Concentrés de mine de minerai de tantale et niobium

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Production de tantale

Raffinage

Le raffinage du tantale à partir de ses minerais est l'un des procédés de séparation les plus exigeants de la métallurgie industrielle. Le principal problème est que les minerais de tantale contiennent des quantités importantes de niobium, qui a des propriétés chimiques presque identiques à celles du Ta. Un grand nombre de procédures ont été élaborées pour relever ce défi.

Dans les temps modernes, la séparation est réalisée par hydrométallurgie. L'extraction commence par la lixiviation du minerai avec de l'acide fluorhydrique avec de l'acide sulfurique ou de l'acide chlorhydrique. Cette étape permet de séparer le tantale et le niobium des différentes impuretés non métalliques de la roche. Bien que Ta se présente sous la forme de divers minéraux, il est commodément représenté comme le pentoxyde, car la plupart des oxydes de tantale (V) se comportent de la même manière dans ces conditions.

Production de niobium

Après séparation des autres minéraux, les oxydes mixtes de tantale Ta2O5 et niobium Nb2O5 sont obtenus. 
De petites quantités d'oxydants comme le nitrate de sodium sont ajoutées pour améliorer la réaction. Le résultat est l'oxyde d'aluminium et le ferroniobium, un alliage de fer et de niobium utilisé dans la production d'acier. Le ferroniobium contient entre 60 et 70% de niobium. Sans oxyde de fer, le procédé aluminothermique est utilisé pour produire du niobium. Une purification supplémentaire est nécessaire pour atteindre la qualité des alliages supraconducteurs. La fusion par faisceau d'électrons sous vide est la méthode utilisée par les deux principaux distributeurs de niobium.