Qué es el tantalio

El tantalio es un metal gris, pesado y muy duro con un punto de fusión de casi 3000 grados Celsius. También se le conoce como “Oro azul” en su forma mineral, adquiere el color de gris azulado en su proceso de oxidación. Se clasifica como un metal “refractario”, lo que significa que se puede mantener en altas temperaturas y resistir la corrosión. Es un superconductor de electricidad y altamente resistente al calor, lo que lo hace útil en varios componentes electrónicos consiguiendo frenar el calentamiento de los circuitos. El tantalio puro puede mezclarse en filamentos de alambre fino, que sirve para evaporar otros metales.

Coltan (Columbita-Tantalita)

Dónde se encuentra el tantalio

En la naturaleza lo más corriente es encontrar términos de la serie columbita-tantalita y microlitas. Estas fases minerales aparecen en pegmatitas de metales raros que incluyen Ta, Be y Li, y en leucogranitos albíticos de metales raros altamente evolucionados generalmente asociados a Sn. Encontramos tantalio en depósitos de rocas duras, como granito, carbonitas y pegmatitas (roca ígnea que consiste en un granito grueso). No es un metal abundante, y su extracción en mineral está habitualmente en placeres de ríos y aluviones cercanos a superficies que están próximas a volcanes o que se produjeron explosiones volcánicas. Suele cristalizar a partir de las cenizas de los volcanes. Hay pocos países que extraen de forma regular: Australia, Brasil, África, Arabia Saudita, Egipto, Canadá, Groenlandia, y China. La demanda de tantalio ha aumentado en los últimos 20 años, especialmente en el de los sectores eléctricos y de computadoras. Se están identificando sitios para un desarrollo futuro, y los sitios existentes se están evaluando para la expansión.

Composiciones y tamaños de las columbo-tantalitas

Es muy común que los cristales portadores del Nb y Ta se encuentren zonados por la menor solubilidad del Nb con respecto a la del Ta en los fundidos peralumínicos donde generalmente se forman, lo que hace que precipiten primero los términos ricos en Nb (parte central del cristal) y luego los términos ricos en Ta (bordes del mismo). También suele haber una variación en el Fe y Mn, siendo lo más común que los términos más ricos en Fe cristalicen con anterioridad a los términos ricos en Mn.

La diferente solubilidad del Nb y Ta en los fundidos graníticos hace también que en las partes basales de los granitos, como es el caso de Penouta, aparezcan columbitas y en las partes apicales las tantalitas, hecho que se puede constatar por el diferente color de estas fases minerales al ser observadas al microscopio petrográfico, siendo las columbitas más rojizas y las tantalitas más negruzcas.

En el proyecto de la mina de Penouta también se ha observado una variabilidad del tamaño de grano de los cristales de Cb-Ta en el granito mineralizado, con los cristales de mayor tamaño en su parte apical. Esto puede ser debido a una fuerte concentración de metales raros (especialmente el Ta) en estas zonas, y/o una mayor proporción de fluidos que inhiben los procesos de nucleación, lo que da lugar a cristales con un mayor desarrollo.

Cómo se mina el tantalio

El tantalio proviene del procesamiento y refinación de la tantalita. La tantalita es el nombre común para cualquier mineral que contiene tantalio. La mayoría de las minas de tantalio son a cielo abierto cerca de los ríos en contacto con volcanes extinguidos o activos. El proceso de la minería de tantalio implica agua a presión, trituración y el transporte del mineral resultante para comenzar el proceso de liberación del tantalio. A continuación, el mineral se concentra en la mina o cerca del sitio de la mina, para aumentar el porcentaje (en peso) de óxido de tantalio y niobio. El material se concentra a través de técnicas de gravedad húmeda (con agua), gravedad, electrostática y procesos electromagnéticos.

Cómo se procesa el tantalio

El concentrado de tantalio se transporta al procesador para procesos químicos. El concentrado se manipula con una mezcla de ácido fluorhídrico y ácido sulfúrico a altas temperaturas. Esto hace que el tantalio y el niobio se disuelvan como fluoruros. Hay numerosas impurezas que también se disuelven. Otros minerales, tales como el silicio, hierro, manganeso, titanio, circonio, uranio y torio, están generalmente presentes y son tratados para otros usos. El concentrado se divide en una suspensión. La suspensión se filtra y se procesa adicionalmente mediante una extracción con disolvente. El uso de metíl-isobutíl-cetona (MIBK), o intercambio de líquidos iónicos, usando un amino extractor de querosenos, produce soluciones altamente purificadas de tantalio y niobio. Por último, este óxido de tantalio se reduce con sodio fundido para producir el metal de tantalio.

Usos del tantalio

El tantalio se utiliza en la fabricación de conductores electrolíticos, en las turbinas aeronáuticas, instrumental de las aeronaves, navegación por satélite, para control remoto de aparatos, partes de hornos de vacío, utensilios de laboratorio en contacto con productos químicos, reactores nucleares y componentes de misiles. El tantalio no se ve afectado por los fluidos corporales, y es no irritante, lo que lo hace útil para la cirugía y tratamientos quirúrgicos. Es común en la producción de teléfonos móviles, ordenadores personales, los chips activadores de bolsas de aire del coche, herramientas de corte, brocas, dientes de excavadoras, balas y escudos de calor. Debido a que el metal es un conductor eléctrico con alta capacitancia, es útil en muchos productos electrónicos de consumo, tales como microprocesadores, discos duros, móviles, portátiles, ordenadores, televisores de plasma.

Transporte del tantalio

A menudo, el tantalio es transportado por mar en barriles o bidones metálicos de palets. En algunos lugares remotos, se transporta por vía aérea. El tantalio contiene pequeñas cantidades de uranio y torio; se han planteado preocupaciones acerca de los requisitos para el transporte de radiación. Algunos transportistas se niegan a llevarlo porque no cumple con los nuevos requisitos reducidos de 10 Bq/gramo. Aunque el tantalio no es altamente radiactivo, no cumple con los requisitos más bajos.