu o dużej pojemności właściwej i wysokonapięciowe materiały docelowe tantalu do półprzewodników, jest trudne do odwrócenia. Ze względu na niskie wykorzystanie i niewystarczającą siłę napędową krajowego przemysłu zaawansowanych technologii, miało to wpływ na rozwój produktów zaawansowanych technologii w chińskim przemyśle tantalu. Z punktu widzenia przedsiębiorstw rozwój przemysłu tantalu pozbawiony jest wytycznych i regulacji. W ostatnich latach przedsiębiorstwa zajmujące się wytapianiem i przetwarzaniem tantalu szybko się rozwinęły z początkowych 5 do 20, przy poważnym powielaniu budowy i znacznej nadwyżce mocy produkcyjnych.

W ciągu lat działalności międzynarodowej chińskie przedsiębiorstwa zajmujące się tantalem ulepszyły swoje procesy i sprzęt, zwiększyły skalę, różnorodność i jakość produktów, a także weszły w szeregi głównych krajów produkujących i stosujących przemysł tantalowy. Dopóki będziemy dalej rozwiązywać problemy surowców, industrializacji produktów high-tech i restrukturyzacji przemysłu, chiński przemysł tantalu z pewnością wejdzie w szeregi światowych potęg.