Tantalio

Especificaciones típicas del mercado de Tantalio

Tantalita en el mercado internacional en general, contiene un mínimo del 30% Ta₂O₅ , aunque el material de menor porcentaje con un mínimo del 20% Ta₂ O₅también puede ser de interés. El valor se basa en el Ta₂O₅ , cualquier porcentaje de Nb₂O₅ es generalmente ignorado.
Si el material contiene principalmente Nb₂O₅ y poco Ta₂O₅, entonces se venderá como columbita y debe contener un mínimo del 50% de Nb₂O₅ . El valor a pagar que contenga un porcentaje elevado de Nb₂ O₅ + Ta₂ O₅ ( y el tantalio esté por debajo del 20% de Ta₂O₅) se pagará como Nb₂ O₅ , aunque contenga algo de tantalio no se valora para calcular el precio por cada kilogramo.
El contenido de Nb₂ O₅ en minerales de tantalio que superen el 30% se ignora ya que su contribución sería generalmente mínima debido a la diferencia de precios entre columbita y tantalita.

Algunas empresas lo calculan a partir del porcentaje del Ta₂O₅desvalorizando otros minerales o metales como el Niobio, Titanio, Wolframio, Estaño, que acompañan a la composición de la mena. La fórmula empleada es: Peso del material x 30 % (Peso neto) x 2.2046 x X$ /lb Ta2O5= [Valor tantalita].

Base de valoración

No hay precios oficiales de tántalo o niobio, ya que estos metales no se negocian en ninguna bolsa de metales (London Metal Exchange u otros son precios orientativos). El precio se determina únicamente mediante negociación entre el comprador y el vendedor.

Algunos datos de precios se pueden encontrar en la prensa de metales o en publicaciones, ya sea impresa o en Internet. Ejemplos de la prensa de metales: Asian metal, Metal Pages, Platts y Notas de Ryans. Son publicaciones que regularmente informan de los precios del mercado mediante suscripción.

Producción de Materias Primas

La extracción o producción de materias primas de tantalio de todo tipo está muy extendida, ya sea por la minería industrial primaria, la minería artesanal, como un mineral secundario o como un subproducto. Brasil es actualmente el mayor productor. Las cantidades significativas se producen también en China, la República Democrática del Congo, Rusia y Ruanda. Se producen cantidades de forma intermitente o en cantidades de menor volumen, en Australia, Burundi, Francia, Malasia, Mozambique, Namibia, Nigeria, Tailandia y Zimbabwe.
Se han identificado minerales de tantalio con más de 70 composiciones químicas diferentes. Los de mayor importancia económica son tantalita, microlite y Wodginita; Sin embargo, es una práctica común para nombrar cualquier concentrado mineral contiene tántalo como “tantalita” principalmente porque se procesará para aumentar la concentración de tantalio y se venderá sobre esa base. Los minerales se concentran por medios físicos en o cerca del sitio de la mina para aumentar el porcentaje de óxido de tántalo y óxido de niobio en peso y abaratar costes de transporte.
Los concentrados se transportan a las fábricas de los transformadores para el procesamiento químico.

La oferta mundial de tantalio

La mayor mina de tantalio operativa es la de Mibra en Nazareno. Esta mina tiene una capacidad para producir 220 toneladas Ta₂ O₅ por año lo que equivale aproximadamente del 10% al 15% de la producción primaria mundial. Minas operativas significativas adicionales son la mina Lovozero en Rusia, la mina de Yichun en China y la mina Pitinga también en Brasil. Minas importantes pero cerradas son las minas Greenbushes y Wodgina en Australia Occidental, la mina Tanco en Manitoba Canadá, y la mina Kenticha en Etiopía.
Cantidades significativas también se obtienen a partir de depósitos aluviales mediante la minería artesanal, principalmente en África central. Minas individuales pequeñas que confían en las herramientas manuales y la mano de obra. La inversión minera se ha reducido durante muchos años, ya sea por falta de fondos o debido a la inestabilidad política y riesgo asociado como es el caso La República Democrática del Congo. Esto ha comportado que no existan depósitos reconocidos para medir la producción artesanal.
En Brasil, Malasia y Tailandia, la industria del estaño ofrece tantalio como un componente de la escoria del estaño subproducto, que surge de la fundición del mineral casiterita. El concentrado Struverite (un mineral Ti-Nb-Ta) históricamente ha sido extraido en el norte de Malasia con una concentración del 12.9% de óxido de tantalio.
El reciclaje de chatarra generada dentro de los diversos segmentos de la industria del tantalio está aumentando.

Procesamiento: Extracción y Refinado

La extracción y el refinado de tántalo, incluyendo la separación de niobio en diversos concentrados de minerales que contienen tántalo, se realiza generalmente con una mezcla de ácidos fluorhídrico y sulfúrico a temperaturas elevadas. Esto hace que los valores de tantalio y niobio varíen su porcentaje al disolver fluoruros complejos que harán desaparecer numerosas impurezas presentes. Otros elementos tales como silicio, hierro, manganeso, titanio, circonio, uranio, torio, tierras raras, etc… están generalmente presentes. La filtración de la suspensión en la decantación, y su posterior procesamiento a través de extracción con disolventes empleando metil isobutil cetona (MIBK) o de intercambio iónico líquido usando un extractor de amina en queroseno, produce soluciones altamente purificadas de tántalo y niobio. Generalmente, los valores de tantalio en solución se convierten en fluoruro de tántalo de potasio (K ₂ TaF ₇ ) u óxido de tántalo (Ta₂ O₅). El niobio se recupera en forma de óxido de niobio (Nb₂ O₅) a través de la neutralización del complejo de fluoruro de niobio con amoníaco para formar el hidróxido, seguido de calcinación a la de óxido.

Existen métodos alternativos que se utilizan cuando se adaptan mejor a las condiciones locales. Uno se utiliza para un concentrado de mineral con titanio-niobio-tantalio-tierra rara implica mezclar el concentrado aplastado con coque y pasando a través de una etapa de cloración que separa las tierras raras y otros elementos, entre ellos la mayor parte del torio. El gas de oxicloruro de titanio-niobio-tantalio resultante se deja caer en la temperatura que hace que el hierro, el torio y metales alcalinos se precipiten. El gas de oxicloruro de titanio-niobio-tantalio limpiado se enfría entonces a un estado líquido y se destila para separar gas bajo punto de ebullición cloruro de titanio, tras lo cual el gas oxicloruro de niobio-tantalio es más clorado para producir NbCl ₅ y TACL ₅ . Estos cloruros se destilan fraccionadamente y el cloruro de niobio se ha de reaccionar posteriormente con vapor para producir el hidróxido que calcina al óxido. El cloruro de tántalo se hace reaccionar con hidróxido de amonio para producir el óxido.

Los productos químicos de tantalio primarios de importancia industrial, además de a K ₂ TaF ₇ y Ta₂ O ₅ , son cloruro de tántalo (TACL ₅ ), tantalato de litio (Litao₃ ) y el carburo de tántalo (TaC).

Tantalio en polvo de metal, incluyendo el precursor al condensador en polvo, se produce generalmente por la reducción del sodio del fluoruro de tántalo de potasio en un sistema de sal fundida a alta temperatura. El metal también puede ser producido por la reducción de carbono o aluminio del óxido o el hidrógeno o alcalina reducción de la tierra de cloruro de tantalio. La elección del proceso se basa en la aplicación específica y si el tantalio resultante se consolidará aún más por la transformación en lingote, lámina, barra, tubo, alambre u otros artículos de fabricación.

La consolidación del polvo metálico para lingote y el procesamiento en varios productos metalúrgicos comienza con cualquiera de vacío de fusión de arco o de electrones de fusión de haz de materias primas de metal, compuesto de polvo o desechos de alta pureza donde los elementos con puntos de ebullición mayores que el tántalo no están presentes. Lingotes dobles y triples de fusión en lograr un nivel muy alto de purificación con respecto a los metálicos e intersticiales. Los lingotes se usan para producir los diferentes productos metalúrgicos nombrados anteriormente. Lingote de valores también se utiliza para la producción de tales aleaciones como tantalio-10% de tungsteno. Lingote y desechos de tantalio puro se utilizan en la producción de aleaciones para la tierra y turbinas basadas en aire.

¿Procesador Primario o Secundario?
En la industria de tántalo a menudo se distingue entre “procesadores primarios” y “procesadores secundarios”, que indica la diferencia en que una empresa se ajusta a la cadena de suministro. La distinción es pertinente si una empresa se considera una “fundición” a efectos de mineral en la gestión de la cadena de suministro aparece un conflicto: los procesadores primarios son el equivalente a las fundiciones, mientras que los procesadores secundarios son la industria de “aguas abajo”.

Procesadores primarios son aquellos que tienen la capacidad de procesar las materias primas primarias, ya sean concentrados de minerales de tantalio o escorias. Un procesador principal es generalmente también capaz de procesar concentrados secundarios (columbita o struverite), concentrados sintéticos y / o chatarra. Los productos de un procesador primario pueden ser cualquier cosa del tántalo más común un intermedio ‘K-sal’ (K ₂ TaF₇ ), a través de óxidos de alta pureza o grado condensador de polvo de tántalo metal.

Procesadores secundarios son aquellos que no pueden manejar minerales o escorias, pero pueden utilizar estados intermedios de tántalo y en procesos de productos finales. Por ejemplo, un procesador secundario puede comprar K-sal, polvo de metal de tántalo o lingote de tantalio, para luego, aplicar adicionalmente química y/o procesamiento metalúrgico (por ejemplo, reducción, o vacío de fusión por arco, o la inyección de polvo de moldeo) y producir productos finales tales como óxidos, polvo condensador de grado, o productos de metal, tales como tubos o alambre.

El condensador de tantalio en polvo proporciona alrededor del 25% de la demanda del mercado de todos los envíos de tantalio. Cantidades adicionales relacionadas con condensadores son consumidos para el alambre de tántalo en el ánodo de plomo, así como para la sinterización de conjuntos de bandejas, moldes y blindajes como componentes para los hornos de sinterización del ánodo.

Otros demandantes son las fundiciones para acero fundido de tantalio, para utilizar en productos químicos con tantalio y en la electrónica de componentes de audio y vídeo.

La demanda de tantalio

Producto Tantalio	Aplicación	Atributos técnicos / Beneficios
Carburo de tántalo	Herramientas de corte	El aumento de la deformación a alta temperatura, control de crecimiento de grano
Tantalato litio	Onda acústica de superficie (SAW) filtros en teléfonos móviles, equipos de sonido de alta fidelidad y televisores.	Señal de onda amortiguación electrónica prevé más clara y nítida de audio y salida de vídeo.
Óxido de tantalio	– Lentes para gafas, cámaras digitales y teléfonos móviles – una película de rayos X – impresoras de inyección de tinta	– Ta ₂ O ₅ proporciona un alto índice de refracción en las lentes para una fuerza focal determinada pueden ser más delgadas y más pequeñas – fósforo tantalato itrio reduce la exposición de rayos X y mejora la calidad de la imagen – Usar características de resistencia. Condensadores integrados en los circuitos integrados (ICs)
Polvo de tantalio	Condensadores de tantalio para circuitos electrónicos en: – aparatos médicos, tales como audífonos y marcapasos; – componentes de automoción como el ABS, la activación del airbag, módulos de gestión del motor, GPS, dispositivos electrónicos portátiles – por ejemplo, ordenadores portátiles, teléfonos móviles / celulares, cámaras de video, aún digitales cámaras; – otros equipos, como reproductores de DVD, televisores de pantalla plana, consolas de videojuegos, cargadores de baterías, rectificadores eléctricos, antenas celulares / móviles de señal de teléfono, sondas de pozos de petróleo	Características de alta fiabilidad y bajos índices de falla, la operación en un amplio rango de temperatura de -55 a + 200 ° C, pueden soportar fuerzas vibracionales graves, pequeño tamaño por calificación microfarad capacidad de almacenamiento / eléctricos
Fabricado de láminas y placas de tantalio	– Equipos de proceso químico incluyendo revestimiento, revestimiento, tanques, válvulas, intercambiadores de calor – los sistemas de protección catódica para estructuras de acero, tales como puentes, tanques de agua – sujetadores resistentes a la corrosión, tornillos, tuercas, pernos – hileras en la manufactura textil sintética	Resistencia a la corrosión – de rendimiento similar al vidrio
Tantalio fabrica láminas, chapas, barras, cable de alambre	– Los dispositivos protésicos para los seres humanos – articulaciones de la cadera, placas cráneo, malla para reparar el hueso removido después de los daños por el cáncer, clips de sutura, los stents de vasos sanguíneos	Ataque por los fluidos corporales es inexistente; altamente bio-compatible
Tantalio fabrica láminas, chapas, barras, cable de alambre	– partes de hornos de alta temperatura	Punto de fusión es 2996 ° C, en una atmósfera protectora o de alto vacío
Tantalio lingote	– blancos de pulverización	Las aplicaciones de recubrimientos delgados de tántalo, óxido de tántalo o recubrimientos de nitruro de semiconductores para prevenir la migración de cobre
Tantalio lingote	– aleaciones de alta temperatura para: – aire y turbinas con base en tierra ( por ejemplo, los motores de discos, cuchillas y paletas) – toberas de cohetes	Composiciones de aleaciones que contienen 3-11% de resistencia a la oferta de tántalo a la corrosión por gases calientes, permita que las temperaturas de funcionamiento más altas y por lo tanto la eficiencia y economía de combustible
Tantalio lingote	– Discos duro de ordenadores o discos portables.	Una aleación que contenga un 6% de tántalo tiene propiedades de memoria de forma
Tantalio lingote	– Formación explosiva del proyectil para TOW-2 misiles	Balanza de densidad y capacidad de conformación permite un sistema más ligero y más eficiente