Танталявляется третьим тугоплавким металлом послевольфрамирений. Тантал обладает рядом превосходных свойств, таких как высокая температура плавления, низкое давление паров, хорошие характеристики холодной обработки, высокая химическая стабильность, сильная стойкость к коррозии жидкого металла и высокая диэлектрическая проницаемость поверхностной оксидной пленки. Он имеет важные применения в таких высокотехнологичных областях, как электроника, металлургия, сталь, химическая промышленность, твердые сплавы, атомная энергетика, сверхпроводящие технологии, автомобильная электроника, аэрокосмическая промышленность, медицина и здравоохранение, а также научные исследования. В настоящее время основным применением тантала являются танталовые конденсаторы.
Как был открыт тантал?
В середине VII века тяжелый черный минерал, обнаруженный в Северной Америке, был отправлен на хранение в Британский музей. Примерно через 150 лет, до 1801 года, британский химик Чарльз Хэтчетт принял задание на анализ этого минерала от Британского музея и открыл из него новый элемент, назвав его Колумбием (позже переименованным в Ниобий). В 1802 году шведский химик Андерс Густав Экберг открыл новый элемент, проанализировав минерал (ниобий-танталовую руду) на Скандинавском полуострове, кислота которого превратилась в двойные соли фторида, а затем перекристаллизовалась. Он назвал этот элемент Танталом в честь Тантала, сына Зевса в греческой мифологии.
В 1864 году Кристиан Уильям Бломстранг, Генри Эдин Сент-Клер Девиль и Луи Джозеф Трост убедительно доказали, что тантал и ниобий — два разных химических элемента, и определили химические формулы некоторых родственных соединений. В том же году Демалиния нагрела хлорид тантала в среде водорода и впервые получила металлический тантал посредством реакции восстановления. Вернер Болтон впервые получил чистый металлический тантал в 1903 году. Ученые первыми применили метод послойной кристаллизации для извлечения тантала из ниобия. Этот метод был открыт Демалинией в 1866 году. Метод, используемый учеными сегодня, представляет собой экстракцию растворителем растворов тантала, содержащих фторид.
История развития танталовой промышленности
Хотя тантал был открыт в начале 19 века, металлический тантал начали производить только в 1903 году, а промышленное производство тантала началось в 1922 году. Поэтому развитие мировой танталовой промышленности началось в 1920-х годах, а танталовая промышленность Китая началась в 1920 году. 1956. США были первой страной в мире, начавшей производство тантала, а промышленное производство металлического тантала началось в 1922 году. Япония и другие капиталистические страны начали развивать танталовую промышленность в конце 1950-х — начале 1960-х годов. После десятилетий развития мировое производство тантала достигло значительного уровня. С 1990-х годов существовало три основные компании по производству тантала: Cabot Group из США, HCST Group из Германии и Ningxia Oriental Tantalum Industry Co., Ltd. из Китая. Эти три группы производят более 80% всей танталовой продукции в мире. Продукция, технология производства и уровень оснащенности танталовой промышленности за рубежом в целом высоки, что отвечает потребностям быстрого развития мировой науки и техники.
Танталовая промышленность в Китае началась в 1960-х годах. На ранних этапах выплавки и переработки тантала в Китае масштабы производства, технологический уровень, сортность и качество продукции сильно отставали от показателей развитых стран. С 1990-х годов, особенно с 1995 года, производство и применение тантала в Китае демонстрируют тенденцию быстрого развития. В настоящее время танталовая промышленность Китая претерпела трансформацию от мелкой к крупной, от военной к гражданской и от внутренней к внешней, образуя единственную в мире промышленную систему от добычи, плавки, переработки до применения. Продукция высокого, среднего и низкого уровня вышла на международный рынок во всех аспектах. Китай стал третьей по величине страной в мире по выплавке и переработке тантала и вошел в число крупнейших стран мира по производству тантала.
Состояние развития танталовой промышленности в Китае
Развитие танталовой промышленности Китая сталкивается с определенными проблемами. Если есть нехватка сырья и скудные запасы ресурсов. Характеристиками разведанных запасов тантала в Китае являются разбросанные минеральные жилы, сложный минеральный состав, низкое содержание Ta2O5 в исходной руде, мелкий размер частиц вкраплений минералов и ограниченность экономических ресурсов, что затрудняет повторное строительство крупномасштабных рудников. Хотя крупномасштабный танталниобийместорождения были открыты в последние годы, подробные геологические и минеральные условия, а также экономические оценки не ясны. Поэтому существуют существенные проблемы с поставками первичного танталового сырья в Китай.
Танталовая промышленность Китая также сталкивается с еще одной проблемой — недостаточными возможностями разработки высокотехнологичной продукции. Нельзя отрицать, что, хотя технологии и оборудование танталовой промышленности Китая достигли большого прогресса и имеют производственные мощности для массового производства полного спектра танталовой продукции, затруднительная ситуация с избыточными мощностями в среднем и низком ценовом сегменте и недостаточностью производственных мощностей для высококачественной продукции такие продукты, как высоковольтный танталовый порошок с высокой удельной емкостью и танталовые мишени для полупроводников, трудно обратить вспять. Из-за низкого использования и недостаточной движущей силы отечественной высокотехнологичной промышленности это затронуло развитие высокотехнологичной продукции в танталовой промышленности Китая. С точки зрения предприятий, развитие танталовой промышленности нуждается в руководстве и регулировании. В последние годы предприятия по выплавке и переработке тантала быстро развились с первоначальных 5 до 20, с серьезным дублированием строительства и значительным избытком мощностей.
За годы международной деятельности китайские танталовые предприятия усовершенствовали свои процессы и оборудование, увеличили масштабы, разнообразие и качество продукции и вошли в число крупнейших стран-производителей и стран применения танталовой промышленности. Пока мы будем продолжать решать проблемы сырья, индустриализации высокотехнологичной продукции и промышленной реструктуризации, танталовая промышленность Китая обязательно войдет в ряды мировых держав.
Время публикации: 05 сентября 2024 г.