钽知识

钽、铌共生密切，它们的物理性质、化学性质、地球化学性质以及矿物学性质等都有许多类似之处，因而常在同一矿物中出现。所有的铌矿物中都含有钽，钽的矿物中都含有铌，只是有主次之分。有的形成完全的类质同象系列矿物，如铌铁矿-钽铁矿系列矿物：Ta2O5<15%称铌铁矿，Nb2O5<10%称钽铁矿，Nb2O5>Ta2O5称钽铌铁矿，Ta2O5>Nb2O5称铌钽铁矿，Fe/Mn<1时则称为铌锰矿-钽锰矿系列。

钽在地壳中平均含量为2×10-6，铌为20×10-6，Nb/Ta值为10。铌、钽在主要岩浆岩和主要沉积岩都有不同程度的分布，其中在花岗岩中含量较高。目前，已发现的铌钽矿物和含铌钽矿物有130多种，其中较常见的有30多种。但作为铌钽工业矿物原料的只有10种，即铌铁矿-钽铁矿系列矿物(铌铁矿含Ta2O5<14.55%，Nb2O5>63.77%;钽铁矿含Ta2O5>72.18%,Nb2O5<10.33%)、褐钇铌矿(含Ta2O5为2.5%～11.09%,Nb2O5为33.64%～42.9%)、易解石(含Ta2O5为0.26%～3.3%，Nb2O5为21%～35%)、铌易解石(含Ta2O5为0.51%，Nb2O5为41.13%)、铌铁金红石(含Ta2O5为0.31%，Nb2O5为6.71～23.67%)、烧绿石(含Ta2O5为1.44%～6.65%，Nb2O5为56.01%～67.77%)、锰钽矿(含Ta2O5为70%～86%，Nb2O5为1.91%～10.33%)、重钽铁矿(含Ta2O5为73.98%～86.01%，Nb2O5为1.17%～1.37%)、黄钇钽矿(含Ta2O5为49.4%～55.5%，Nb2O5为9.15%)、细晶石(含Ta2O5为55%～77%，Nb2O5为0.4%～10.13%)。

钽矿物原料主要是钽铁矿、细晶石等，钽冶炼的主要步骤是分解精矿，净化和分离钽、铌，以制取钽、铌的纯化合物，最后制取钽金属。矿石分解可采用氢氟酸分解法、氢氧化钠熔融法和氯化法等。钽铌分离可采用溶剂萃取法(常用的萃取剂为甲基异丁酮、磷酸三丁酯、仲辛醇和乙酰胺等)、分步结晶法和离子交换法。

钽具有耐腐蚀、冷加工性能好和氧化膜电性能好等优点，有许多重要用途。钽在酸性电解液中形成稳定的阳极氧化膜，用钽制成的电解电容器，具有容量大，体积小和可靠性好等优点。钽也是制作电子发射管、高功率电子管零件的材料。钽制的抗腐蚀设备可用于生产强酸、溴、氨等化学工业。金属钽可作发动机的燃烧室的结构材料。钽钨、钽钨铪、钽铪合金用作火箭、导弹和喷气发动机的耐热高强材料及控制和调节装备的零件等。钽易加工成形，在高温真空炉中作支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。钽可作骨科和外科手术材料。钽的硼化物、硅化物和氮化物及其合金用作原子能工业中的释热元件和液态金属包套材料。