Тантал и ниобий получают восстановлением из соединений высокой чистоты: оксидов, комплексных фтористых солей, хлоридов. Промышленные способы получения металлов можно подразделить на четыре группы:
1) натриетермическое восстановление из комплексных фторидов;
2) восстановление из оксидов углеродом (карботермический способ);
3) восстановление из оксидов алюминия (алюминотермический способ);
4) восстановление из хлоридов водородом;
5) электролиз расплавленных сред.
В связи с высокой температурой плавления тантала (~3000 С) и ниобия (~2500 С) их [...]
Натриетермическое восстановление комплексных фторидов K2TaF7 и K2NbF7 - первый промышленный способ получения тантала и ниобия. Его применяют и в настоящее время. Для восстановления фтористых соединений тантала и ниобия пригодны натрий, кальций и магний, имеющие высокое сродство к фтору.
Для восстановления используют натрий, так как фторид натрия растворим в воде и может быть отделен отмывкой от порошков [...]
Этот способ был первоначально разработан для производства ниобия из Nb2О5.
Ниобий может быть восстановлен из Nb2О5 углеродом при 1800-1900 °С в вакуумной печи:
Nb2Os + 5С = 2Nb + SCO
Шихта Nb2O5 + 5С содержит мало ниобия [57,2 %(по массе)] и даже в брикетированном состоянии имеет низкую плотность (~1,8 г/см3). Вместе с тем на 1 кг шихты выделяется [...]
Разработанный в последние годы алюминометрический способ получения ниобия восстановлением пентоксида ниобия алюминием благодаря малостадийности и простоте аппаратурного оформления обладает технико-экономическими преимуществами по сравнению с другими способами производства ниобия.
Способ основан на экзотермической реакции:
3Nb2O5 + 10А1 = 6Nb + 5А1203
Высокий удельный тепловой эффект реакции (2640 кДж/кг шихты стехиометрического состава) обеспечивает возможность проведения процесса без внешнего подогрева [...]
Разработаны различные способы восстановления тантала и ниобия из их хлоридов: восстановление магнием, натрием и водородом. Наиболее перспективны некоторые варианты восстановления водородом, в частности способ восстановления паров хлоридов на нагретых подложках с получением прутка компактного металла.
Пары ТаС15 в смеси с водородом поступают из испарителя в реактор, в центре которого находится танталовая ленты, нагреваемая прямым пропусканием электрического [...]
Тантал и ниобий нельзя выделить электролизом из водных растворов. Все разработанные процессы основаны на электролизе расплавленных сред.
В промышленной практике метод применяют для получения тантала. Так, на протяжении ряда лет электролитический метод производства тантала использовала фирма “Фенстил” (США), часть производимого тантала в Японии в настоящее время получают электролизом. Метод электролитического получения тантала подобен методу получения алюминия.
Основой [...]