TANTALO Coltan

TÁNTALO: Un metal estratégico

Ingeniería y Tecnologías Químicas

Gregorio López-López, Jesús López-López, Mª Rosa García-Yagües

3303.11 Química Industrial

TÁNTALO: Un metal estratégico
TANTALUM: A strategic metal
Gregorio López-López
Jesús López-López
Mª Rosa García-Yagües

Catedrático de Química Inorgánica
Ingeniero Industrial
Ingeniero de Organización Industrial

Universidad de Murcia
ETS deIngenieros Industriales, UNED, Madrid
ERION S.A

Recibido: 29/04/08 • Aceptado: 17/02/09

ABSTRACT
• In nature, the main source of tantalum is an
isomorphous series of minerals containing oxides of
tantalum, niobium, iron, and manganese, which are
collectively known as columbite-tantalite (coltan).
Upgraded Ta2O5-containing tin slags are also used
as a secondary source of tantalum. Coltan,either
naturally occurring or synthetically produced as
concentrates from tin slags, are digested with
hydrofluoric and sulphuric acid at an elevated
temperature.The aqueous solution of Ta-Nb in
hydrofluoric acid is extracted in several continuously
operating mixer-settler systems or extraction columns
with an organic solvent like methyl isobuthyl ketone.
The organic phase is then scrubbed with 6-15 NH2SO4 to separate the niobium from the tantalum
by selective stripping. The tantalum salt is extracted
from the organic phase with water or diluted
aqueous ammonium fluoride solution. The demands
of the solid tantalum capacitor industry for high
quality, high surface area tantalum powders have
driven improvements in the sodium reduction of
K2TaF7. The much-improved chemistry reflects the
manymodifications to the process put in place after
1990 and the subsequent improvements in the
electrical quality as measured by the performance of
tantalum capacitors.
• Key words: Extractive metallurgy, Solvent extraction,
Tantalum, Tantalum capacitors.

Informe Técnico

RESUMEN
La principal fuente natural de
tántalo es una serie isomorfa de
minerales que contienen óxidos de
tántalo,
niobio,
hierro
ymanganeso, conocidos con el
nombre de columbita-tantalita
(coltán). Otra fuente no primaria
de tántalo la constituyen las
escorias resultantes en la
metalurgia del estaño, previo
tratamiento para elevar su
contenido en Ta2O5. El coltán,
bien sea el mineral natural o el
obtenido sintéticamente como
concentrado de las escorias del
estaño, se trata con ácido
fluorhídrico y sulfúrico a
temperaturaelevada. La disolución
acuosa resultante de Ta-Nb se
somete a extracción en sistemas de
operación continua o en columnas
de extracción con un disolvente
orgánico
como
la
metilisobutilcetona. Se trata la fase
orgánica con H2SO4 6-15 N para
separar
niobio
y
tántalo
selectivamente. A continuación se
extrae la sal de tántalo de la fase

Dyna Abril 2009 • Vol. 84 nº3 • 71/72

orgánica con agua o con unadisolución acuosa diluida de
fluoruro amónico. La creciente
demanda
industrial
de
condensadores sólidos de tántalo,
que requieren de tántalo en polvo
de alta calidad y elevada área
superficial, ha conducido a
sustanciales mejoras del método de
reducción química de K2TaF7 con
sodio. Estas mejoras químicas
introducidas son consecuencia de
las modificaciones del proceso que
tuvieron que realizarse apartir de
1990 para mejorar la calidad
eléctrica requerida por los
condensadores de tántalo.
Palabras clave: Metalurgia
extractiva,
Extracción
con
disolventes,
Tántalo,
Condensadores de tántalo.

1.- INTRODUCCIÓN
Los metales pesados niobio
(Nb) y tántalo (Ta) constituyen,
junto con el más ligero vanadio, el
Grupo 5 del Sistema Periódico de

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elementos químicos. Como otras parejas de elementos
pesados de transición, tienen tamaños atómicos semejantes
(radios atómicos: Nb = 146 pm, Ta = 146 Å), lo que es una
consecuencia de la denominada contracción de los
lantanoides y de efectos relativistas. La primera es
motivada por el incompleto apantallamiento de los...