Производство тантала: Производство тантала и ниобия | СпецМеталлМастер

alexxlab | 07.05.1984 | 0 | Разное

Содержание

Тантал — металл высоких технологий и африканских конфликтов

Фото: Marcus Bleasdale

Тантал является важным компонентом многих современных высокотехнологичных изделий. Во всех современных девайсах — от бытовой электроники и компьютеров до мобильных телефонов — стоят танталовые конденсаторы. На этот сектор приходится до 60% потребления тантала в мире. Кроме того, металлический тантал используется в производстве сплавов и соединений, готовых форм и металлических порошков. Добавки оксид тантала в оптическое стекло позволяют снизить вес и повысить качество линз. Карбид тантала используется при производстве металлорежущего инструмента.
Начиная с 2008 года мировое производство тантала неуклонно снижается, а цены на металл растут. Так цена на оксид тантала (Ta2O3) за этот период выросла с 50–70 долл./кг до 250–270 долл./кг. От стабильности поставок тантала зависит работа высокотехнологичных компаний многих стран, особенно США, где тантал не производится с 1959 года. Беда в том, что большая его часть поставляется из африканских стран (Руанда, Конго, Бурунди, Мозамбик и др.), весьма нестабильных в экономическом и политическом отношении. Ситуация с танталовым сырьем на мировом рынке осложняется еще и тем, что информация по запасам весьма непрозрачна: запасы известных месторождений сокращаются, разведка новых объектов не проводится, а большая часть поставок ведется из незадокументированных источников.

Вот как выглядит пятерка стран — крупнейших производителей тантала по данным Геологической службы США (USGS):

1. Руанда
Производство в 2015 г.: 600 тонн
Несмотря на то, что Руанда по данным официальной статистики является крупнейшим в мире поставщиком тантала, ни для кого не секрет, что большая часть экспортируемого из Руанды тантала, происходит из других стран, в частности, из Демократической республики Конго. В 2012 году Комиссия по ценным бумагам и биржам США установила новые правила, обязывающие компании, поставляющие сырье в США, указывать первичный источник сырья, предоставляя подтверждение, что оно не происходит из зон конфликтов. В результате этого нововведения большинство конголезских горнодобывающих компаний теперь вынуждены нелегально поставлять свою продукцию в соседние государства, прежде всего — в Руанду, собственное производство которой значительно меньше цифр официальной статистики.

2. Конго
Производство в 2015 г.: 200 тонн
Демократическая республика Конго является крупнейшим в мире производителем тантала, составляющего лишь небольшую часть огромной минерально-сырьевой базы этой страны. Во многом именно борьба за сырьевые ресурсы и является первопричиной того, что страна живет в состоянии перманентной гражданской войны вот уже без малого двадцать лет. На территории республики находится более половины мировых разведанных запасов урана, недра страны содержат значительные запасы меди, кобальта, кадмия, бокситов, железной руды, алмазов, золота, серебра, нефти, цинка, марганца, олова.
По неофициальным оценкам в Конго производится до 50% всего тантала мира, большая часть из которого продается в Руанду. При этом особенности горнорудной отрасли Конго не позволяют с какой-либо достоверностью оценить реальные запасы танталового сырья в стране — большая часть рудников продолжает оставаться в руках повстанцев или военных, и нет никаких оснований ожидать, что ситуация коренным образом изменится в ближайшие годы. В официальную же статистику USGS попадают лишь цифры по компаниям, ведущих свою деятельность на демилитаризованных территориях.

3. Бразилия
Производство в 2015 г.: 150 тонн
Из неафриканских стран важнейшим производителем тантала является Бразилия, запасы которой оцениваются USGS на уровне 36 тыс. тонн. Самым крупным по танталу горнодобывающим предприятием в стране является MIBRA, принаблежащее группе Advanced Metallurgical Group N.V. Если меры, препятствующие поставкам сырьевых ресурсов из зон конфликтов, будут усилены, у Бразилии есть все шансы стать крупнейшим в мире поставщиком тантала. Уже сейчас поставки из Бразилии составляют около 40% импорта тантала в США.

4. Китай
Производство в 2015 г.: 60 тонн
Большая часть тантала, используемого на американских предприятиях, производящих высокотехнологичную продукцию, имеет китайское происхождение. При этом Китай год за годом демонстрирует устойчивый рост по производству тантала.

5. Австралия
Производство в 2015 г.: 50 тонн
Хотя Австралия на сегодняшний день лишь пятая в списке мировых производителей тантала, по запасам страна находится на первом месте в мире. По данным USGS запасы этого металла в стране составляют около 67 тыс. тонн, а месторождение Гринбушес, известное прежде всего как крупнейшее в мире литиевое (сподуменовое) месторождение, претендует на то же звание и в отношении тантала.

Россия, обладая значительными запасами тантала, тем не менее, пользуется в основном импортным металлом, покупая его в Казахстане. Основными импортерами тантала являются предприятия, производящие танталовые конденсаторы.

В небольших объемах в России добывается тантал в составе комплексного лопаритового сырья Ловозерского ГОКа. На Соликамском магниевом заводе из лопаритового концентрата выпускается оксид тантала, практически весь объем которого поставляется на экспорт — в Германию и Австрию. Металлический тантал в России не производится.

В последнее время появилась надежда, что ситуация с отечественным танталом изменится. Начинается реализация проекта по строительству в Иркутской области горно-металлургического комбината на базе Зашихинского тантал-ниобиевого месторождения, руды которого характеризуется самым высоким среди российских месторождений содержанием оксида тантала (около 0,03%).

Подробнее об этом проекте и самом Зашихинском месторождении читайте в ближайшем номере журнала «Редкие земли».

Владислав Стрекопытов

Тантал: факты и фактики

А. Мотыляев
«Химия и жизнь» №5, 2019

Кто нашел тантал? Это сделал швед Андерс Густав Экеберг, который после окончания в 1748 году Упсальского университета заинтересовался минералогией и открытием элементов. Например, он внес свой вклад в идентификацию бериллия в изумруде и берилле, подтвердил открытие гадолиния в черном минерале из карьера вблизи шведского Иттербю. В другом же минерале из Иттербю (сейчас его называют иттротанталит) исследователь и обнаружил новый элемент, который не удалось растворить ни в какой кислоте. Подивившись такой стойкости, Экеберг — а он с детства увлекался рассказами про древнегреческих героев — в 1802 году назвал новый элемент в честь сына Зевса Тантала, обреченного вечно претерпевать невыносимые страдания от жажды и голода.

Открытие Экеберга попытался закрыть англичанин Уильям Волластон: в 1806 году он утверждал, что нет разницы между танталом и ранее открытым колумбием. И это неудивительно, ведь различие между этими элементами ничтожно. Только в 1844 году немец Генрих Розе сумел распознать, что колумбий проявляет две степени окисления — +3 и +5, а вот тантал — только последнюю. Розе и переназвал колумбий ниобием в честь дочери Тантала — Ниобы, чем обеспечил изрядную путаницу: ИЮПАК только в 1943 году принял название Розе, американцы же до сих пор именуют спутника тантала колумбием. Надежно разделить эти два элемента, которые обязательно вместе присутствуют в минералах, сумел в 1866 году швейцарец Жан Маринья. Он использовал ничтожное химическое различие и заставил ниобий сформировать соль K2NbOF7, а тантал — K2TaF7. Растворимость первой гораздо выше, чем второй, отчего стало возможным разделение этих элементов. Как бы то ни было, отцом тантала считают Экеберга и танталовой медалью с его профилем награждают за успехи в изучении этого элемента.

Откуда берется тантал? Из минералов, которые могут быть двух типов. Во-первых, те, что содержат тантал и ниобий. Если первого больше — это танталит, если второго — колумбит. Во-вторых, там может быть еще и титан; примером служит добываемый в Кольской области лопарит. Для производства тантала идет минерал с содержанием этого элемента в 20–30%. Когда там есть ниобий (а он обязательно есть), то его в расчет цены не принимают. Аналогично за колумбит, содержащий более 50% ниобия, платят только в соответствии с его содержанием, тантал же в цену не включают. Если переработчикам удается извлечь такой, сопутствующий, элемент, он им достается в качестве подарка. Однако у тантала есть еще спутники, крайне неприятные, — уран и торий. Из-за присущей им радиоактивности перевозить танталовый и ниобиевый концентраты приходится с повышенными мерами предосторожности. Главный источник тантала — Бразилия, где расположена крупнейшая шахта по добыче танталита — Мибра. Из нее ежегодно извлекают 220 тонн пентоксида тантала, или 15% современной мировой добычи. А совсем недавно ее доля была лишь 5–10% — кризис 2008 года сильно ударил по танталовой промышленности, и были закрыты шахты в Австралии, Канаде, Мозамбике. А в 2012 году из-за проблем с транспортировкой прекратила работать шахта и в Эфиопии: порты находятся в Сомали, а там гражданская война и пираты. Поэтому сейчас из крупных шахт остались еще Питинга в той же Бразилии, Ичунь в КНР и российская Ловозеро.

Как обстоит дело с производством тантала в РФ? На Соликамском магниевом комбинате из лопаритового концентрата, добытого на шахте в Ловозере, получают практически весь отечественный тантал — 50 тонн в год в виде пентоксида тантала, который идет на производство электрических конденсаторов и твердых сплавов. До 1992 года советское производство тантала было сосредоточено на Ульбинском металлургическом заводе в Усть-Каменогорске, и в 1992 году он выдал 200 тонн металла в виде разного вида проката, однако впоследствии предприятие стало испытывать существенные трудности. Был еще завод в эстонском Силламяэ, но он отказался от лопарита из-за радиоактивности и сейчас выпускает 60 тонн тантала из бразильского и африканского сырья. О непростой судьбе отечественного танталового производства можно составить представление, проследив за историей Ловозерского горно-обогатительного комбината, которая изложена на сайте этого предприятия. Вот как она выглядит в кратком виде. Разрабатываемое им месторождение находится в заполярной тундре между Ловозером и Умбозером в Мурманской области. Геологи нашли его в середине 30-х, а в 1940 году заработала небольшая фабрика на северном склоне горы Аллуайв — фабрику и назвали по имени горы. В апреле 1941 года было принято решение о создании крупного металлургического комбината, для чего на строительство направили 17 тысяч заключенных — военнослужащих, побывавших в плену в ходе Финской кампании. Но вскоре началась война, строителей забрали на фронт, а неподалеку, в районе Сейдозера, организовали базу партизанского отряда. Только в 1947 году стройку Аллуайвского комбината возобновили, и в 1951 году он выдал первый лопаритовый концентрат. Производство быстро развивалось, были освоены два рудника — Карнасурт и Умбозерский, на западном склоне горы; построен поселок Ревда со школами, в том числе музыкальной, детскими садами и больницей. В 1957 запущен цех щелочных металлов, который выпускал особо чистые металлы, однако основную прибыль приносило выращивание монокристаллов из их соединений. Были открыты уникальные минералогические объекты — пегматитовые жилы, одна из которых получила характерное название — Шкатулка. Дело в том, что пегматит — это вулканическая лава, которая застывала в последнюю очередь; сформировавший ее расплав обогащен тугоплавкими элементами, и они порождают драгоценные камни и другие интересные минералы. Минералы, сложенные в Шкатулке, были уникальны; она известна геологам всего мира и представляет собой геологический памятник.

Но вот пришел 1991 год. С распадом СССР были разрушены производственные цепочки и комбинат остался без потребителей. Предприятие стало работать вполсилы, многие производства были закрыты. Цех щелочных металлов перешел на выпуск сувениров. К 1998 году кризис дошел до того, что работники комбината стали получать гуманитарную помощь из-за рубежа. Бедственное положение привело к массовым акциям протеста, и они дали некоторый успех: в результате переговоров правительственным чиновникам удалось наладить поставку лопаритового концентрата на Соликамский магниевый завод. Для выполнения контракта стали реанимировать один из рудников — Карнасурт. Вот как об этом вспоминает начальник обогатительной фабрики «Умбозеро» И. Б. Конюхов: «У нас кампания по запуску карнасуртской фабрики в шутку называлась „факельным шествием“. Мороз, костры в цехе, а люди с факелами ходят, чтобы замерзшие трубы отогреть. Фабрика уже, по сути, два лета подряд не крутилась, неизвестно было, где какой металл „устал“, как поведет себя под нагрузкой. В кратчайшие сроки специалисты привели хозяйство в норму». Однако с возобновлением производства бедствия не закончились. Так, в сентябре 2009 года через устье ствола шахты рудника Умбозеро хлынула вода — за месяц до этого из-за банкротства рудника на нем отключили электричество и, соответственно, насосы. Шахтные воды заполнили нижние горизонты и выходили на поверхность через транспортные ходы. Так была затоплена знаменитая Шкатулка. Тем не менее в 2008 году производство вышло на стабильный уровень в 9 тысяч тонн ежегодно, что весьма примечательно, если вспомнить печальную судьбу шахт Австралии, Канады, Мозамбика, закрытых как раз после 2008 года.

Где еще добывают тантал? Есть два важных источника. Первый — мелкие шахты, копанки, — кустарные разработки, которыми занимаются жители Демократической Республики Конго. Считается, что объем такого, добытого вручную из речных наносов, танталита, значительный, однако точных подсчетов сделать невозможно. Такой способ добычи, конечно, опасен для здоровья людей, ведь танталит радиоактивен. Но это не главная беда. Проблема в том, что доход от продажи танталита долгое время шел на финансирование деятельности военных Руанды, которые во время многолетнего конфликта поддерживали повстанцев из племени тутси в их борьбе с конголезским правительством. Этот конфликт унес с 1998 года почти 6 млн жизней людей. Побочной жертвой конфликта оказались гориллы — залежи танталита распложены как раз в местах их обитания. Национальные парки, созданные для защиты горилл, были разграблены, а самих животных работники рудников время от времени отстреливают и употребляют в пищу. Мировое сообщество пытается бороться с конголезским копанками, однако не очень успешно — видимо, у такого тантала очень привлекательная цена.

Второй важный источник: вторсырье. После кризиса 2008 года его доля заметно выросла и составляет сейчас 30% от общего объем производства. Получают тантал и при переработке шлака, образующегося от выплавки олова, а плавят его в Бразилии, Малайзии и Таиланде: такой шлак дает до 20% металлического тантала.

Как выделяют тантал из руды? Сложным химическим процессом. Концентрат можно обработать кислотами — серной и плавиковой, получить раствор, где будет множество элементов — от урана и тория до тантала и ниобия; затем в несколько стадий раствор разделяют. А можно превратить тантал-ниобий-титан в газ за счет реакции с хлором и уже затем эти газы как разделять между собой, так и очищать от опасных примесей вроде того же тория. На выходе получается порошок металла, который либо сразу используют, либо сначала чистят, а потом пускают в дело.

Где применяют тантал? У него есть три большие области использования. Прежде всего, это электроника. Из тантала делают прекрасные электрические конденсаторы, при этом обкладками служит металлический тантал, а разделяющим их диэлектриком — его оксид. Миниатюрные — толщина слоя оксида исчисляется нанометрами, выдерживающие высокие вибрации, работающие при температуре от −55 до 200°C, они есть везде. Это слуховые аппараты, системы активации подушек безопасности автомобиля и прочая автоэлектроника, приемники GPS, ноутбуки, смартфоны, видеокамеры, телевизоры — список далеко не полон. Оксид титана входит в состав стекол для оптики — от видеокамер до тех же телефонов: у такого стекла высокие показатели преломления, что позволяет уменьшать толщину линз. Вторая важная область — химически стойкое оборудование. Из тантала делают трубопроводы, теплообменники, сосуды для химической промышленности — по своей стойкости он соперничает со стеклом, многократно превосходя его по механическим свойствам. Тантал же незаменимый компонент жаростойких никелевых сверхсплавов для турбин электростанций и реактивных двигателей, его содержание в них может достигать 10%. Еще тантал вместе с вольфрамом входит в состав быстрорежущих сплавов и других твердых материалов. А третья важная область — это медицина, а именно изготовление имплантов. Медиков в тантале привлекают два обстоятельства: его высочайшая коррозионная стойкость и способность ускорять развитие клеток, оказавшихся на его поверхности. Есть у тантала и отрицательная черта: он слишком жесткий. Поэтому целиком из него импланты для лечения как зубов, так и суставов конечностей не делают, а наносят пористое покрытие из спеченного танталового порошка. В таком качестве этот металл оказывается серьезным конкурентом титану — танталовый имплант вызывает меньше осложнений.

Чем вызвано благотворное влияние тантала на живые клетки? Этот вопрос пока остается без ответа. Вот один из экспериментов, в котором прямо была поставлена задача найти ответ. В принципе способность материала ускорять развитие помещенных на него клеток может зависеть от нескольких факторов, прежде всего от физико-химических свойств и от морфологии поверхности. Покрытия из обоих конкурентов — пористого тантала и пористого титана — очевидно, имеют разный рельеф поверхности. Чтобы убрать этот фактор из рассмотрения, исследователи из шанхайского Шестого народного госпиталя в 2018 году специально сделали образцы из отполированных до зеркального блеска титана и тантала. Такой чистый эксперимент показал: действительно, ускорять рост клеток — черта, присущая танталу как химическому элементу; по динамике развития живой ткани он опередил металл-конкурент на треть. Видимо, продолжая расследование, уже в 2019 году исследователи из того же госпиталя установили, что танталовое покрытие на титане обладает прекрасными антибактериальными свойствами, но только после вживления в организм: при исследовании в чашке Петри микробы чувствовали себя на нем вполне комфортно. Наблюдение показало, что покрытие активизирует систему врожденного иммунитета: усиливает способность нейтрофилов поглощать бактерии и увеличивает производство сигнальных молекул другими участниками иммунного ответа — макрофилами. Загадка же состоит в том, что тантал — коррозионностоек. И, более того, покрыт пленкой прочнейшего оксида. То есть никакое проникновение ионов или атомов тантала в живые клетки совершенно невозможно. И где же тот действующий фактор, который ускоряет развитие костной ткани на танталовом импланте? Единственное, что приходит в голову, — электрическая активность: танталовая подложка как-то по-своему сказывается на собственных электрических полях живой клетки, вызывая наблюдаемые последствия. Может быть, когда-нибудь медикам удастся проверить эту гипотезу.

Ожидает ли нас в будущем дефицит тантала? Скорее всего, нет: эксперты оценивают рост его потребления как умеренный. Более того, борьба с углекислым газом ведет к сокращению сжигания ископаемого топлива и, соответственно, к сокращению потребности в жаропрочных материалах, а это важная область использования тантала. Производство машин требует большого числа самых разных металлов, однако в будущем для защиты климата автомобили должны перейти с бензина на электропитание. А как показывает практика, время жизни электромобиля в полтора-два раза больше, чем у собрата с двигателем внутреннего сгорания. То есть потребность в новых автомобилях растет с меньшей скоростью, чем численность населения, и это накладывает ограничения на рост потребности в тантале. В результате если сейчас мир потребляет 1,2 тысяч т тантала в год, то в 2050-м ему потребуется 2,2–8,2 тысяч т, если борьба за климат останется на бумаге, и 2,3–6,3 тысяч т если все-таки удастся выполнить цели Парижского соглашения и удержать к этому времени потепление в пределах двух градусов. Так ли уж этот рост умерен? Сравним с неодимом, без которого в альтернативной энергетике не обойтись, — из сплава NdFeB делают постоянные магниты для электрогенераторов. Сейчас используют 23 тыс. тонн этого металла, а в 2050-м при относительно успешной борьбе с потеплением прогноз дает 78–450 тысяч тонн.

Характеристики тантала, его применение, месторождения и производство

  • Свойства
  • Применение
  • Производство

Обнаружение тантала датируется 1802 годом. Впервые миру он был представлен ученым А. Г. Экебергом. Он обнаружил в Финляндии и Швеции два минерала. Именно в их составе было это вещество. Однако отдельно выделить его в то время не получилось. Именно из-за столь высокой сложности его добычи в чистом виде его и назвали в честь одного из героев мифов Древней Греции. Сегодня этот элемент нашел свое широкое применение во многих отраслях промышленности.

Свойства тантала

Тантал относится к разряду металлов. Он обладает серебристо-белым оттенком. Он чем-то по своему внешнему виду напоминает свинец, потому что на нем имеется прочная оксидная пленка.

Данный металл относится к категории наиболее редко встречающихся в природе. На сегодняшний день известно лишь двадцать минералов тантала. Однако есть еще шестьдесят минералов, в которых имеется данный металл. Наряду с ним в таких минералах обязательно присутствует ниобий. Он обладает с ним похожими химическими свойствами.

Месторождения тантала

Танталовые руды встречаются очень редко.

Однако самые крупные из них расположены в таких странах, как:

  • Египет,
  • Франция,
  • КНР,
  • Таиланд,
  • Австралия,
  • Мозамбик.

В мире самая крупная танталова руда находится в Гринбуше в Австралии.

Танталу присуща высокая температура плавления. Она составляет более трех тысяч градусов Цельсия. Температура кипения данного металла превышает пяти тысяч градусов Цельсия. Свойства тантала представлены и другими характеристиками. Это вещество обладает достаточно твердой структурой. Однако металл имеет высокий уровень пластичности. По этому своему параметру он сравним с золотом. Он отлично подходит для механической обработки изделий. Благодаря нему можно создавать тончайшие виды проволоки или листы для отделки изделий.

Тантал относится к разряду малоактивных металлов. Его скорость окисления под воздействием воздуха является довольно не высокой. На воздухе он подвергается окислению только, если его температура достигает 250 градусов Цельсия.

Таблица. Характеристики слюдяных конденсаторов на основе поликарбоната, полистирена и тантала.
Параметр конденсатораТип конденсатора
На основе поликарбонатаНа основе полистирена На основе тантала
Диапазон изменения емкости конденсаторов От 10 нФ до 10 мкФ От 10 пФ до 10 нФ От 100 нФ до 100 мкФ
Точность (возможный разброс значений емкости конденсатора), % ± 20 ± 2,5 ± 20
Рабочее напряжение конденсаторов, В 63 – 630 160 6,3 – 35
Стабильность конденсатора Отличная Хорошая Достаточная
Диапазон изменения температуры окружающей среды, оС От -55 до +100 От -40 до +70 От -55 до +85

Применение тантала

Изначально в промышленности данный металл применялся только в целях созданий тонкой проволоки для производства всем известных ламп накаливания.

Сегодня же тантал применение имеет достаточно широкое. Его используют и для производства промышленных и бытовых предметов, и при создании новых видов оружия в военной промышленности.

Такой металл, как тантал незаменим при производстве предметов и оборудования, которые были бы устойчивы к появлению коррозии. К тому же многие из этих изделий обладают высоким уровнем жаропрочности.

В медицинской отрасли использование тантала давно уже считается нормой. Фольга и проволока из этого уникального материала применяются для того, что восстановить деятельность тканей, нервов пациентов. Также они активно используются для того, чтобы наложить пострадавшему швы.

Из-за прочности тантала его начали использовать для производства космических аппаратов. Бериллид тантала имеет отличную сопротивляемость к процессу окисления на воздухе.

Данный металл нашел свое применение в металлургической промышленности. Его используют для того чтобы производить твердые сплавы для металлообработки.

Смесь тантала, карбидов вольфрама применяется для создания твердых сплавов, которые можно использовать для бурения отверстий самых прочных материалов, представленных камнями и композитами.

Данный материал приобрел широкую популярность военной промышленности. С его помощью создаются боевые припасы, которые обладают высоким уровнем прочности. Их практически невозможно пробить. Металл применяется в лабораториях при МВД для создания ядерного оружия.

Производство тантала

Самыми большими запасами тантала обладает Австралия. Именно это государство по праву считается лидером по производству этого вещества.

Важно: В нашей стране тоже ест возможность добывать тантал. Однако есть ряд сложностей, которые объясняются труднодоступностью месторождений.

Производство тантала в России

В нашей стране уже многие производство тантала лежит на плечах Соликамского магниевого завода. Здесь данный металл получают из лопаритовых концентратов. Они поступают на завод из Ловозерского месторождения. В некоторых случаях для этой цели используется импортное сырье, которое представлено такими веществами, как рутил, колумбит, танталит, стрюверит.

Лидерами в области производства тантала являются Соединенные Штаты Америки, Китай и Япония. В мире насчитывается приблизительно сорок компаний, которые занимаются изготовления такого материала, как тантал. Крупнейшей фирмой по изготовлению этого металла является компания из Соединенных Штатов Америки Cabot Corporation. Ее филиалы открыты на территориях разных стран мира.

Тантал цена за грамм является достаточно не высокой. В среднем производители продают тантал в размере одного грамма за пол доллара. Килограмм обходится сегодня более одной тысячи долларов.

НИОБИЙ И ТАНТАЛ: СОСТОЯНИЕ МИРОВОГО РЫНКА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ, СЫРЬЕВЫЕ ИСТОЧНИКИ.Часть 1 | Никишина

1. Burns S. Niobium softens as demand slides. URL: http://agmetalminer.com/2009/03/13/niobium-softens-as-demand-slides/ (дата обращения 01. 10.2012).

2. Reisman L. Conf lict minerals law changes the tantalum supply landscape. URL: http://agmetalminer.com/2011/09/29/conflict-minerals-law-changes-the-tantalum-supply-landscape/ (дата обращения 01.10.2012).

3. Tither G. Progress in niobium markets and technology 1981—2001 // CBMM. URL: http://www.cbmm.com (дата обращения 01.10.2012).

4. Niobium 101. URL: http://www.iamgold.com/English/Operations/Operating-Mines/Niobec-Niobium-Mine/Niobium-101/default.aspx (дата обращения 01.10.2012).

5. Vulcan T. Niobium or columbium? URL: http://www.mdnmines.com/pdf/revue_de_presse/media_juin2010.pdf (дата обращения 01.10.2012).

6. Vulcan T. Tantalum: a modern metal, actually. URL: http:// www.hardassetsinvestor.com/interviews/1376-tantalum-a-modern-metal-actually.html?showall=&fullart=1&start=6 (дата обращения 01.10.2012).

7. Schwela U. // TIC Bulletin. 2011. № 145. P. 2.

8. Papp J.F. Niobium (columbium) and tantalum (Advance release) // U.S. Geolog. Survey Miner. Yearbook. 2006. URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/niobium/myb1-2006-niobi.pdf (дата обращения 01.10.2012).

9. Коровин С.С., Дробот Д.В., Федоров П.И. Редкие и рассеянные элементы. Химия и технология. Кн. II: Учеб. для вузов / Под ред. С.С. Коровина. М.: МИСИС, 1999.

10. Bach D. EELS investigations of stoichiometric niobium oxides and niobium-based capacitors: Dissertation des akademischen grades eines Doktors der Naturwissenschaften.2009

11. Knott B. A study of the recycling and recovery infrastructure for materials critical to the UK. URL: http://www.iom3.org/fileproxy/363010 (дата обращения 01.10.2012).

12. Sivaramakrishnan А. // IMRE Journal. 2001. Vol. 5, № 1. P. 13.

13. Cunningham L.D. Tantalum recycling in the United States in 1998. URL: http://infohouse.p2ric.org/ref/45/44147.pdf (дата обращения 01.10.2012).

14. Цегельник Э. // Атом. стратегия. 2006. № 20. C. 30.

15. Бескоровайный Н.М., Беломытцев Ю.С., Абрамович М. Д. Конструкционные материалы ядерных реакторов. Ч. 2. Структура, свойства, назначение. М.: Атомиздат, 1977.

16. Tanabe K. // Catal. Today. 2003. Vol. 78. P. 65.

17. Чернышкова Ф.А. // Успехи химии. 1993. Т. 62, № 8. С. 788.

18. Okada T. Manufacturing of special niobium oxides for optical and ceramic applica-tions. URL: http://www.cbmm.com.br/portug/sources/techlib/science_techno/table_content/sub_2/images/pdfs/012.pdf (дата обращения 01.10.2012).

19. Атучин В.В. // Вестн. СибГУТИ. 2009. № 3. С. 39.

20. Wooten E.L., Kissa K. M., Yi-yan A. et al. // IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2000. Vol. 6, № 1. P. 69.

21. Holman R.L., Busch J., Parmenter M., Cressman P.J. // Ferroelectrics. 1983. Vol. 50, № 1. P. 171.

22. Wickens J. Developments in the tantalum market, 2004. URL: http://tanb.org/node/8 (дата обращения 01.10.2012).

23. Faltus R. Tantalum and niobium oxide capacitors deliver enhanced reliability, wide temperature range and low leak-age for automotive applications. URL: http://www.avx.com/docs/techinfo/AutoTant.pdf (дата обращения 01.10.2012).

24. Zednicek T. Trends in tantalum and niobium capacitors. URL: http://www.avx.com/tantalum/data/tech/trendstanbo.pdf (дата обращения 01.10.2012).

25. Zednicek T. New tantalum technologies: tantalum polymer and niobium oxide capacitors. URL: http://www.avx.com/docs/techinfo/newtant.pdf (дата обращения 01.10.2012).

26. Karnik T. Niobium oxide for capacitor manufacturing. URL: http://www.metal2012.com/files/proceedings/metal_08/Lists/Papers/087.pdf (дата обращения 01.10.2012).

27. Каем А.И. Клинико-экспериментальное обоснование применения модифицированного электретного покрытия для дентальных имплантатов: Дис. … канд. мед. наук. М.: Моск. гос. медико-стоматол. ун-т, 2007.

28. Быстров Ю.А., Комлев А.Е. Получение пленок оксида тантала с электретными свойствами. URL: http://fep-tti-sfedu.ru/books/conferenc/pem2004/part2/041.pdf (дата обращения 01.10.2012).

29. Starikov V.V., Starikova S. L., Mamalis A.G. et al. // J. Biol. Phys. Chem. 2007. Vol. 7, № 4. P. 141.

30. Зуев М.Г., Ларионов Л.П. // Электрон. науч. журн. «Исследовано в России». 2008. URL: http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2008/087.pdf (дата обращения 01.10.2012).

31. Савченко Е.П., Година Н.А., Келер Э.К. // Химия высокотемпературных материалов. Л.: Наука, 1967. С. 99.

32. Сыч А.М., Голуб А.М. // Успехи химии. 1977. Т. 46, № 3. С. 417.

33. Арсеньев П.А., Глушкова В.Б., Евдокимов А.А. Соединения редкоземельных элементов. Цирконаты, гафнаты, ниобаты, танталаты, антимонаты. М.: Наука, 1985.

34. Mather S.A., Davies P.K. // J. Amer. Ceram. Soc. 1995. Vol. 78, № 10. P. 2737.

35. Li J., Wayman C.M. // Ibid. 1996. Vol. 79, № 6. P. 1642.

36. Korotkov A.S., Atuchin V.V. // J. Solid State Chem. 2006. Vol. 179, № 4. P. 1177.

37. Устимович А.Б., Пинаева М.М., Кузнецова В.В., Васильев В.С. // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1977. Т. 13, № 1. С. 142.

38. Исупова Е.Н. , Рамон Э. Помес, Савченко Е.П., Келер Э.К. // Там же. 1975. Т. 11, № 2. С. 384.

39. Vasilyev V., Drehman A., Dauplaise H. et al. Optical and dielectric properties of Eu- and Y-polytantalate thin films. URL: http://www.eng.usf.edu/~volinsky/VasilyevMRS2003E3_31.pdf (дата обращения 01.10.2012).

40. Zhu G., Bahoura M., Noginov M.A. et al. // Laser Phys. 2007. Vol. 17, № 6. P. 818.

41. Vasil’ev V.S., Pinaeva M.M., Pinaev G.F. // Dok l . Phys . 2003. Vol. 48, № 1. P. 21.

42. Никишина Е.Е., Лебедева Е.Н., Дробот Д.В. // Журн. неорган. химии. 2011. Т. 56, № 7. С. 1078.

43. Papp J.F. Niobium (columbium) and tantalum (Advance release) // U.S. Geolog. Survey Miner. Yearbook. 2007. URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/niobium/myb1-2007-niobi.pdf (дата обращения 01.10.2012).

44. Papp J.F. Niobium (columbium) and tantalum (Advance release) // Ibid. 2009. URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/niobium/myb1-2009-niobi.pdf (дата обращения 01. 10.2012).

45. Critical raw materials for the EU. Report of the Ad-hoc Working Group on defining critical raw materials. European Commission. URL: http://ec.europa.eu/enterprise/policies/raw-materials/files/pc-contributions/org-050-tantalum-niobium-international-study-center-tic_en.pdf (дата обращения 01.10.2012).

Тантал | Plansee

Тантал — выбор номер один в тех случаях, когда требуется высокая коррозионная стойкость. Хотя тантал и не относится к благородным металлам, он сравним с ними по химической устойчивости. Кроме того, тантал легко поддается формовке даже при температуре значительно ниже комнатной благодаря своей кубической объемноцентрированной кристаллической решетке. Поэтому он — ценный материал для использования в самых разных химических средах. Из этого «неподатливого» металла мы изготавливаем, например, теплообменники для приборостроения, загрузочные стеллажи для печей, медицинские имплантаты и детали конденсаторов для электронной промышленности.

Атомный номер73
Номер CAS7440-25-7
Атомная масса180,95 [г/моль]
Точка плавления2996 °C
Точка кипения5458 °C
Плотность при 20 °C 16,65 [г/см3]
Кристаллическая структуракубическая объемноцентрированная
Коэффициент линейного теплового расширения при 20 °C
6,4 × 10-6 [м/(мК)]
Теплопроводность при 20 °C
57,5 [Вт/(мК)]
Удельная теплоемкость при 20 °C0,14 [Дж/(гК)]
Электропроводность при 20 °C8,0 × 106 [См/м]
Удельное электрическое сопротивление при 20 °C0,125 [(Ом·мм2)/м]

Ассортимент материалов

Чистый тантал или сплав?

Качеству нашей продукции можно доверять. При производстве танталовых изделий методом порошковой металлургии мы собственными силами выполняем весь технологический процесс — от подготовки металлического порошка до выпуска конечного продукта. В качестве сырья используется только чистейший порошковый тантал. Так мы гарантируем исключительную чистоту материала.

Мы гарантируем степень чистоты спеченного тантала 99,95 % (чистота металла без ниобия). Согласно химическим анализам, остаток преимущественно составляют следующие элементы:

Элемент Типичное макс. значение
[мкг/г]
Гарантированное макс. значение
[мкг/г]
Fe
17
50
Mo
10
50
Nb
10
100
Ni
5 50
Si
10
50
Ti
1 10
W 20
50
C
11
50
H 2
15
N 5 50
O 81
150
Cd 5
10
Hg
1
Pb 5
10

Присутствие Сr(VI) и органических примесей исключено производственным процессом (многократная термообработка при температуре выше 1000 °C в атмосфере высокого вакуума).

Мы гарантируем степень чистоты тантала, полученного путем плавки, 99,95 % (чистота металла без ниобия). Согласно химическим анализам, остаток преимущественно составляют следующие элементы:

Элемент Типичное макс. значение
[мкг/г]
Гарантированное макс. значение
[мкг/г]
Fe
5
100
Mo
10
100
Nb
19
400
Ni
5 50
Si
10
50
Ti
1 50
W 20
100
C 10
30
H 4
15
N 5 50
O 13
100
Cd
10
Hg
1
Pb
10

Присутствие Сr(VI) и органических примесей исключено производственным процессом (многократная термообработка при температуре выше 1000 °C в атмосфере высокого вакуума).

МатериалХимический состав
(масс. %)
Полученный спеканием
S
Спеченный тантал
(TaS)
> 99,95
TaW2,52,5 % W
TaW1010 % W
Плавленый MПлавленый тантал (TaM)> 99,95

Мы оптимизируем свойства тантала в зависимости от планируемого применения. За счет различных легирующих добавок можно регулировать следующие характеристики:

  • физические свойства (температура плавления, плотность, электропроводность, теплопроводность, тепловое расширение и др.)
  • механические свойства (прочность, пластичность и др.)
  • химические свойства (коррозионная стойкость, пригодность к обработке травлением и др.)
  • обрабатываемость (механическая обработка, поведение при деформации, свариваемость и др. )
  • структура и характеристики рекристаллизации (например, температура рекристаллизации, размер зерен)

Но это еще не все! Используя особые технологии производства, мы можем изменять и другие свойства тантала в широком диапазоне. Результат: танталовые сплавы с различным набором свойств, максимально адаптированные к требованиям конкретной области применения.

 

Чистый тантал, полученный спеканием, и чистый тантал, полученный плавкой, обладают следующими общими характеристиками:

  • высокая температура плавления — 2996 °C
  • хорошая пластичность в холодном состоянии
  • рекристаллизация при температуре от 800 до 1200 °C (в зависимости от степени деформации и чистоты)
  • превосходная стойкость в водных растворах и расплавах металлов
  • сверхпроводимость
  • высокий уровень биологической совместимости
  • Спеченный тантал (TaS)

    Спеченный тантал — идеальный выбор для особо сложных задач: благодаря используемому нами методу порошковой металлургии тантал, полученный спеканием (TaS), отличается чрезвычайно мелкозернистой структурой. Материал получается с высочайшим качеством поверхности и хорошими механическими свойствами и очень легко поддается формовке.

  • Тантал, полученный плавкой (TaM)

    Не всегда требуется лучшее из лучшего. Тантал, полученный плавкой (TaM), как правило, более экономичен в производстве, чем тантал, полученный спеканием, а его качества достаточно для многих сфер применения. Однако этот материал не такой мелкозернистый и однородный, как спеченный тантал. Обращайтесь. Мы всегда к вашим услугам.

  • Тантал-вольфрам (TaW)

    Тантал-вольфрам (TaW) отличается хорошими механическими свойствами и превосходной коррозионной стойкостью. Мы добавляем в чистый тантал от 2,5 до 10 массовых процентов вольфрама. Хотя полученный сплав в 1,4 раза прочнее чистого тантала, его легко обрабатывать при температурах до 1600 °C. Поэтому наши сплавы TaW особенно хорошо подходят для изготовления теплообменников и нагревательных элементов в химическом машиностроении, а также компонентов для аэрокосмической промышленности.  

Свойства

Хорош во всех отношениях. Свойства тантала

Тантал относится к группе тугоплавких металлов, температура плавления которых выше, чем у платины (1772 °С). У этих металлов энергия связи между отдельными атомами особенно высока. Высокая температура плавления тугоплавких металлов сочетается с низким давлением пара. Тугоплавкие металлы также отличаются высокой плотностью и низким коэффициентом теплового расширения.

В периодической таблице тантал находится в той же группе, что и вольфрам. По плотности, которая составляет 16,65 г/см³, тантал сравним с вольфрамом, однако, в отличие от него, склонен к охрупчиванию в водородной атмосфере, поэтому спекание выполняют в условиях высокого вакуума.

Тантал, несомненно, является наиболее устойчивым из тугоплавких металлов. Он устойчив ко всем кислотам и щелочам.

  • Какими физическими свойствами обладает тантал?

    Для тугоплавких металлов характерны низкий коэффициент теплового расширения и относительно высокая плотность. Это в полной мере относится к танталу. Однако теплопроводность у этого металла ниже, чем у вольфрама и молибдена. Теплофизические свойства тантала зависят от температуры. Ниже приведены графики основных характеристик материала.

  • Какими механическими свойствами обладает тантал?

    Поглощаемые элементы, такие как кислород, азот, водород и углерод, могут изменять механические свойства тантала даже в низких концентрациях. Также на его механические свойства влияет технология производства, термообработка и степень деформации при обработке давлением.

    Кристаллическая структура тантала, также как вольфрама и молибдена, является кубической объемноцентрированной. Температура перехода из хрупкого в вязкое состояние (-200 °C) намного ниже комнатной температуры. Это делает данный металл очень податливым. С увеличением деформации прочность на растяжение и твердость увеличиваются, а удлинение при разрыве уменьшается. Однако металл не охрупчивается.

    Жаропрочность ниже, чем у вольфрама, но сравнима с чистым молибденом. Для повышения жаропрочности добавляются тугоплавкие металлы, такие как вольфрам.

    Модуль упругости у тантала ниже, чем у вольфрама и молибдена, он сравним с чистым железом. Модуль упругости снижается с повышением температуры.

    Ввиду высокой пластичности тантал очень хорошо подходит для методов обработки без стружкообразования, таких как гибка, чеканка, штамповка, глубокая вытяжка. А вот обработка тантала резанием представляет большие трудности. Стружка плохо ломается, поэтому рекомендуется использовать стружкоотводящие канавки. Тантал очень хорошо поддается сварке по сравнению с вольфрамом и молибденом.

    У вас остались вопросы по механической обработке тугоплавких металлов? Наши опытные специалисты всегда готовы вас проконсультировать.

  • Какими химическими свойствами обладает тантал?

    Поскольку тантал устойчив к химическим веществам всех видов, его часто сравнивают с благородными металлами. Однако с термодинамической точки зрения тантал является неблагородным металлом, который может образовывать стабильные соединения с широким спектром элементов. Тантал образует на воздухе очень плотный оксидный слой (Ta2O5), который предотвращает химическое воздействие на основной материал. Именно этот оксидный слой делает тантал таким устойчивым к коррозии.

    При комнатной температуре тантал чувствителен только к воздействию следующих неорганических веществ: фтор, фтористый водород, плавиковая кислота и кислотные растворы, содержащие фториды. Щелочные растворы и расплавленный гидроксид натрия, а также гидроксид калия также разрушают тантал. Однако материал устойчив к воздействию водных растворов аммиака. При разрушающем воздействии тантал включает водород в свою металлическую решетку и становится хрупким. С повышением температуры коррозионная стойкость тантала медленно снижается.

    Тантал инертен ко многим растворам. Однако если он вступает в контакт со смесями растворенных веществ, коррозионная стойкость может ухудшиться даже при устойчивости к отдельным компонентам. У вас есть вопросы по такой сложной проблеме, как коррозия? К вашим услугам наш опыт и собственная лаборатория по исследованию коррозии.

    СРЕДА УСТОЙЧИВ (+), НЕУСТОЙЧИВ (-) ПРИМЕЧАНИЕ
    Вода    
    Горячая вода < 150 °C +  
    Кислоты    
    Плавиковая кислота, HF  
    Соляная кислота, HCI + < 30 %, < 190 °C
    Фосфорная кислота, H3PO4 + < 85 %, < 150 °C
    Серная кислота, H2SO4 + < 98 %, < 190 °C
    Азотная кислота, HNO3 + < 65 %, < 190 °C
    Органические кислоты  
    Щелочи    
    Раствор аммиака, NH4OH + < 17 %, < 50 °C
    Гидроксид калия, KOH + < 5 %, < 100 °C
    Карбонат натрия, Na₂CO₃ + < 20 %, < 100 °C
    Раствор едкого натра, NaOH + < 5 %, < 100 °C
    Галогены    
    Фтор, F2  
    Хлор, Cl2 + < 150 °C
    Бром, Br2 + < 150 °C
    Йод, I2 + < 150 °C
    Неметаллы    
    Бор, B + < 1000 °C
    Фосфор, P + < 150 °C
    Сера, S + < 150 °C
    Газы    
    Тантал не вступает в реакцию с инертными газами. Поэтому инертные газы высокой степени чистоты могут использоваться в качестве защитного газа. Однако при повышении температуры тантал интенсивно реагирует с кислородом или воздухом и может поглощать большое количество водорода и азота, что ведет к охрупчиванию металла. При отжиге тантала в высоком вакууме примеси могут улетучиться. Водород улетучивается при 800 °C, азот — при 1700 °C.
    Аммиак, NH3 + < 700 °C
    Монооксид углерода (окись углерода), CO + < 1100 °C
    Диоксид углерода (углекислый газ), CO2 + < 500 °C
    Углеводороды + < 800 °C
    Воздух и кислород, O2 + < 300 °C
    Инертные газы (He, Ar, N2) +  
    Водород, H2 + < 340 °C
    Водяной пар + < 200 °C
    Плавление    
    Если неблагородный металл, такой как тантал, вступает в контакт с благородным металлом, например платиной, химические реакции происходят очень быстро. Поэтому — в особенности при высоких рабочих температурах — следует учитывать особенности взаимодействия тантала с другими конструкционными материалами.
    Алюминий, Al  
    Бериллий, Be  
    Свинец, Pb + < 1000 °C
    Цезий, Cs + < 980 °C
    Медь, Cu + < 1300 °C
    Галлий, Ga + < 450 °C
    Железо, Fe  
    Литий, Li + < 1000 °C
    Магний, Mg + < 1150 °C
    Ртуть, Hg + < 600 °C
    Никель, Ni  
    Калий, K + < 1000 °C
    Серебро, Ag + < 1200 °C
    Натрий, Na + < 1000 °C
    Олово, Sn + < 260 °C
    Цинк, Zn + < 500 °C
    Материалы для печестроения    
    В высокотемпературных печах тантал может вступать в реакцию с конструкционными элементами из тугоплавких оксидов или графита. Даже очень стабильные оксиды, такие как оксид алюминия, магния или циркония, могут восстанавливаться в контакте с танталом при высоких температурах. Контакт с графитом может привести к образованию карбида тантала с сопутствующим охрупчиванием металла. Сочетание с другими тугоплавкими металлами, такими как молибден или вольфрам, обычно не вызывает проблем, но могут возникать реакции с гексагональным нитридом бора и нитридом кремния. Указанные ниже предельные температуры действительны в вакууме. При использовании защитного газа эти температуры примерно на 100–200 °C ниже.
    Оксид алюминия, Al2O3 + < 1900 °C
    Оксид бериллия, BeO + < 1600 °C
    Гексагональный нитрид бора, BN + < 700 °C
    Графит, C + < 1000 °C
    Оксид магния, MgO + < 1800 °C
    Молибден, Mo +  
    Нитрид кремния, Si3N4 + < 700 °C
    Оксид тория, ThO2 + < 1900 °C
    Вольфрам, W +  
    Оксид циркония, ZrO2 + < 1600 °C

    Коррозионная стойкость тантала

    Водородное охрупчивание
    Серная кислота 98 % при 250 °CАтомарный водород > 25 °C
    Соляная кислота 30 % при 190 °CВодород при 350 °C
    Плавиковая кислотаКатодная поляризация с использованием неблагородных
    растворяющихся материалов

    Избежать водородного охрупчивания помогают следующие меры:

    • электрическая изоляция металлов
    • положительная поляризация металлов (ок. + 15 В)
    • добавление окислителей к растворам
    • использование сформированных металлических поверхностей
    • электрический контакт с благородным металлом (например, Pt, Au, Pd, Rh, Ru)

    Регенерация охрупченного тантала возможна путем отжига в высоком вакууме при температуре 800 °C.

Особенности и область применения

Показатели качества

Благодаря уникальным свойствам тантал находит самое разное применение в промышленности. Мы кратко опишем один из возможных вариантов.

  • Выдающаяся стойкость и хорошая пластичность в холодном состоянии

    Отличная стойкость в сочетании с хорошей пластичностью и свариваемостью делают тантал идеальным материалом для теплообменников. Наши танталовые теплообменники отличаются особой стабильностью и стойкостью. Основываясь на многолетнем опыте обработки тантала мы, помимо прочего, производим изделия сложной формы в точном соответствии с требованиями клиента.

Добыча

Естественные месторождения и переработка руды

В 1802 году шведский химик Андерс Густав Экеберг впервые выделил пятиокись тантала  (Ta2O5) из колумбитовой руды. Металл назван в честь одного из персонажей греческой мифологии: царь Тантал был обречен на вечные муки и не мог удовлетворить жажду, стоя по горло в воде, поскольку, стоило ему наклонить голову, вода отступала. Подобным образом оксид тантала не реагирует ни с одной кислотой. Химический символ Та был предложен Йёнсом Якобом Берцелиусом в 1814 году. Кроме того, именно Берцелиус впервые получил элементарный тантал. Правда, Генрих Розе установил, что в полученном таким способом веществе тантал составляет всего 50 %. В 1844 году Розе доказал, что тантал и ниобий являются различными элементами. И только спустя 100 лет Вернер фон Болтон смог получить чистый тантал, восстановив гептафторотанталат калия натрием.

В природе тантал чаще всего встречается в виде танталовой руды, которая имеет формулу (Fe, Mn) [(Nb, Ta)O3]2. Если в руде преобладает тантал, то руду называют танталитом; когда в руде больше ниобия, ее называют колумбитом или ниобитом. Крупнейшие в мире месторождения тантала находятся в Австралии, Бразилии и ряде африканских стран.

Для очистки руды используют различные способы, что позволяет получить концентраты приблизительно с 70 % содержанием (Ta, Nb)2O5 . Затем концентрат растворяют в смеси фтороводородной и серной кислот. Полученный фторидный комплекс (TaF7) преобразуют в органическую фазу с помощью процесса жидкостной экстракции. Органическая фаза отделяется от водной. Затем тантал отделяют от органической фазы с помощью гидрофторида калия. Так получают гептафторотанталат калия (K2TaF7). Полученное соединение тантала восстанавливают с помощью натрия в ходе химической реакции, приведенной ниже, с получением чистого металлического тантала.

Закупки в соответствии с RMAP

Часть поставляемого на рынки тантала происходит из так называемых «конфликтных источников», то есть добывается в зонах военных конфликтов: прежде всего в Демократической Республике Конго (ДРК) и соседних странах.  Мы осознаем свою ответственность перед обществом и принципиально не используем сырье, которое может быть связано с такими конфликтами. И подтверждаем безупречное происхождение нашего тантала особым сертификатом. В этом документе в соответствии с инициативой RMI (Responsible Minerals Initiative), ранее известной как CFSP, подтверждается использование компанией Plansee танталового сырья из этически благонадежных источников. Проверкам подвергается весь тантал, полученный в течение проверочного периода, и вся продукция на основе тантала, произведенная в течение этого периода. 

Аудит в рамках Процесса обеспечения ответственного происхождения минеральных ресурсов (RMAP), спонсорами которой являются Альянс ответственного бизнеса (RBA), бывший EICC, и Глобальная инициатива в области устойчивого развития электронной сферы (GeSI), является добровольным обязательством со стороны Plansee. Для нас, наших клиентов и поставщиков это стало независимым подтверждением нашего строгого соблюдения требований RMAP.

Подробнее о принципе устойчивости

Производственный процесс

Как все это делается? Методами порошковой металлургии!

Что такое порошковая металлургия? В настоящее время, как известно, большинство промышленных металлов и сплавов, таких как сталь, алюминий и медь, получают в виде черновых отливок с использованием литейных форм. В порошковой металлургии плавление не применяется: изделия создаются путем прессования металлических порошков и последующей термической обработки (спекания) ниже температуры плавления материала. Три важные составляющие порошковой металлургии — металлический порошок, прессование, спекание. У нас есть возможность выполнять и оптимизировать все процессы на собственном предприятии.

Почему мы выбрали порошковую металлургию? Порошковая металлургия позволяет получать материалы с температурой плавления более 2000 °C. Производство будет экономически выгодным даже при выпуске небольших объемов продукции. Порошковые смеси с индивидуально подобранным составом позволяют получать исключительно однородные материалы с регулируемыми свойствами.

Затем танталовый порошок смешивается с легирующими элементами и заливается в формы. После этого выполняется прессование под давлением до 2000 бар. Полученная прессовка спекается в специальных печах при температуре выше 2000 °C. При этом формируется особая микроструктура и значительно увеличивается плотность материала. Особые свойства (высокую жаропрочность и твердость либо специальные характеристики текучести) нашим материалам придают верно подобранные методы формования, такие как ковка, прокатка, волочение. Идеальная согласованность всех этапов производства — вот секрет высочайшего качества нашей продукции, непревзойденной чистоты материалов и полного соответствия самым жестким стандартам.

    Восстановление

    Смешивание, плавление

    Прессование

    Спекание

    Формовка

    Термообработка

    Механическая обработка

    Контроль качества

    Повторное использование

ОксидMolymet (Чили) — крупнейшая в мире компания по переработке молибденовых рудных концентратов и наш основной поставщик триоксида молибдена. Plansee Group является акционером Molymet с долей участия 21,15 %. Global Tungsten & Powders (США) — подразделение Plansee Group и наш основной поставщик вольфрамового порошка.

Ассортимент продукции

Сводная информация о полуфабрикатах из тантала:

 

МатериалЛисты
[толщина]
Полосы
[толщина]
Прутки
[диаметр]
Трубы
    НД
[наружный диаметр]
Толщина стенок
TaS0,025–2 ммНа заказНа заказ2–52 мм0,25–4 мм
TaM0,10–40 мм0,050–0,400 мм3,0–120 мм2–52 мм0,25–4 мм

 

Другие размеры, а также формованные и обработанные заготовки или готовые детали по спецификации заказчика изготавливаются на заказ.

Интернет-магазин

В нашем интернет-магазине вы можете легко и быстро заказать листовой и полосовой металл, прутки, проволоку, а также другую продукцию любых размеров.

Загрузки

Требуется дополнительная информация о тантале и его сплавах? Все необходимые сведения можно найти в техническом паспорте продукта.

Вопросы и ответы

Ответы на часто задаваемые вопросы о тантале

  • Является ли тантал металлом?

    Тантал — тугоплавкий (жаростойкий) металл, который принадлежит к группе переходных металлов. Его химический символ — «Ta», а атомный номер — 73. Хотя тантал и не относится к благородным металлам, он сравним с ними по химической устойчивости.

  • Какими свойствами обладает тантал?

    Тантал выделяется своей высокой коррозионной стойкостью. Кроме того, он легко поддается формовке даже при температуре значительно ниже комнатной и отлично подходит для сварки.

  • Где применяется тантал?

    Благодаря особому набору свойств тантал отлично подходит для изготовления теплообменников для приборостроения. Кроме того, мы производим из этого металла загрузочные стеллажи для печей, медицинские имплантаты и детали конденсаторов для электронной промышленности.

  • Как возникло название «тантал»?

    В 1802 году шведский химик Андерс Густав Экеберг впервые выделил пятиокись тантала (Ta2O5) из колумбитовой руды. Металл назван в честь одного из персонажей греческой мифологии: царь Тантал был обречен на вечные муки и не мог удовлетворить жажду, стоя по горло в воде, поскольку, стоило ему наклонить голову, вода отступала. Подобным образом оксид тантала не реагирует ни с одной кислотой. Химический символ Та был предложен Йёнсом Якобом Берцелиусом в 1814 году.

  • Где добывают тантал?

    В природе тантал чаще всего встречается в виде танталовой руды, которая имеет формулу (Fe, Mn) [(Nb, Ta)O3]2.   Крупнейшие в мире месторождения тантала находятся в Австралии, Бразилии и ряде африканских стран.

Другие материалы

4295.94

Mo

Molybdän

74183.84

W

Wolfram

W-MMC

Metal Matrix Composites

“УЛЬБА”: УРАН, БЕРИЛЛИЙ И ТАНТАЛ

Писатель Владимир Губарев хорошо известен читателям журнала, имевшим возможность на протяжении нескольких лет знакомиться с главами из его документальной повести “Белый архипелаг. Новые неизвестные страницы “Атомного проекта СССР””. Это рассказ об истории создания в нашей стране ядерного оружия и мощной атомной промышленности. Одним из главных ее звеньев был построенный больше полвека назад в Казахстане Ульбинский металлургический завод (УМЗ), где производят урановые таблетки – топливо для ядерных реакторов. О том, чем живет УМЗ сегодня и какое будущее ожидает завод в новых условиях, а также о других незабываемых впечатлениях от поездки в Усть-Каменогорск – в очерке В. Губарева “Ульба”: уран, бериллий и тантал”, не вошедшем в последнюю книгу писателя “Белый архипелаг Сталина”, изданную “Молодой гвардией” в мае нынешнего года.

В музее Ульбинского металлургического завода собрались ветераны (слева – направо): А. Гофман, В. Марков, В. Коновалов, А. Сатин, С. Мордвинова, Н. Шимолина (обе – работники музея), крайний справа – В. Губарев.

Генеральный директор Ульбинского металлургического завода В. Г. Хадеев знакомит с его цехами президента Казахстана Нурсултана Назарбаева.

Один из участков цеха бериллиевого производства.

С центрального диспетчерского пункта цеха “В” уранового производства осуществляется управление всеми технологическими процессами.

Илл. 1. Приемник неутилизированных отходов уранового, бериллиевого, танталового производств и вспомогательных подразделений УМЗ.

В. С. Губарев и В. Ф. Коновалов у памятной доски, установленной в Усть-Каменогорске на набережной Иртыша в честь выдающегося министра Средмаша Е. П. Славского.

Любимое место отдыха и рыбалки атомщиков УМЗ – озеро Зайсан.

Заядлые рыбаки и большие друзья всей компанией отправляются на рыбалку (слева – направо): А. Сатин, В. Марков, В. Коновалов, В. Хотько, А. Гофман, В. Губарев.

Такие раки ловятся только в чистой воде.

На борту “Юрия Мурина” (слева – направо): А. Гофман, А. Сатин, В. Губарев и В. Хотько.

Открыть в полном размере

30 сентября 1947 года председатель Совета Министров Союза ССР И. В. Сталин подписал несколько постановлений, имеющих непосредственное отношение к “Атомному проекту”. Документы, связанные с его осуществлением, руководитель страны обычно визировал два раза в неделю. С момента подписания каждый из них становился законом для многих тысяч людей, которые обязаны были немедленно приступать к его исполнению.

В первом постановлении за № 3430-1125 сс/оп (“Сов. секретно. Особая папка”) речь шла о строительстве промышленного тяжеловодного реактора на комбинате № 817. Он вступил в строй в 1951 году.

Следующий документ предписывал отнести завод № 865 к особорежимным предприятиям, а район его расположения и окрестности в радиусе 8 км с входящими в них населенными пунктами – к режимной зоне с “особым паспортным режимом”. Постановлением предусматривалось оградить территорию колючей проволокой, создать систему сигнализации, а также “пересмотреть состав военизированной охраны лагеря для заключенных, переведя находившихся в плену и окружении в другие лагеря, заменив их надежным и проверенным контингентом”. Так начиналось создание предприятия, где будут собирать ядерные бомбы.

В этот же день изменилась судьба Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского. Согласно постановлению СМ СССР институт переехал на Воробьевское шоссе, где строились новые лаборатории. В одной из них сегодня хранится грунт, доставленный с Луны советскими автоматическими станциями.

30 сентября 1947 года Сталин подписал еще один документ – о расширении геологоразведочных работ по торию и о создании предприятий по его переработке. Это было новое направление в “Атомном проекте” – ториевый цикл. И хотя он стал запасным вариантом, уступив место урановому циклу, атомная бомба могла быть создана и на его основе.

Следующее постановление дает представление о масштабах, которых достиг “Атомный проект СССР” к осени 1947 года. Распоряжение СМ СССР касалось всех, кто был поставлен на “централизованное снабжение” и получал дополнительное питание. Всего 100 824 человека: из них детей до 12 лет – 26 990, иждивенцев 17 230, ну а непосредственных участников “Атомного проекта” – 56 604. Они работали в 43 городах страны, большинство – в Москве и Ленинграде. Повышенные нормы питания касались 4640 человек.

Среди постановлений СМ СССР от 30 сентября 1947 года одному было суждено сыграть особую роль в судьбе Казахстана в целом и города Усть-Каменогорск в частности. Это документ за № 3434-1127 сс “О строительстве завода “2А” Министерства цветной металлургии”. В нем, в частности, предусматривалось:

“1. Принять предложение Министерства цветной металлургии о строительстве в г. Усть-Каменогорске Восточно-Казахстанской области Казахской ССР завода “2А” в две очереди:

а) первая очередь – для переработки химконцентратов завода № 10 мощностью 30 т металлического БЖ-9 и 30 т солей БЖ-9 в год;

б) вторая очередь – для переработки моноцитовых концентратов мощностью 20 т металлического БЖ-9 и 50 т солей БЖ-9 в год…”

Под шифром “БЖ-9” подразумевался торий. Во всех документах запрещалось использовать такие слова, как “уран”, “атом”, “плутоний”, “торий”, “бомба”, потому что враг, если бумаги каким-то образом попадут к нему, не должен догадаться, о чем идет речь. Даже на стол Сталина попадали зашифрованные тексты, и это ему нравилось.

По постановлению строительство первой очереди завода “2А” должно было завершиться к концу 1948 года, а второй – к лету 1949-го. Но реальность внесла свои коррективы. “Ториевый цикл” отошел на второй план, а главным направлением стали уран и получение из него плутония. Впрочем, “перепрофилирования” не потребовалось – завод был готов осваивать урановое производство. Официальной датой рождения Ульбинского металлургического завода (УМЗ) принято считать 29 октября 1949 года – в этот день была выдана первая продукция.

В минувшие десятилетия судьба забрасывала меня на многие предприятия атомной промышленности, но так случилось, что в Усть-Каменогорск я впервые попал только осенью 2003 года. “Ульба” (так атомщики называют УМЗ) оставалась в стороне. Мой давний друг, бывший директор УМЗ и министр Средмаша, Виталий Федорович Коновалов не раз говорил, что невозможно представить всю мощь и совершенство атомной индустрии, не побывав в цехах УМЗ. Мне же казалось, что Коновалов субъективен. Он проработал на заводе почти двадцать лет, здесь начинал свой путь в профессии, а воспоминания юности конечно же дороже всего. Позже Виталий Федорович директорствовал и в Глазове и в Электростали – на самых крупных предприятиях отрасли, но тем не менее особого своего отношения к Ульбе не скрывал. Секрет этой привязанности и любви я понял, когда мы вместе оказались в Усть-Каменогорске.

Знакомство с уникальным предприятием шло сразу по нескольким направлениям: посещение цехов и музея завода, встречи с теми, кто выпускает многотиражку “УМЗ-информ”, поездка с ветеранами на рыбалку, беседа с генеральным директором ОАО “УМЗ” В. Г. Хадеевым и прогулки по набережной Иртыша, носящей имя самого известного и уважаемого министра Средмаша Е. П. Славского.

И не было ни одной встречи, ни в Усть-Каменогорске, ни в маленьких или больших поселках, ни на берегах водохранилища или на кораблях, где бы ни заходил разговор о границах, которые появились между Россией и Казахстаном. С горьким юмором мы рассказывали о прилете в Челябинский аэропорт, где пришлось пересекать новую государственную границу. Меня удивило, как много формальностей ввели чиновники обеих стран: всевозможные бумажки приходилось заполнять в двух экземплярах. Даже в разгар “холодной войны” пересекать границу США или Англии было проще.

Кому это нужно? Ни единого человека я не встретил, кто поддерживал бы такое “начинание”. Не знаю, по чьей инициативе это сделано – России или Казахстана? Суть не в этом. Границы мы воздвигли, и они реальны. К счастью, между людьми их нет, и именно в этом я вижу залог хорошего будущего.

ТАЙНЫ СКАЗОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

Поездка в Усть-Каменогорск стала незабываемой. Рассказать хочется о многом, но прежде всего о встрече с генеральным директором Ульбинского металлургического завода Виталием Григорьевичем Хадеевым. Мы увиделись после того, как я побывал на танталовом производстве. Завод огромный: чтобы просто обойти его цеха, требуется не один день, пожалуй, и недели не хватит. А потому я выбрал тантал – и звучит экзотически, и много слышал об этом загадочном и необычайно интересном металле от Виталия Федоровича Коновалова.

Наша беседа с генеральным директором началась так:

– Я побывал в цехах завода и поинтересовался у инженеров: какой вопрос задать директору? Все говорили: обязательно спросите о перспективе, не о далеком будущем, а о том, что будет через пять-семь лет. ..

– Обычно спрашивают, что будет лет через пятьдесят или даже сто?

– Этот вопрос как раз легко обсуждать, потому что ответ не подлежит проверке .

– Согласен. А вот прогноз на пять-семь лет давать очень сложно, но тем не менее мы готовы предсказать, что будет происходить на заводе к концу первого десятилетия XXI века. В прошлом году мы впервые попытались научно подойти к проблеме планирования деятельности предприятия. Сначала я вместе с менеджером по планированию поехал в Москву, к одному ученому, который занимается перспективным планированием развития экономики. Поучились у него, а затем уже здесь, вместе с ним, попытались смоделировать наши перспективы. Причем учитывали все: связи со смежниками и внутри предприятия, кадры, финансы и так далее…

– Простите, но я хочу понять “механику процесса”. Итак, вы узнали, что есть ученый, который занимается анализом развития предприятий, вы созвонились с ним и сказали, что хотели бы у него поучиться…

– Да! И поехали к нему набираться опыта, затем пригласили к нам. Здесь он читал лекции нашим менеджерам и руководителям. Одновременно проходили специальные семинары. Они оказались очень полезными, потому что науку управлять у нас знают плохо, имеют о ней лишь смутное представление. После учебы появилась возможность спрогнозировать развитие предприятия, что мы и сделали. Разработали план деятельности до 2008 года, расписали в нем все направления, указав вероятные сценарии развития. Все они разные, но каждый подкреплен вполне конкретными деньгами… В общем, этот план – стратегия жизни предприятия, а следовательно, и перспектива для всех вместе и для каждого работника УМЗ в отдельности. Утверждение плана чиновниками (согласно уставу предприятия нами руководят из Алма-Аты) заняло больше времени, чем его создание! Если же говорить серьезно, то представление о том, что будет с УМЗ в ближайшие пять лет, значительно облегчает работу предприятия, обеспечивает его стабильность. Мы не можем, конечно, предусмотреть все до деталей, но направление, по которому следует идти, ясно, а это позволяет минимизировать затраты, как финансовые, так и моральные.

– Какое место в вашем плане занимает Россия?

– Стратегия развития УМЗ предусматривает как оптимистические, так и пессимистические варианты. Но в каждом из них Россия занимает особое место. Прежде всего, мы хотим сохранить связи по урану.

– У входа в танталовый цех я увидел лозунг: “Достижения науки – в производство!” Значит ли это, что только лидерство в производстве урана позволяет сохранять и приумножать научные достижения?

– Это главное условие, которое дает нам возможность конкурировать на мировом рынке. Появление УМЗ, его развитие связаны с наукой, с высшими ее достижениями, с самыми современными технологиями. И сегодня заводские ученые и технологи полностью выполняют все требования, которые предъявляются к урановым таблеткам. Речь идет о качестве ядерного топлива, о безопасности атомных электростанций. Минатом России не допускает никаких послаблений в этой области. Пока мы справляемся лучше других – говорю об этом с полной ответственностью, поскольку, как вы понимаете, хорошо знаю ситуацию на предприятиях, с которыми мы не только поддерживаем добрые отношения, но и конкурируем.

– Одно не мешает другому?

– Отнюдь!

– Три “кита”, на которых стоит УМЗ, – уран, бериллий и тантал. Пожалуй, это самые сложные производства, которые существуют в мире. Долгое время вы были засекречены, а потом брошены в рынок, причем так получилось, что сразу в “мировой”. Как вы себя чувствуете в нем?

– Мы стали самостоятельными и, честно говоря, почувствовали себя неуютно. Во времена СССР завод входил в систему Средмаша и мы, естественно, работали вместе с российскими предприятиями, были с ними в одной “атомной цепи”. И тут она разорвалась. Мы сразу же поняли, что ситуация меняется. В 1992 году резко сократились заказы. Стало очевидно, что Россия не хочет зависеть от Казахстана. Политическая обособленность сказывалась во всех сферах экономики, причем тенденции “изоляционизма” нарастали. В России начали создавать производства, дублирующие наше, – зачем отдавать сырье в Казахстан, если можно использовать его в Новосибирске или Электростали? К счастью, во главе ОАО “ТВЭЛ” стоял тогда Виталий Федорович Коновалов. Его трудовая биография началась на нашем заводе, он прошел здесь через все должности вплоть до директора, а потому прекрасно знал возможности “Ульбы”. Мы начали сотрудничать. И все же нам постоянно приходилось доказывать, что “ТВЭЛу” трудно будет найти более надежного партнера, что наши урановые таблетки лучше, чем у других, они – качественней. Тем не менее объемы закупок падают, и это нас не может не беспокоить…

– А как складывались в последнее время взаимоотношения с российскими предприятиями?

– Они всегда были самыми тесными, партнерскими. Особенно с заводом в Глазове. Честно говоря, поначалу казалось, что никакого распада СССР в 1991 году не произошло… Однако реальности, в первую очередь – политические, быстро избавили нас от иллюзий. Отношение России к Усть-Каменогорску постепенно менялось.

– Вы понимали, что происходит, но не принимали?

– Поначалу – бесспорно! Дело в том, что Ульбинский металлургический завод занимал одно из ключевых мест в системе атомной промышленности Советского Союза. Средмаш был своеобразным государством в государстве. “Границ” в этой “атомной империи” не существовало. И вдруг они появились, причем не только на земле, но и в головах политиков. Мы стали иначе смотреть на вещи, когда пришлось проходить таможенный и паспортный контроль в Челябинском аэропорту, где самолет делает промежуточную посадку. Подчас этот контроль на границе России и Казахстана гораздо строже, чем в Париже или Риме, – вот и приходится оценивать то, что произошло, совсем по-иному.

– При таможенном досмотре в Челябинске мне было неловко, даже стыдно, что к людям нет никакого доверия, что в каждом видят нарушителя. Если бы в 1991 году народ догадывался, что возникнут такие “границы”, убежден, он не позволил бы развалить Союз… Об этом я думал, когда девушка на таможне копалась в моей дорожной сумке. Мне показалось, что она делает это с удовольствием…

– К сожалению, система препонов на границе реально существует, причем для повышения ее “эффективности” придумывают все новые и новые ограничения… И эту реальность мы обязаны учитывать в своей работе. Средмаш, секретность, атомные технологии, общие цели и задачи – все это в прошлом. О нем следует помнить, на его примере воспитывать подрастающее поколение. Но жить только прошлым уже нельзя. Надо работать и думать о будущем. Это и определило судьбу Ульбинского завода. Мы нашли рынки сбыта на Западе. В Америке и Европе они сложились давно, и пробиться на них было нелегко, ведь урановый рынок очень выгоден. Но тем не менее мы это сделали, опять-таки за счет высокого качества продукции и более совершенных технологий. В Америку мы поставляем урановый порошок, и пока он лучший в мире, а европейские фирмы заинтересовались переработкой у нас “скрапов”…

– Что это такое?

– На урановых производствах скапливаются разные отходы. Перерабатывать их можно далеко не везде, а только там, где есть соответствующие технологии. Наше же производство позволяет это делать. Мы накопили огромный опыт работы с плавиковой кислотой, которая “вскрывает” самые сложные и устойчивые соединения. Сейчас на УМЗ поступает много предложений по переработке “скрапов”, и число клиентов растет. Это дает право надеяться, что даже в том случае, если заказов на урановые таблетки не будет, производство не умрет – некоторое время здесь будут перерабатывать “скрапы”. Но мы прекрасно понимаем, что главная продукция УМЗ – урановые таблетки. Стараемся и их продвинуть на западный рынок, привлечь новых заказчиков.

– Вы говорите с некоей долей пессимизма. Почему?

– К сожалению, ситуация не улучшается. Мы создали совместное казахско-российско-украинское предприятие по поставке ядерного топлива, но сегодня оно не работает. Я полагаю, в этом виноваты наши украинские коллеги.

– А каков их вклад?

– Они должны делать полуфабрикаты, а мы – таблетки. Но пока там нет оборудования. Насколько мне известно, оно только закупается или всего лишь появилось желание его купить. Полной информацией мы не располагаем.

– Ваша тревога связана только с этим?

– Нет, конечно. Сокращаются закупки урановых таблеток для реакторов ВВЭР, работающих в России. Объем поставок по реакторам РБМК пока сохраняется, но никто не может дать гарантии, что в будущем их не будут покупать меньше. В России создаются свои аналогичные производства. Пока нас спасает то, что у нас более “чистая” продукция.

– А вы что предлагаете?

– Минатом России – могучая организация. Мне кажется, он должен стать инициатором стратегического партнерства – не на год, не на два и даже не на пять лет, а на десятилетия. В Казахстане много урана. Минатом может его использовать с выгодой для обеих стран.

– Насколько мне известно, Ульбинский завод некоторое время находился под патронажем “Интерроса”?

– Это продолжалось недолго, потому что менеджеры компании сразу подняли цены на таблетки в три раза.

– На те, что шли в Россию?

– Конечно. Хотя, на мой взгляд, несколько странно выглядит ситуация, когда российский предприниматель, поставляя в собственную страну продукцию, так взвинчивает цену.

– Говорят, что бизнес не знает “границ”…

– Или совести… Впрочем, вскоре “Интеррос” вынужден был оставить завод. Однако его вмешательство способствовало тому, что в России, как я уже говорил, начали создавать аналогичные производства в Электростали и Новосибирске. Коновалов, к счастью, настоял на том, чтобы объемы продукции УМЗ не сокращались, – он знал, что получить таблетки столь высокого качества в России не удастся еще долго.

– Как же все-таки вам удалось обосноваться на американском рынке?

– В Америке для Казахстана, в отличие от России, нет квот на природный уран. Благодаря этому нам удалось заключить хорошие контракты. Специалисты знают, что выгоднее всего торговать обогащенным ураном, но мы его не производим. Однако на складах он все-таки есть – остался после распада СССР. Теперь предполагаем пустить его на американский рынок.

– Запасы урана здесь были большие?

– Солидные. Они помогли нам выжить в самые тяжелые годы, а еще, конечно, бериллий и тантал.

– Второй “кит”, на котором стоит Ульбинский металлургический завод, – это бериллий…

– В атомной промышленности мы первыми освоили столь сложное производство.

– Меня поразил один факт. На шахтах, где добывали бериллий, в отвалы шли изумруды. Они считались “пустой” породой! Сейчас на Урале изумруды добывают именно из этих отходов…

– Заказчиком бериллия было Министерство обороны СССР. В те времена он применялся только для военных целей в атомной и ракетной технике. О гражданском использовании бериллия мы не только не заботились, но даже и не подозревали. Когда же Союз распался, потребность в бериллии упала до нуля. Военные заказы разом прекратились, шахты закрывались. Производство, по сути дела, рухнуло, и мы вынуждены были искать партнеров на Западе. Начали изучать возможности “мирного” применения этого уникального металла. Создали всевозможные сплавы: с медью, никелем, алюминием и так далее. Монополистом мирового бериллиевого производства была одна американская фирма, объем продаж которой достигал около полмиллиарда долларов в год. Условия конкуренции оказались необычайно сложными. Нам пришлось брать и ценой и качеством. Низкая цена и высокое качество – вот залог успеха ульбинского бериллия на мировом рынке. В конце концов нам удалось стать партнерами американцев, и в 2000 году мы подписали соглашение, по которому порядка 25% бериллия, продаваемого в мире, будет производиться у нас.

– А Россия в этом участвует?

– К сожалению, доля России мала: отстало машиностроение, нет новой техники, нет микроэлектроники. Между прочим, по объему потребления бериллия можно довольно объективно оценить, как развиваются в стране новые технологии. У нас тесные контакты с Японией и Китаем. То, что нашими партнерами стали японцы, понятно и объяснимо: у них производится микроэлектроника очень высокого уровня. С Китаем же ситуация иная. Там идет бурный процесс развития техники. Мы это ощущаем не только по объемам покупаемого у нас бериллия, но и по их потребностям в тантале и ниобии. В Китае создаются и развиваются производства этих металлов, что свидетельствует о существенном научно-техническом прогрессе. Там прекрасно понимают, что будущее страны связано с новейшими технологиями, и мы уже начинаем ощущать, что на Востоке у нас появляется мощный конкурент.

– Вы с ним боретесь?

– Мы сотрудничаем! Работа на мировом рынке должна быть совместной, только в этом случае приходит успех. Ульбинский завод за последние годы стал партнером 69 фирм, и именно это дает возможность работать и жить нормально. Хотя конечно же трудности приходится преодолевать постоянно. К примеру, сейчас мы ощущаем падение спроса на рынке электроники…

– Из-за перепроизводства?

– Да. Особенно это касается компьютеров и мобильных телефонов. Мы почувствовали спад по снижению объемов продаж наших металлов. Кстати, спрос на продукцию УМЗ зависит от очень многих факторов. Например, события 11 сентября 2002 года в Нью-Йорке сразу же сказались на мировом рынке, а следовательно, и на нас – объем продаж продукции завода упал. А ошибки управленцев подчас могут привести буквально к катастрофе. В нашей недавней истории был такой случай. Правительство передало танталовое производство УМЗ в управление иностранной фирме, чтобы мы поучились, как надо работать. Причем отдали и сырье, находившееся в стратегическом запасе. Естественно, все было разворовано и уничтожено. Кто-то из чиновников нажил большие деньги, а рабочие два года не получали зарплату. После трудной борьбы производство тантала удалось вернуть заводу, и мы начали выходить с ним на рынок. Мне кажется, это способствовало тому, что цены на сырье выросли в несколько раз. Начался настоящий “сырьевой бум”. Честно говоря, мы воспользовались им в полной мере и не только восстановили производство, но и приумножили его. Нам удалось заключить выгодные контракты. Однако ситуация не стабилизировалась до нынешнего дня. Надеюсь, в 2004 году она войдет в норму и мы сможем реализовать танталовые изделия и порошки, которые уже наработали. Во время “сырьевого бума” мы расширили танталовое производство, набрали дополнительно специалистов, а теперь приходится его сокращать. Так что надо внимательно следить за тем, что происходит в мире.

– Все знают о “финансовых пирамидах”, их регулярно “возводят”, и они регулярно “обрушиваются” в разных странах мира. Новедь есть и “технологические пирамиды”. Вы не думаете, что “сырьевой бум” – одна из них?

– Конечно. Законы рынка везде работают одинаково. Если в финансовой сфере происходит что-то серьезное, это сразу же болезненно отражается на людях. Ситуация с сырьем более сложная. Сегодня высокие цены на нефть обеспечивают стабильность экономики России и даже некоторое ее развитие. А если они упадут? Ведь это вполне реально! Так случилось у нас с танталом. На смену росту спроса пришел спад, и именно его мы переживаем сейчас. К счастью, это не катастрофическое, а лишь некоторое снижение объемов заказов. Мы понимаем, что в условиях рынка такая ситуация будет повторяться.

– Вы упомянули о том, что бериллий, тантал и ниобий используются в самых передовых отраслях науки и техники. Если судить по спросу на эти металлы в России, выходит, что передовая наука у нас не развивается?

– Отвечу на конкретном примере. В радиоэлектронике используются конденсаторы из тантала, без них развитие отрасли невозможно. Сегодня заказов на тантал из России не поступает, ну а выводы делайте сами…

– Как вы оцениваете состояние промышленности в Казахстане?

– Оно ухудшилось так же, как и в России. Между нами всегда существовали тесные связи и кооперация. А когда ни того, ни другого не стало, предприятия не смогли работать нормально. УМЗ – не исключение. Падение производства было ужасающим. Некоторые специалисты считали, что подняться нам уже не суждено. Но коллектив на заводе крепкий, атомщики, как говорят, “средмашевской закалки”, и это позволило УМЗ выстоять. Работать на “Ульбе” всегда было сложно, так как именно здесь осваивали новейшие технологии и процессы. Случайные люди не задерживались, а лучшие специалисты всегда находили применение своим знаниям и таланту. Да и объективная обстановка помогала – на урановом рынке складывалась благоприятная ситуация, а у нас были запасы таблеток. Удалось завоевать определенные позиции и по танталу и по бериллию. Все это, как говорится, “сохранило лицо” Ульбинского металлургического завода и дало надежду на хорошее будущее. Повторяю: главное – качество продукции. Своеобразным эталоном партнерства стали для нас взаимоотношения с японцами. Они долго присматривались к заводу, очень осторожно обсуждали перспективы сотрудничества, поистине “семь раз отмеряли”, прежде чем “один раз отрезать”. Но когда начали брать нашу продукцию, мы поняли, что выдержали самый строгий экзамен, и теперь новые пути на мировой рынок для нас открыты. Ведь речь идет не о продаже сырья, а о торговле высокотехнологичной продукцией.

– Но бериллий – опасный металл. Он очень токсичен. Как вы с ним работаете?

– Опасен, если попадает в легкие при дыхании, поэтому необходимо постоянно думать о безопасности. На нашем предприятии она на очень высоком уровне. И это не бахвальство. Когда мы впервые попали на аналогичные предприятия в США, а было это еще при советской власти, то удивились тому, насколько низок там уровень безопасности – условия работы были в десять раз хуже, чем у нас.

– Вы не оговорились: хуже на порядок?

– Именно так! Только сейчас на предприятиях Америки достигнут тот уровень безопасности, который был у нас в советские времена. Естественно, за минувшие годы мы ушли вперед. Экологи постоянно приводят нас в пример тем, кто меньше заботится о здоровье персонала и о защите окружающей среды. Не буду скрывать, и это помогает нам удерживать завоеванные позиции на рынке и продвигать ся вперед.

– Мы заговорили об экологии. Оказывается, “Ульба” занимает в Усть-Каменогорске последнее место по загрязнению среды?

– Да, это так. Относительно УМЗ, естественно, сложились определенные стереотипы. Считалось, что бериллиевое и урановое производства наиболее опасны. Экологические организации, и в особенности антиядерные, предъявляли к нам претензии, речь шла даже о закрытии нескольких цехов. Каково же было удивление экологов, когда стало известно, что УМЗ загрязняет окружающую среду бериллием в сотни раз меньше, чем ТЭЦ! Защитники окружающей среды не хотели верить в это, но факт налицо: очистные сооружения работают у нас высокоэффективно и надежно.

– А угроза загрязнения во время аварий существует?

– Одна из аварий случилась на бериллиевом производстве в 1990 году. Взрыв произошел в системе вентиляции – там скопилось много бериллиевой пыли и образовалась взрывоопасная смесь. Правительственная комиссия во главе с министром В. Ф. Коноваловым быстро разобралась в причинах случившегося, и мы устранили обнаруженные конструктивные и технологические недостатки. Масштабы аварии были невелики, город не пострадал, люди тоже. Но мы всегда помним, что имеем дело с очень сложным и опасным производством. И конечно же стараемся предусмотреть все возможные варианты нештатных ситуаций, но, к сожалению, не всегда это удается. Хотя могу определенно сказать: на предприятиях атомной отрасли надежности и безопасности оборудования всегда уделялось и уделяется особое внимание.

– Это в традициях Средмаша?

– В его недрах рождались нестандартные, неожиданные подходы к решению любых технических проблем, создавались лучшие в мире технологии. В Средмаше всегда была великолепная наука, прекрасные ученые. Но с другой стороны, и в этом министерстве существовали недостатки, один из них очень крупный.

– Какой же?

– Это было очень богатое ведомство. Когда ставили задачу, обсуждались только сроки ее выполнения, а о деньгах речь не шла. Сколько будет стоить та или иная продукция, во что обойдется эксплуатация того или иного оборудования, пригодится ли та или иная технология для выпуска гражданской продукции – все эти вопросы были не главными. Как правило, создавались суперсовременные, но очень дорогие технологии. И за это мы сегодня вынуждены расплачиваться, потому что производства, работающие на ВПК, очень трудно перепрофилировать для гражданских целей. Случались, конечно, исключения, но чаще всего такие попытки приводили к неудачам. И примеров тому множество.

– А вы сразу пришли в “оборонку”?

– Другого пути у меня и быть не могло. Я закончил Уральский политехнический институт, физико-технический факультет. Нас готовили для работы на оборонных предприятиях атомной промышленности. Распределили меня в Усть-Каменогорск, сразу начал работать на урановом производстве. Завод в то время расширялся, события развивались бурно, и “волею судеб” я оказался в их центре. Мы внедряли новые печи, новые прессы, новые линии, осваивали автоматику. Большую часть оборудования создавали здесь же, на предприятии. Работа была творческая, интересная. По мере того, как набирался опыта, постепенно рос, осваивал одну должность за другой и вот оказался в кресле генерального директора.

– Я держал в руках урановую таблетку, внимательно рассматривал ее и не мог понять – ну что же в ней такого особенного?

– Таблетка – это не просто изделие из урана определенных размеров, плотности и физических свойств, но и сложнейшее “архитектурное сооружение”.

– Что вы имеете в виду?

– У таблетки определенная структура, ведь она должна эффективно работать в активной зоне. Процесс ее получения начинается с того, что создается множество моделей внутренней структуры таблетки, затем выбирается лучшая из них и именно она воспроизводится в цехах УМЗ и других заводов. Чтобы войти в заданные параметры, выстраивается целая цепь технологических операций. На электростальском заводе поначалу не удавалось выполнить требования конструкторов, а мы выпустили нужную таблетку. Так родилось доверие к коллективу УМЗ. Потом конструкторы усложнили свои требования. Но у нас уже появился опыт, и мы опять выполнили их задание. Таблетка – это и большая физика, и большая химия, и большая механика. Ее параметры измеряются микронами, структура – атомами. С урановыми таблетками ученым – а у нас работают шесть докторов наук и более пятидесяти кандидатов наук – уже добрых полвека забот хватает: они постоянно усовершенствуют и саму таблетку, и технологии ее производства.

– Ваши контакты с научными учреждениями России крепкие?

– Безусловно. Без науки наше предприятие существовать просто не может. Особенно тесно мы работаем с “Девяткой” – институтом имени академика А. А. Бочвара.

– Судьба всего того, что создавал УМЗ в социальной сфере, а потом пришлось отдать городу, вас интересует?

– Социальная сфера понесла наибольшие потери. Мы отдали все жилье, сейчас ничего не строим. Из 26 детских садов осталось три. Большие спортивные сооружения, которые принадлежали заводу, тоже передали городу. Оставили себе лишь небольшие спортивные площадки и залы. Дом культуры по-прежнему принадлежит нам. Есть база отдыха, медицинские учреждения. Не могу сказать, что удается поддерживать их в хорошем состоянии. Некоторые здания по несколько раз перепродавались и сегодня влачат жалкое существование… К сожалению, решения по этому поводу принимались новой властью наскоро, непродуманно, без прогнозирования. Из-за этого много хорошего погублено.

– А что происходит в коллективе? Уходят люди или нет? Приходят ли молодые?

– В лучшие времена на промплощадке работали семь тысяч человек, сейчас – шесть тысяч. Я ответил на ваш вопрос?

– В общих чертах. А если подробнее?

– От нас всегда уезжало много специалистов, и в советские времена тоже. Ульбинский металлургический завод был своеобразной кузницей кадров для атомной промышленности. Наши инженеры работают практически на всех предприятиях, связанных с производством ядерного топлива. И сегодня специалисты из Усть-Каменогорска востребованы. С одной стороны, это для предприятия плохо: его покидают опытные работники и руководители. А с другой – могу сказать, что процесс ротации полезен для коллектива, так как происходит кадровая “подвижка”: люди быстро растут, и это не может не привлекать молодежь. Но не нужно строить иллюзий: все специалисты, которые у нас работают, – выходцы из России. Их корни там.

– Но теперь границы между Казахстаном и Россией существуют реально… У вас есть дети? На них, на вашей семье это отразилось?

– У меня две дочки. Одна работает в ТВЭЛе, другая учится в МГУ.

– Они граждане России?

– Да. А я гражданин Казахстана.

– Вы считаете это нормальным?

– Хотелось бы, чтобы было иначе… Убежден, что будущее у нас общее. Нельзя рвать нити, которые существуют так долго. Лучше всех об этом сказал Антуан де Сент-Экзюпери: “Ничего нет в мире драгоценнее уз, соединяющих человека с человеком”.

– Если бы сегодня состоялись выборы генерального директора УМЗ, коллектив выбрал бы вас снова на этот пост?

– Думаю, что да. Если нет доверия людей, то и работать нельзя.

– Спасибо за откровенность.

Еще одна неотъемлемая грань усть-каменогорской жизни – незабываемая, потрясающая рыбалка. Не рассказать о ней просто невозможно.

Мне повезло. Ветераны завода пригласили меня с собой, чтобы я наконец-то понял истинную красоту этой земли и прочувствовал подлинное удовольствие от рыбалки.

Здесь берут очень крупные окуни

Их пятеро. При благоприятном стечении обстоятельств они встречаются на борту “Юрия Мурина”, чтобы вместе провести неделю. На выходные к ним присоединяется генеральный директор завода Виталий Хадеев. К счастью, в последние годы такие встречи случаются регулярно, и тому есть множество причин. Главная из них – понимание того, что общение друг с другом дает им силы с оптимизмом смотреть в будущее, потому что они верно и точно оценивают прошлое.

Сначала представлю тех, кто стал моими новыми друзьями. Виктор Хотько – главный нормировщик завода. В свое время он был одним из самых известных спортсменов на УМЗ, потом тренером футбольной команды, которая, как говорят, никогда не проигрывала. Александр Сатин – пожалуй, самый популярный руководитель на заводе. Многие годы он был начальником строительного цеха, а потому все необычные проекты, а их, поверьте, на УМЗ за более чем полувековую историю было немало, осуществлялись под его руководством. Владимир Марков – врач, более сорока лет проработал цеховым терапевтом, заведующим поликлиникой, руководил медсанчастью. Как любит подшучивать Сатин, “все мы живем благодаря тому, что Володя у нас в друзьях…” Во многом благодаря Маркову восстанавливается история предприятия – он всех заставляет писать воспоминания. А помогает ему в этом конечно же Альберт Гофман. Он работает на заводе полвека. Был мастером, начальником отделения, технологом цеха, начальником ОТК, советником генерального директора. Ныне он руководит выставочно-информационным центром завода.

И, наконец, Виталий Коновалов. На УМЗ он осваивал производство тантала и ниобия, отсюда уехал в Глазов директором комбината. Потом стал директором завода в Электростали и в конце концов – министром. Но каждый год Коновалов старается побывать в Усть-Каменогорске. Здесь конечно же есть служебные дела – УМЗ активно работает в системе ОАО “ТВЭЛ”, которое он возглавлял до последнего времени, – но не только. Несколько дней Виталий Федорович отдает рыбалке в кругу друзей, с которыми поднимал УМЗ к вершинам научно-технического прогресса.

Неделя, проведенная с ними, стала и моей, как выражается Марков, “жемчужиной жизни”. Друзья говорят: Владимир любит иногда сказать “в высоком штиле”, но это всегда звучит искренне. Вслух они подшучивают над его восторженностью, в душе же соглашаются с ним.

Впрочем, страсть к рыбалке присуща почти всем работникам УМЗ. Да иначе и быть не может, потому что Иртыш с его водохранилищами и озерами предоставляет фантастические возможности для ее удовлетворения.

Но перейдем к ловле окуня. Даю полезный совет рыболовам. Окунь берет практически везде, но самый крупный – более килограмма – держится у входа в озеро Зайсан. Найдите место, где чайки бьют мелкую рыбу, и там опускайте свою блесну. Поклевка последует немедленно.

Марков цитирует Л. П. Сабанеева (теоретически он подкован блестяще), а у классика сказано, что окуни окружают блесну, некоторое время разглядывают ее, не решаясь схватить. Однако обязательно находится один смельчак, который решительно бьет блесну. Он исчезает из поля зрения товарищей, и остальные окуни “думают”, что, насытившись, их собрат отправился отдыхать в соседнюю ямку. Теперь уже они не дают блесне опуститься ко дну, хватают ее даже у поверхности. “Начинается жор!” – это короткое слово очень точно отражает суть происходящего.

Далее не следует торопиться, иначе оборванная леска быстро охладит ваш пыл. Крупный окунь ведет себя уверенно, а потому начинает быстро набирать скорость, чтобы при резком повороте порвать леску или сломать удилище. Его стремительность следует использовать в полной мере: при разгоне окунь вылетает из воды и легко преодолевает борт. И вот он уже бьется у ног, недоумевая, как оказался в лодке.

Советую отказаться от спиннинга. Здесь лучше всего ловить на кармак – короткое удилище, на которое намотана леска и привязана блесна. Окунь берет под лодкой столь же интенсивно, как и при дальнем забросе. Я ловил на кармак впервые. Мне понравилось.

Изредка попадается щука. Рука сразу же чувствует ее. Щука берет мягче, чем окунь, и менее решительно. После подсечки она старается удрать подальше от лодки, затем стремительно летит к поверхности, делает “свечу”, мотает головой, и, если не срывается в этот момент, считайте, что она попалась.

Щуку больше двух килограммов можно брать голыми руками – несколько мгновений она будет неподвижно стоять у борта лодки. Нужно подвести ладонь снизу, зажать двумя пальцами жабры и перебросить рыбину в лодку. Держите пальцы подальше от ее пасти – зубы у такой щуки, как бритвы. Да и злая она очень, потому что связалась с глупыми окунями…

За раками лучше всего идти в полной темноте. А потому после вечерней зорьки до полуночи время есть, и мы с наслаждением отдаемся игре в карты. “Дурак” пользуется у нас преимуществом перед покером или преферансом. Тот, кто остается “в дураках” чаще других, должен подготовить раколовки к работе…

О раколовка! Эта нехитрая рыбацкая снасть вызывает восторг, когда мы видим внутри ее груду копошащихся раков. Проходит всего несколько минут, и вот уже красные красавцы занимают весь стол. Нам остается вкушать этот деликатес, запивая предусмотрительно заготовленным пивом. Ну как тут не вспомнить добрым словом команду “Юрия Мурина”!

Впрочем, к делу. Раколовка – устройство простое, но требующее внимания. К сетке прикрепляется разрезанная пополам рыбина, и вместе с ней снасть опускается на дно у тростника. Через пару часов раколовку нужно поднять, а если опоздаете, вас ждет полное фиаско. Раки очень быстро обгладывают рыбу до костей, и тут же разбегаются в разные стороны. Через три часа вы поднимете снасть только с отполированным рыбьим скелетом. Лучше всего брать раков в разгар пиршества. Тогда улов будет отменный.

До следующего выхода на ловлю раков успеваешь “дать” несколько “дураков” своим друзьям и “получить” парочку самому…

В один из дней встретили местных рыбаков. Два казаха осматривали сети. Улов был невелик, но они тут же предложили нам пару сазанов. Мы стали вежливо отказываться, но рыбаки дружно закивали головами, объясняя, что это подарок и его обязательно надо принять. Вечером ни один из нас не пожалел о том, что поддался на уговоры. Сазаны отъелись к осени, нагуляли жирок и были божественно вкусными.

Водохранилище разделено на множество участков. Местные рыбаки покупают лицензии и ставят сети. У жителей этих мест другой работы нет. Те предприятия, что были здесь в прошлом, давно остановлены и разграблены, колхозы и совхозы прекратили свое существование. Единственное, что осталось, – рыбная ловля. Перекупщики забирают рыбу за гроши, увозят ее в города, где продают в десятки раз дороже. Говорят, бизнес этот весьма прибыльный. Понятно, что идет варварское уничтожение рыбы, а разведением ее никто не занимается. Работников рыбохраны мы видели лишь однажды, по-моему, они шли проверять свои сети…

Подписи к иллюстрациям

Илл. 1. Приемник неутилизированных отходов уранового, бериллиевого, танталового производств и вспомогательных подразделений УМЗ заводчане зовут “хвостовым хозяйством”. Сейчас там идет строительство гигантского сооружения, так называемой карты № 3, а точнее – пруда-испарителя, который позволит решить многие экологические проблемы, связанные с накоплением и хранением опасных отходов.

Мировое производство тантала, конфликтные минералы и Закон США Додда-Франка – что вам следует знать

27 августа 2019 г.

Глобальное производство тантала, конфликтные минералы и Закон США Додда-Франка – что вам следует знать

По данным US Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, о значительных объемах добычи тантала в США не сообщалось с 1959 года. Внутренние ресурсы тантала имеют низкое содержание, некоторые минералогически сложны, и большинство из них не подлежат промышленному извлечению. Компании в США производят танталовые сплавы, конденсаторы, соединения и металлический тантал из импортируемых танталовых руд и концентратов и танталсодержащих материалов.

Импорт Источники (2014–2017 гг.): Танталовая руда и концентрат: Бразилия, 35%; Руанда, 31%; Австралия, 15%; Конго (Киншаса) — 8%; и другие, 11%. Металлический тантал и порошок: Китай, 40%; Германия, 18%; Казахстан, 17%; Таиланд, 11%; и другие, 14%. Отходы и лом тантала: Австрия, 16%; Мексика, 14%; Китай, 11%; Индонезия, 10%; и другие 49%.

Мировое производство тантала изменилось в начале 2000-х годов. Прежний до сдвига Австралия и Бразилия были основными странами по добыче тантала. Начиная с 2007 года ДРК, Руанда и другие африканские страны стали Основные источники производства тантала. Перенос производства из Австралии был результатом высоких затрат на добычу и неблагоприятного обменного курса, что означало что добыча танталовой руды в Австралии больше не была экономически выгодной.

Перенос танталового производства в ДРК, Руанда и другие африканские страны выразили обеспокоенность о статусе тантала как конфликтного минерала. Конфликт полезные ископаемые, как это определено SEC и Законом Додда-Франка, включают металлы тантал, олово и вольфрам.

Конфликтные материалы по определению являются используется для финансирования вооруженных повстанцев и гражданского насилия. Страны с многовековой историей гражданская война и беспорядки, такие как в Демократической Республике Конго, богатейшие месторождения тантала. Закон Додда-Франка был принят для уменьшения торговля конфликтными ресурсами, чтобы остановить насилие, связанное с добыча полезных ископаемых вооруженными группами в нескольких африканских странах.

Конфликтные минералы можно добывать мир. Закон Додда-Франка и правило SEC определяют конфликтные минералы как 3TG. металлы (вольфрам, олово и тантал), где бы они ни добывались. Металл 3TG, добываемый в Канада, Россия или Бразилия по определению считаются конфликтным минералом. Однако, Правило SEC определяет полезные ископаемые как «бесконфликтные в ДРК», когда они добываются в страна, которая прямо или косвенно не приносит выгоды вооруженным группам в покрытые страны.

Закон Додда-Франка означает, что теперь компании должны отслеживать источником этих полезных ископаемых и использовать только аккредитованные ресурсы для их поставки. Производители теперь обязаны проводить аудит свои цепочки поставок и сообщать об использовании конфликтных полезных ископаемых.

Руанда, крупный глобальный источник танталового концентрата и металлического тантала, имеет хороший репутация в области контроля и обеспечения разумных методов добычи полезных ископаемых. Горное дело практики ДРК (Демократической Республики Кондо), с другой стороны, страдал от десятилетий внутренних раздоров и гражданской войны, которая расколола их общества и привели к тому, что вооруженные группы боролись за управление шахтами и создание маршрутов контрабанды полезных ископаемых, которые финансируют их деятельность. Кроме того, правительство ДРК исторически очень мало контроля над добычей полезных ископаемых.

Для нас есть хорошие новости которые используют тантал и приветствовали бы новые источники тантала «бесконфликтной ДРК»;

Производство тантала в Австралии вырастет Прыжок

Цепочка поставок тантала вот-вот подвергнется резкие изменения, поскольку производители лития выходят на линию в Австралии и наращивают производство лития производство наряду с танталом, который является побочным продуктом добычи лития. (Литий используется в производстве аккумуляторов для автомобилей, ветряные мельницы, солнечные батареи и различные электронные устройства на батарейках).

Два компании в Западной Австралии начали производить танталитовые концентраты как побочных продуктов производства лития в 2018 году. литий-танталовый рудник и начал добычу в апреле, а другой эксплуатировался своего проекта Pilgangoora по производству лития и тантала и завершила первую партию концентрируется в сентябре. Кроме того, тантал производство побочных продуктов на литиевом руднике Talison Greenbushes в Западной Ожидается, что в ближайшие годы Австралия совершит большой скачок. Производство тантала от австралийских производителей может составлять до 136 тонн, что является значительным объем, учитывая, что мировое производство первичного тантала в 2018 г. составило ~1840 тыс. тонн.

Увеличение производства в Австралии составит конкуренцию признанным африканским производителям, которые в настоящее время доминировать на рынке тантала. Более низкая стоимость производства тантала как побочного продукта производства лития ставит Австралию в выгодное положение для выхода на рынок долю от африканских производителей, что приведет к появлению новых источников для бесконфликтный тантал и более низкие средние цены на концентрат.

Шахта производство 2017 и 2018 (данные в метрических тоннах тантала содержание) на основе US Geological Survey, Mineral Commodity Summarys;

Страна 2017 2018 Изменить
Соединенные Штаты 0 0
Австралия 83 90 8%
Бразилия 110 100 -9%
Китай 110 120 9%
ДРК Конго 760 710 -7%
Эфиопия 65 70 8%
Нигерия 153 150 -2%
Руанда 441 500 13%
Другой 83 100 20%
Всего 1805 1840 2 %

Источник: НАС Геологическая служба, Сводка полезных ископаемых

Где добывают тантал | ТИЦ

Добыча или производство танталового сырья всех видов широко распространена, будь то первичная промышленная добыча, кустарная добыча, вторичный минерал или побочный продукт. В настоящее время основным производителем является Бразилия. Значительные количества также производятся в Китае, ДР Конго, России и Руанде. Дополнительные количества производятся, иногда с перерывами или на низком уровне, в Австралии, Бурунди, Франции, Малайзии, Мозамбике, Намибии, Нигерии, Таиланде и Зимбабве.

В годы, предшествовавшие 2008 году, основные операции по добыче полезных ископаемых велись в Австралии, Бразилии, Канаде, Эфиопии и Мозамбике. После мирового экономического кризиса основные горнодобывающие предприятия в Австралии, Канаде и Мозамбике прекратили производство. С тех пор производство в Мозамбике было прерывистым, в то время как производство в Австралии возобновилось на сниженном уровне в течение семи месяцев в 2011 году. В 2012 году производство в Эфиопии было остановлено из-за транспортных трудностей, препятствующих экспорту.

Что касается ресурсов, эксплуатируемых в настоящее время или нет, помимо Австралии и Бразилии есть другие значительные ресурсы в Китае, ДРК, Эфиопии, Мозамбике, Нигерии, России и Руанде. Тантал также производится в Бразилии, Малайзии и Таиланде в виде «оловянного шлака», побочного продукта добычи и плавки олова. Танталовое сырье также исследуется в Канаде, Колумбии, Египте, Мадагаскаре, Намибии, Саудовской Аравии, Сьерра-Леоне, Южной Африке, Танзании, Венесуэле и Зимбабве.


Наиболее вероятная ресурсная база
млн фунтов
Источник Процент
Южная Америка 285 40%
Австралия 145 21%
Китай и Юго-Восточная Азия 73 10%
Россия и Ближний Восток 69 10%
Центральная Африка 63 9%
Другая Африка 47 7%
Северная Америка 12 2%
Европа 5 1%
Всего 698

Были идентифицированы минералы тантала с более чем 70 различными химическими составами. Наибольшее экономическое значение имеют танталит, микролит и воджинит; тем не менее, общепринятой практикой является называть любой танталсодержащий минеральный концентрат «танталитом», в первую очередь потому, что он будет перерабатываться по стоимости тантала и продаваться на этой основе. Минералы концентрируются физическими средствами на руднике или вблизи него для увеличения процентное содержание оксида тантала и оксида ниобия по массе.

Концентраты транспортируются на перерабатывающие предприятия для химической переработки. Минеральные концентраты тантала могут содержать от двух до более пяти различных танталсодержащих минералов из одного и того же района добычи. Продажа концентратов танталовых минералов основана на сертифицированном анализе на оксид тантала (Ta 2 O 5 ), который они содержат , с типичным диапазоном от 20% до 60% в зависимости от шахтного источника.



Обзор рудника Companhia Industrial Fluminense Mibra в Назарено, штат Минас-Жерайс, Бразилия (Итамар Резенде)

Крупнейший действующий танталовый рудник — это рудник Mibra компании Companhia Industrial Fluminense в Назарено. Этот рудник может производить 220 тонн Ta 2 0 5 в год, что составляет примерно 15% текущего мирового первичного производства, хотя последние находятся на исторически относительно низком уровне. На уровне 2007–2008 годов на рудник Мибра приходилось 5–10% мирового первичного производства. Дополнительными крупными действующими рудниками являются рудник Ловозеро в России, рудник Ичунь в Китае и рудник Питинга также в Бразилии. Крупные, но закрытые рудники включают рудники Greenbushes и Wodgina в Западной Австралии, рудник Tanco в Манитобе, Канада, и рудник Kenticha (Ethiopia Mineral Development Enterprise) в Эфиопии.

Значительные количества добываются также из аллювиальных месторождений и месторождений мягких пород кустарным способом, главным образом в центральной Африке. Отдельные шахты небольшие и полагаются на ручные инструменты и рабочую силу. Инвестиции в горнодобывающую промышленность сокращались в течение многих лет, то ли из-за нехватки средств, то ли из-за политической нестабильности и связанного с этим риска, например, Демократическая Республика Конго. В результате нет известных или измеренных месторождений, связанных с кустарным производством.

В Бразилии, Малайзии и Таиланде оловянная промышленность поставляет тантал в качестве компонента побочного продукта оловянного шлака, который образуется при плавке концентратов касситеритовой руды для производства олова. Концентраты струверита (минерал Ti-Nb-Ta) исторически также были доступны в северной Малайзии, содержащие 9-12% оксид тантала.

Переработка лома, образующегося в различных сегментах танталовой промышленности, в течение долгого времени составляла около 20% от общего объема поступающих каждый год, а в 2012 году эта доля увеличилась примерно до 30%.

Таким образом, мировое предложение до 2008 г. и по состоянию на 2012 г. выглядело, как показано ниже, со значительными колебаниями пропорций между 2008 и 2012 гг.


Первичные концентраты 60% 40%
Вторичные концентраты 10% 10%
Оловянный шлак 10% 20%
Переработка лома, синтетические концентраты 20% 30%

Latest News

Bulletin #187 published

Read More

Mr Ian Margerison joins the

Read More

Book now to attend GA62

Read More

Ekeberg Prize 2021: winner announced

Read More

Статистика и информация по ниобию и танталу

Национальный информационный центр по минералам

Статистические данные и информация о мировом предложении, спросе и движении минерального сырья ниобий (колумбий)  и тантал

Ниобий и колумбий — синонимы химических элементов с атомным номером 41; Колумбий – это название, данное в 1801 году, а ниобий (Nb) – это название, официально обозначенное Международным союзом теоретической и прикладной химии в 1950 году. Ниобий в форме феррониобия используется во всем мире, в основном в качестве легирующего элемента в сталях и суперсплавах. . Значительные количества ниобия в виде феррониобия высокой чистоты и ниобия никеля используются в жаропрочных сплавах на основе никеля, кобальта и железа для таких применений, как компоненты реактивных двигателей, ракетные узлы, жаростойкое оборудование и оборудование для сжигания.

Тантал (Ta) пластичен, легко обрабатывается, обладает высокой устойчивостью к кислотной коррозии, хорошим проводником тепла и электричества и имеет высокую температуру плавления. Основное применение тантала в виде металлического порошка тантала – в производстве электронных компонентов, в основном танталовых конденсаторов. Основное конечное использование танталовых конденсаторов включает портативные телефоны, пейджеры, персональные компьютеры и автомобильную электронику. В сплаве с другими металлами тантал также используется для изготовления твердосплавных инструментов для металлообрабатывающего оборудования и в производстве суперсплавов для компонентов реактивных двигателей.

Соединенные Штаты должны импортировать все свои исходные материалы ниобия и тантала для переработки, хотя в настоящее время в Небраске осуществляется проект, который станет единственным ниобиевым рудником и предприятием по первичной переработке ниобия в Соединенных Штатах. Бразилия и Канада являются основными производителями минеральных концентратов ниобия, а Австралия, Бразилия и Канада – основными производителями концентратов танталовых минералов.

Подпишитесь , чтобы получать уведомления по электронной почте, когда на эту страницу добавляется новая публикация. На вкладке «Вопросы» страницы настроек подписчика выберите «Ниобий» или «Тантал» и любые другие варианты, которые могут вас заинтересовать. См. list services  страница для получения дополнительной информации.

Годовые публикации

Обзоры полезных ископаемых

  • Ниобий (Columbium)
      PDF Format:
         | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 |2013 |2014 |2015 |2016 |2017 |2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022  |
  • Тантал
      Формат PDF:
         | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 г. | 2010 | 2011 |2012 |2013 |2014 |2015 |2016 |2017 |2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022  |
  • Приложения

Ежегодник полезных ископаемых

  • Ниобий
      PDF Format:
         | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 |
  • XLSX Формат: | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | Версия 2019 г., предназначенная только для таблиц | Версия 2020 только для таблиц  |

 

  • Тантал
      Формат PDF:
         | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 |
  • XLSX Формат:
         | 2015 | 2016 | 2017 | 2018  | Версия 2019 г., предназначенная только для таблиц | Версия 2020 только для таблиц  |
  • Ниобий (Columbium) и тантал
      PDF Format:
         | 1994 | цифры 1994 года | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 |
      XLS Формат:
         | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 г. | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 |
  • Архив
         | 1932-1993 |
  • Переработка металлов

Специальные публикации
  • Исследования в области картирования цепочки поставок полезных ископаемых на примере тантала
    Отчет с открытыми файлами 2013-1239
  • Конфликтные минералы из Демократической Республики Конго — глобальные заводы по переработке тантала, важная часть цепочки поставок тантала
    Информационный бюллетень 2014-3122
  • Критические минеральные ресурсы США – экономическая и экологическая геология и перспективы будущих поставок
    Профессиональная бумага 1802
    • Ниобий и тантал
  • Исследования потоков для переработки металлических товаров в США
    C-1196-A-M
  • Историческая статистика минеральных и сырьевых товаров в США
    Серия данных 140
    • Ниобий (Колумбий)
    • Тантал
  • Сводный отчет о международной инвентаризации стратегических полезных ископаемых; Ниобий (Columbium) и тантал
    C-930-M
  • Цены на металлы в США до 2010 г.
    Отчет о научных исследованиях 2012-5188
  • Ниобий и тантал — незаменимые близнецы
    Информационный бюллетень 2014-3054
  • Изменения в мировой добыче тантала с 2000 по 2014 год
    Информационный бюллетень 2015-3079

Ссылки
  • Международный учебный центр тантала-ниобия

Производство тантала На волне литиевого бума

На протяжении всей своей истории тантал был на американских горках в циклах подъемов и спадов цен.

Твердый, сине-серый, блестящий переходный металл, тантал обладает высокой коррозионной стойкостью и считается особенно важным компонентом современных технологий, таких как мобильные телефоны и, в последнее время, литий-ионные батареи (LIB).

Тантал был впервые обнаружен в 1802 году и в течение многих лет добывался как побочный продукт оловодобывающей промышленности. Он считается чрезвычайно редким и в основном добывается в местах с высоким уровнем риска, таких как Демократическая Республика Конго. Поэтому, когда в прошлом случались внезапные циклы «бума», цены взлетали до драматических уровней, поскольку производство не могло соответствовать растущему спросу.

Однако объемы производства этого чрезвычайно редкого металла в настоящее время значительно растут не столько из-за спроса на его уникальные свойства, сколько из-за того, что он часто встречается вместе с литием. А учитывая, что в настоящее время спрос на литий и его производство стремительно растут, производство тантала также выходит на новый уровень.

История исследований

Тантал встречается довольно редко, его содержание в земной коре оценивается в среднем всего две части на миллион. И по сравнению с «основными» металлами, такими как медь, танталовая промышленность крошечная.

Во время Второй мировой войны были разработаны новые электронные приложения для тантала, которые вызвали новый виток интереса к разведке и добыче.

В 1960-х годах произошел бум на тантал после того, как было обнаружено, что он имеет большое значение в качестве порошка или проволоки для конденсаторов в электронной промышленности.

Как и во многих последующих циклах танталового бума и спада, когда цена стала слишком высокой, были найдены более дешевые альтернативы.

С 1980 года на тантал было несколько периодов повышенного спроса и резкого роста цен, за которыми следовал резкий спад спроса и последующий обвал цен.

Эта волатильность на рынке изначально объяснялась паническими покупками и накоплением запасов во времена дефицита. Сегодня на рынок также влияет изменение спроса со стороны электронной промышленности.

Когда начался бум на рынке мобильных телефонов, тантал снова стал одним из самых привлекательных металлов на земле, где он был востребован из-за его способности помогать разработчикам делать мобильные телефоны меньшего размера и с более быстрым откликом.

Это было ясно продемонстрировано, когда в 2000 г. были достигнуты рекордные спотовые цены, за которыми вскоре последовало резкое падение спроса и последующий обвал цен в 2002 г.

Дальнейший «бум» произошел, когда было обнаружено, что переработка комбинации тантала и ниобия, которые добываются вместе, в вещество, называемое колтаном, позволяет получить еще более ценный термостойкий порошок, обладающий уникальными свойствами для накопления электрического заряда.

С тех пор появились признаки умеренного возрождения спроса, с некоторым интересом к потенциальному использованию металла в новых источниках энергии и электромобилях.

Применение

Только три металла имеют более высокие температуры плавления, а предел прочности при растяжении тантала примерно в два раза выше, чем у высокопрочных легированных сталей.

Не менее 61% высококачественного концентрата Ta2O5 используется в производстве высокочистого танталового порошка, прежде всего для производства танталовых конденсаторов, необходимых для электронной и телекоммуникационной промышленности. Благодаря небольшим размерам и высокой надежности эти конденсаторы используются в миниатюрных схемах компьютеризированной аппаратуры. Было подсчитано, что 35% танталовых конденсаторов предназначены для использования в мобильных телефонах.

Тантал обладает высокой коррозионной стойкостью и относится к группе тугоплавких металлов, которые широко используются в качестве второстепенных компонентов в сплавах.

Танталовые конденсаторы обладают высокой емкостью, т. е. способностью накапливать электрический заряд в пересчете на объем и вес. Это делает танталовые конденсаторы меньше и легче, чем их аналоги, например, сделанные из алюминия.

Свойства тантала помогли создать улучшенное оборудование и более быструю беспроводную связь, что значительно способствовало росту индустрии смартфонов.

Текущий спрос и производство

Тантал является важным металлом для жаропрочных никелевых суперсплавов, особенно тех, которые используются в горячих зонах реактивных двигателей. Тантал часто составляет около 5% по весу в этих сплавах и добавляется для обеспечения стабильности лопаток турбины при высоких температурах.

К сожалению, в последние годы спрос на тантал сильно пострадал, поскольку в 2020 году авиаперевозки почти прекратились из-за ограничений, связанных с COVID-19. Спрос оставался низким в первой половине 2021 г., но во второй половине года наблюдалось устойчивое восстановление до уровня выше 50% допандемического спроса, при этом в отрасли ожидается дальнейшее устойчивое восстановление в 2022 г.

Прогнозируется что рост спроса вернется к допандемическим темпам, несколько превысив мировой ВВП, хотя политика в области изменения климата может привести к значительным ограничениям на авиаперевозки.

По данным Mordor Intelligence, рынок тантала оценивался примерно в 2,2 килотонны в 2021 году, и прогнозируется, что в течение прогнозируемого периода (2022-2027) рынок будет демонстрировать среднегодовой прирост более 6%.

В краткосрочной перспективе основными факторами, влияющими на изучаемый рынок, являются рост электротехнической и электронной промышленности и широкое использование танталовых сплавов в авиации и газовых турбинах.

Замена твердотельных конденсаторов на полимерные танталовые конденсаторы, вероятно, станет хорошей возможностью в будущем.

На рынке доминирует сегмент применения конденсаторов, при этом большая часть всего потребляемого тантала используется в виде порошка и проволоки для изготовления конденсаторов в электронной промышленности.

Азиатско-Тихоокеанский регион доминировал на мировом рынке, с наибольшим потреблением из Китая и Южной Кореи.

Родство с литием

Хотя тантал, возможно, и не занимает первое место в рейтинге наиболее востребованных металлов для аккумуляторов, его геологическое родство с литием привело к резкому скачку его производства.

Эксперты говорят, что мировой дефицит лития, по прогнозам, продлится еще как минимум три года.

Однако, благодаря своей связи с литием, предложение танталовой руды сильнее, чем когда-либо, и готово удовлетворить растущий спрос со стороны производителей конденсаторов, производителей полупроводников и других отраслей, таких как LIB.

Добытчики лития в таких странах, как Австралия, в настоящее время признают ценность тантала как побочного продукта добычи пегматита и все чаще добавляют его к элементам, проверяемым в их анализах.

Теги: Материалы для аккумуляторовМеталлы для аккумуляторовЛитийТантал

Продукты Тантал – Global Advanced Metals

Идеальный металл для аэрокосмической, электронной, оборонной, промышленной и медицинской промышленности.

Тантал — мягкий, пластичный металл серо-голубого цвета с высокой температурой плавления. Металл обладает высокой устойчивостью к химическому воздействию и высокой электрической емкостью. Его физические свойства делают его идеальным для многочисленных применений, особенно в электронной и аэрокосмической промышленности.

Тантал был открыт в 1802 году Андерсом Густавом Экебергом. Металл был назван в честь Тантала из греческой мифологии.

Использование тантала резко расширилось с 1940-х годов в результате крупных достижений в области электроники. Основным источником тантала до 1990-х годов была добыча олова, где тантал извлекался как побочный продукт. К 1990-м годам основным источником тантала была добыча определенных танталовых руд в разных частях мира.

Потребление тантала значительно возросло во второй половине XIX в.90-х годов со спросом на конденсаторы, необходимые для продуктов на быстрорастущем рынке бытовой электроники.

Сегодня рынок тантала поддерживается ростом потребительской электроники, аэрокосмической, медицинской, военной, энергетической и химической промышленности.

Источники

Основным источником тантала являются минералы, такие как танталит, колумбит, водгинит и микролит, содержащиеся в пегматитовых рудных телах. Крупнейшие месторождения расположены в Австралии, Бразилии и Африке.

Рынок тантала поставляется из различных источников:

 

  • Первичная добыча танталсодержащих полезных ископаемых традиционными горнодобывающими операциями
  • Кустарная добыча танталсодержащих минералов
  • Синтетические концентраты, полученные из оловянных шлаков и накопленных отходов добычи олова
  • Переработанный потребительский и перерабатывающий лом и другие вторичные материалы
  • Побочный продукт добычи литиевых твердых пород

Области применения

Тантал имеет широкий спектр применения в критически важных областях:

Конденсаторы
Около половины тантала, потребляемого каждый год, в основном используется в производстве порошковых и проводных конденсаторов, электронной промышленности. По мере того, как рынок движется к большей миниатюризации, танталовые конденсаторы становятся все более популярными в чувствительных к пространству, высокотехнологичных приложениях в области телекоммуникаций, хранения данных и имплантируемых медицинских устройств.

Полупроводники
Тантал является важным компонентом в производстве современных полупроводников. Используя процесс физического осаждения из паровой фазы (PVD), тантал «напыляется» на полупроводниковые подложки, образуя тонкопленочный диффузионный барьер для защиты медных межсоединений. Мишени для распыления тантала используются во многих других продуктах, включая магнитные носители информации, головки струйных принтеров и плоские дисплеи.

Лопасти турбины двигателя
Высокая температура плавления и коррозионная стойкость металла делают его пригодным для легирования. Тантал используется в суперсплавах на основе никеля, где в основном используются лопатки турбин для авиационных двигателей и газовых турбин наземного базирования.

Аддитивное производство
Тантал обладает высокой коррозионной стойкостью, высокой прочностью и высокой чистотой, что позволяет печатать в 3D детали для аэрокосмической, автомобильной, медицинской, оборонной, энергетической и химической промышленности. Тантал можно печатать с использованием любой из распространенных технологий печати, таких как лазерное порошковое сплавление, электронный луч, прямое энергетическое осаждение, Binderjet и MIM.

Оборудование для химической обработки
Высокая устойчивость тантала к коррозии и высоким температурам делает этот металл идеальным конструкционным материалом для облицовки сосудов, трубопроводов, клапанов и теплообменников в химической и фармацевтической промышленности.

Прочие области применения
Тантал используется в ряде других областей применения, требующих прочности, пластичности, ударной вязкости, коррозионной стойкости, теплопроводности и высокой температуры плавления:

  • Баллистика

  • Хирургические имплантаты и заглушки

  • Твердые сплавы для режущих инструментов

  • Соединения тантала для оптических применений и фильтров поверхностных акустических волн

Цепочка поставок

GAM — единственная вертикально интегрированная танталовая компания, включающая в себя как добычу, так и переработку тантала.

Этот процесс вертикальной интеграции позволяет GAM обеспечивать долгосрочные и стабильные поставки продукции.

Цепочка поставок тантала может быть относительно длинной с точки зрения прослеживаемости сырья. От добычи руды до производителя готовой продукции, будь то электрооборудование или турбинные лопатки, цепочка поставок может включать посредников, таких как трейдеры и дистрибьюторы, и на любом этапе процесса закупаться у нескольких поставщиков. GAM гарантирует клиентам, что источник их сырья можно отследить.

Тантал | Plansee

Тантал — разумный выбор, когда требуется высокая коррозионная стойкость. Хотя тантал не относится к благородным металлам, по химической стойкости он сравним с ними. Кроме того, с танталом очень легко работать при температуре значительно ниже комнатной, несмотря на его объемно-центрированную кубическую кристаллическую структуру. Это делает его ценным материалом для многих химических применений. Мы используем наш «неуступчивый» материал, например, для производства теплообменников для производства оборудования, клепаных стоек для строительства печей, имплантатов для медицинской техники и компонентов конденсаторов для электронной промышленности.

Атомный номер 73
Номер CAS 7440-25-7
Атомная масса 180,95 [г/моль]
Температура плавления 2996 °С
Точка кипения 5458 °С
Плотность при 20 °C 16,65 [г/см 3 ]
Кристаллическая структура Объемный куб
Коэффициент линейного теплового расширения при 20 °C
6,4 × 10 -6 [м/(мК)]
Теплопроводность при 20 °C
57,5 ​​[Вт/(мК)]
Удельная теплоемкость при 20 °C 0,14 [Дж/(гК)]
Электропроводность при 20 °C 8,0 × 10 6 [См/м]
Удельное электрическое сопротивление при 20 °C 0,125 [(Оммм 2 )/м]

Ассортимент материалов

Чистый тантал или сплав?

Вы можете положиться на наше качество. Мы производим нашу танталовую продукцию от металлического порошка до готового продукта. Мы используем только самый чистый порошок тантала в качестве исходного материала. Таким образом, мы можем гарантировать вам очень высокую чистоту материала.

Мы гарантируем чистоту 99,95% для нашего спеченного тантала качества (металлическая чистота без Nb). Оставшаяся часть состоит в основном из следующих элементов согласно химическому анализу:

Элемент Стандартный макс. значение
[мкг/г]
Гарантированная макс. значение
[мкг/г]
Fe
17
50
Пн
10
50

10
100
Никель
5 50
Си
10
50
Ти
1 10
Вт 20
50
С 11
50
Н 2
15
Н 5 50
О 81
150
CD 5
10
рт. ст.
1
Пб 5
10

Наличие Cr(VI) и органических примесей может быть исключено однозначно из-за технологии производства (многократная термообработка при температуре выше 1000 °С в атмосфере h3)

Мы гарантируем чистоту 99,95% для нашего плавленого качественного тантала (металлическая чистота без Nb). Оставшаяся часть состоит в основном из следующих элементов согласно химическому анализу:

Элемент Стандартный макс. значение
[мкг/г]
Гарантированная макс. значение
[мкг/г]
Fe
5
100
Пн
10
100

19
400
Никель
5 50
Си
10
50
Ти
1 50
Вт 20
100
С 10
30
Н 4
15
Н 5 50
О 13
100
CD
10
рт. ст.
1
Пб
10

Наличие Cr(VI) и органических примесей может быть исключено заведомо из-за технологии производства (многократная термообработка при температуре выше 1000 °С в атмосфере h3)

Химический состав
(проценты по весу)
Спеченное качество
S
Спеченный качественный тантал
(TaS)
> 99,95
TaW2.5 2,5% В
TaW10 10% В
Качество расплава M Плавленый качественный тантал (TaM) > 99,95

Мы оптимально подготавливаем наш тантал для каждого применения. Определим следующие свойства за счет различных легирующих добавок:

  • Физические свойства (например, температура плавления, плотность, электропроводность, теплопроводность, тепловое расширение)
  • Механические свойства (например, прочность, пластичность)
  • Химические свойства (например, коррозионная стойкость, поведение при травлении)
  • Обрабатываемость (например, обрабатываемость, формуемость, пригодность для сварки)
  • Структура и поведение при рекристаллизации (например, температура рекристаллизации, размер зерна)

И мы не останавливаемся на достигнутом: мы также можем варьировать свойства тантала в других областях благодаря индивидуальным производственным процессам. Результат: танталовые сплавы с различными профилями свойств, адаптированными для соответствующего применения.

 

Чистый спеченный тантал и чистый расплавленный тантал обладают следующими свойствами:

  • Высокая температура плавления 2996 °C
  • Хорошая холодная пластичность
  • Рекристаллизация при температуре от 800 °C до 1200 °C (в зависимости от степени деформации и чистоты)
  • Превосходная стойкость к водным растворам и расплавам металлов
  • Сверхпроводимость
  • Высокий уровень биосовместимости
  • Тантал спеченного качества (TaS)

    Наш тантал спеченного качества используется в таких сложных ситуациях: благодаря нашему производственному процессу порошковой металлургии тантал качества спекания (TaS) имеет особенно мелкое зерно. В результате материал очень прост в обработке и отличается превосходным качеством поверхности и прочными механическими свойствами.

  • Плавленый качественный тантал (TaM)

    Самый дорогой продукт не всегда самый лучший. Тантал плавленого качества (TaM) обычно более экономичен в производстве, чем тантал спеченного качества, и обеспечивает достаточное качество для многих применений. Однако этот материал не такой тонкий и не такой однородный, как спеченный качественный тантал. Связаться. Мы будем рады проконсультировать вас.

  • Тантал-вольфрам (TaW)

    Тантал-вольфрам (TaW) отличается хорошими механическими свойствами и отличной коррозионной стойкостью. Мы добавляем от 2,5 до 10 весовых процентов вольфрама в чистый тантал. Хотя полученный сплав в 1,4 раза прочнее чистого тантала, он легко обрабатывается при температурах до 1600 °C. Поэтому наши сплавы TaW особенно хорошо подходят для теплообменников и горячих зон, используемых в производстве химического оборудования, а также для компонентов в авиационной и аэрокосмической промышленности.

Свойства

Хороший универсал: свойства тантала

Тантал относится к группе металлов с высокой температурой плавления (также называемых тугоплавкими металлами). Тугоплавкие металлы имеют более высокую температуру плавления, чем платина (1772 °С). Энергия связи между отдельными атомами особенно высока. Тугоплавкие металлы также характеризуются высокой температурой плавления в сочетании с низким давлением паров. Кроме того, для тугоплавких металлов также характерны высокая плотность и низкий коэффициент теплового расширения.

В таблице Менделеева тантал находится в той же группе, что и вольфрам. При плотности 16,65 г/см³ тантал имеет такую ​​же высокую плотность, как и вольфрам. Однако, в отличие от вольфрама, тантал становится хрупким в атмосфере водорода и поэтому спекается в высоком вакууме.

Тантал, без сомнения, является самым стойким из тугоплавких металлов и устойчив ко всем кислотам и основаниям.

  • Каковы физические свойства тантала?

    Тугоплавкие металлы обычно характеризуются низким коэффициентом теплового расширения и относительно высокой плотностью. То же самое справедливо и для тантала. Однако теплопроводность тантала ниже по сравнению с вольфрамом и молибденом. Теплофизические свойства тантала изменяются с температурой. На приведенных ниже диаграммах показаны кривые для наиболее важных переменных:

  • Каковы механические свойства тантала?

    Даже небольшие количества элементов, растворенных в междоузлиях, таких как кислород, азот, водород и углерод, способны изменить механические свойства тантала. Кроме того, на его механические свойства влияет также производственный процесс, уровень деформации и тип используемой термической обработки.

    Подобно вольфраму и молибдену, тантал имеет объемно-центральную кубическую кристаллическую структуру. При -200 °C температура перехода из хрупкого состояния в пластичное значительно ниже комнатной температуры. В результате металл очень легко поддается обработке. В то время как его прочность на растяжение и твердость увеличиваются с усилением деформации, это одновременно приводит к уменьшению удлинения материала при разрыве. При этом материал не становится хрупким.

    Устойчивость материала к высоким температурам ниже, чем у вольфрама, но близка к показателям чистого молибдена. Мы сплавляем наш тантал с тугоплавкими металлами, такими как вольфрам, для повышения стабильности при высоких температурах.

    Модуль упругости тантала ниже, чем у вольфрама и молибдена, и напоминает чистое железо. Модуль упругости падает с повышением температуры.

    Благодаря высокому уровню пластичности тантал хорошо подходит для процессов формовки без стружки, таких как гибка, штамповка, прессование или глубокая вытяжка. Очень сложно использовать процессы механической обработки с танталом. Чипсы не ломаются чисто. Поэтому мы рекомендуем использовать стружколомы. Тантал обладает превосходной свариваемостью по сравнению с вольфрамом и молибденом.

    Есть вопросы по механической обработке тугоплавких металлов? Мы будем рады помочь Вам с нашим многолетним опытом.

  • Каково химическое поведение тантала?

    Поскольку тантал устойчив ко всем типам химических веществ, этот материал часто сравнивают с благородными металлами. Однако с термодинамической точки зрения тантал является неблагородным металлом, который, тем не менее, может образовывать стабильные соединения с самыми разными элементами. На воздухе тантал образует очень плотный оксидный слой (Ta 2 O 5 ), который защищает основной материал от химического воздействия. Таким образом, этот оксидный слой делает тантал устойчивым к коррозии.

    При комнатной температуре единственными неорганическими веществами, к которым тантал не устойчив, являются: фтор, фтористый водород, плавиковая кислота и растворы кислот, содержащие ионы фтора. Щелочные растворы, расплавленный гидроксид натрия и гидроксид калия также воздействуют на тантал. Напротив, материал устойчив к водным растворам аммиака. Если тантал подвергается химической агрессии, в его металлическую решетку попадает водород, и материал становится хрупким. Коррозионная стойкость тантала постепенно падает с повышением температуры.

    Тантал инертен при контакте со многими растворами. Однако если тантал подвергается воздействию смешанных растворов, его коррозионная стойкость может ухудшиться, даже если он устойчив к отдельным компонентам, взятым по отдельности. У вас есть вопросы по сложным темам, связанным с коррозией? Мы будем рады помочь вам с нашим опытом и нашей собственной коррозионной лабораторией.

    СРЕДНЯЯ СТОЙКИЙ (+), НЕСТОЙКИЙ (-) ПРИМЕЧАНИЕ
    Вода    
    Горячая вода < 150 °C +  
    Кислоты    
    Плавиковая кислота, HF  
    Соляная кислота, HCI + < 30%, < 190°С
    Фосфорная кислота, H 3 PO 4 + < 85 %, < 150 °С
    Серная кислота, H 2 SO 4 + < 98 %, < 190 °C
    Азотная кислота, HNO 3 + < 65 %, < 190 °С
    Органические кислоты +  
    Щелок    
    Раствор аммиака, NH 4 OH + < 17 %, < 50 °С
    Гидроксид калия, КОН + < 5 %, < 100 °С
    Карбонат натрия, Na₂CO₃ + < 20 %, < 100 °С
    Гидроксид натрия, NaOH + < 5 %, < 100 °С
    Галогены    
    Фтор, F 2  
    Хлор, Cl 2 + < 150 °С
    Бром, Br 2 + < 150 °С
    Йод, I 2 + < 150 °С
    Неметаллы    
    Борин, Б + < 1000 °С
    Фосфор, P + < 150 °С
    Сера, S + < 150 °С
    Газы    
    Тантал не вступает в реакцию с инертными газами. В результате благородные газы высокой чистоты могут использоваться в качестве защитных газов. Однако при повышении температуры тантал очень сильно реагирует с кислородом или воздухом и может поглощать большие количества водорода и азота. Это приводит к тому, что материал становится хрупким. Отжиг тантала в высоком вакууме позволяет избавиться от этих примесей. Водород удаляется при 800°С, а азот при 1700°С.
    Аммиак, NH 3 + < 700 °С
    Угарный газ, CO + < 1100 °С
    Углекислый газ, CO 2 + < 500 °С
    Углеводороды + < 800 °С
    Воздух и кислород, O 2 + < 300 °С
    Благородные газы (He, Ar, N 2 ) +  
    Водород, H 2 + < 340 °С
    Водяной пар + < 200 °С
    Плавки    
    Химические реакции возникают очень быстро, когда основные материалы, такие как тантал, вступают в контакт с благородными материалами, такими как платина. Поэтому вам следует тщательно учитывать поведение тантала при контакте с другими материалами, присутствующими в системе, особенно при высоких рабочих температурах.
    Алюминий, Al  
    Бериллий, Be  
    Свинец, Pb + < 1000 °С
    Цезий, Cs + < 980 °С
    Медь, Cu + < 1300 °С
    Галлий, Ga + < 450 °С
    Железо, Fe  
    Литий, Li + < 1000 °С
    Магний, мг + < 1150 °С
    Ртуть, рт.ст. + < 600 °С
    Никель, Ni  
    Калий, K + < 1000 °С
    Серебро, Ag + < 1200 °С
    Натрий, Na + < 1000 °С
    Олово, Sn + < 260 °С
    Цинк, Zn + < 500 °С
    Материалы для строительства печей    
    В высокотемпературных печах тантал может реагировать с конструкционными деталями из тугоплавких оксидов или графита. Даже очень стабильные оксиды, такие как оксид алюминия, магния или циркония, могут восстанавливаться при высоких температурах при контакте с танталом. Контакт с графитом может вызвать образование карбида тантала и привести к охрупчиванию тантала. Хотя тантал обычно без проблем сочетается с другими тугоплавкими металлами, такими как молибден или вольфрам, он может реагировать с гексагональным нитридом бора и нитридом кремния. Перечисленные ниже предельные температуры относятся к вакууму. При использовании защитного газа эти температуры примерно на 100–200 °C ниже.
    Глинозем, Al 2 O 3 + < 1900 °С
    Оксид бериллия, BeO + < 1600 °С
    Шестигранник. нитрид бора, БН + < 700 °С
    Графит, C + < 1000 °С
    Оксид магния, MgO + < 1800 °С
    Молибден, Mo +  
    Нитрид кремния, Si 3 N 4 + < 700 °С
    Оксид тория, ThO 2 + < 1900 °С
    Вольфрам, W +  
    Оксид циркония, ZrO 2 + < 1600 °С

    Коррозионное поведение тантала по отношению к некоторым веществам

    Водородное охрупчивание
    Серная кислота 98 % при 250 °C Атомарный водород > 25 °C
    Кислота соляная 30 % при 190 °C Водород при 350 °C
    Плавиковая кислота Катодная поляризация с менее благородным,
    растворяющие материалы

    Меры против водородного охрупчивания следующие:

    • Электрическая изоляция металлов
    • Положительная поляризация металлов (прибл. + 15 В)
    • Добавление окислителей к растворам
    • Использование формованных металлических поверхностей
    • Электрический контакт с более благородным металлом (например, Pt, Au, Pd, Rh, Ru)

    Тантал, ставший хрупким, можно регенерировать путем отжига в высоком вакууме при 800°С.

Характеристики и области применения

Характеристики качества

Разнообразие промышленных применений, в которых используется наш тантал, отражает уникальные свойства материала. Мы кратко представляем один из них ниже:

  • Выдающаяся стойкость и превосходная пластичность при низких температурах

    Превосходная стойкость в сочетании с отличной формуемостью и свариваемостью делают тантал идеальным материалом для теплообменников. Наши танталовые теплообменники исключительно стабильны и надежны. Благодаря нашему многолетнему опыту в области обработки тантала, мы также можем изготовить станки сложных размеров, точно отвечающие вашим требованиям.

Месторождения

Природное происхождение и получение

В 1802 году шведский химик Андерс Густав Экеберг впервые выделил пентаоксид тантала (Ta 2 O 5 ) из колумбита. Оксид назван в честь Тантала, персонажа греческой мифологии: Тантал (лат.) никогда не мог утолить свою жажду, потому что вода вокруг него всегда отступала, прежде чем он мог до нее добраться. Точно так же оксид тантала не может реагировать ни с какой кислотой. Химический символ Ta был предложен Йонсом Якобом Берцелиусом в 1814 году. Берцелиус также был первым человеком, получившим элементарный тантал. Однако Генрих Роуз признал, что тантал, полученный таким образом, на самом деле состоит только из 50% тантала. В 1844 году Роузу удалось доказать, что тантал и ниобий — разные и отличительные элементы. И только 100 лет спустя Вернер фон Болтон смог получить чистый тантал путем восстановления гептафтортанталата калия натрием.

Тантал чаще всего встречается в природе в виде танталитовой руды, которая имеет формулу (Fe, Mn) [(Nb,Ta)O 3 ] 2 . Когда преобладает содержание тантала, руда называется танталитом. Когда ниобия больше, чем тантала, он известен как колумбит или ниобит. Крупнейшие в мире месторождения тантала находятся в Австралии, Бразилии и ряде африканских стран.

Руда перерабатывается различными способами с получением концентратов примерно 70% (Ta, Nb) 2 О 5  . Затем этот концентрат растворяют в смеси плавиковой и серной кислот. Полученный фторидный комплекс (TaF 7 ) затем преобразуют в органическую фазу с помощью процесса жидкостной экстракции. Органическую фазу отделяют от водной фазы. Затем тантал отделяют от органической фазы с помощью гидрофторида калия. В результате этого процесса образуется гептафтортанталат калия (K 2 TaF 7 ). Полученное таким образом соединение тантала затем восстанавливают натрием с получением чистого металлического тантала.

Закупки в соответствии с RMAP

Тантал частично добывается в конфликтных регионах в Демократической Республике Конго (ДРК) и вокруг нее и поэтому классифицируется как «конфликтный минерал». Как компания, осознающая свои обязанности, мы особенно заботимся о том, чтобы сырье, которое мы закупаем, было получено ответственно и не способствовало таким конфликтам. Именно поэтому мы подтверждаем «бесконфликтное» происхождение нашего тантала собственным сертификатом. В этом документе Responsible Minerals Initiative (RMI) подтверждает, что Plansee использует танталовое сырье из этически безупречных источников. Эта проверка охватывает весь тантал, закупленный в течение периода проверки, и/или всю продукцию, содержащую тантал, произведенную в течение периода проверки.

Аудит, проводимый в рамках Программы аудита переработки и переработки ответственных минералов (RMAP), совместного мероприятия, продвигаемого Альянсом ответственного бизнеса (RBA — ранее EICC) и Глобальной инициативой по устойчивому развитию в электронной среде (GeSI), является добровольным обязательством. принято компанией Plansee. Для нас, наших клиентов и наших поставщиков это представляет собой независимое подтверждение того, что мы соблюдаем Процесс обеспечения ответственного использования полезных ископаемых (RMAP).

Подробнее об устойчивом развитии

Производственный процесс

Как мы это делаем? С порошковой металлургией!

Так что же такое порошковая металлургия? Хорошо известно, что в настоящее время большинство промышленных металлов и сплавов, таких как стали, алюминий и медь, получают путем плавления и литья в формы. Напротив, порошковая металлургия избавляется от процесса плавления, и изделия изготавливаются путем прессования металлических порошков, которые затем подвергаются термической обработке (спеканию) ниже температуры плавления материала. Тремя наиболее важными факторами в области порошковой металлургии являются сам металлический порошок, а также процессы прессования и спекания. Мы можем контролировать и оптимизировать эти факторы внутри компании.

Почему мы используем порошковую металлургию? Порошковая металлургия позволяет производить материалы с температурой плавления значительно выше 2000 °C. Процедура особенно экономична, даже когда производятся только небольшие количества. Кроме того, используя специальные порошковые смеси, мы можем производить ряд чрезвычайно однородных материалов, наделенных особыми свойствами.

Порошок тантала смешивают с легирующими элементами и затем заливают в формы. Затем смесь уплотняют при давлении до 2000 бар. Полученная прессованная заготовка (также известная как «зеленая прессовка») затем спекается в специальных печах при температуре более 2000 °С. В ходе этого процесса он приобретает свою плотность и формируется его микроструктура. Особые свойства наших материалов, такие как их превосходная термостойкость и твердость или их текучесть, обусловлены использованием соответствующих методов формования, например, ковки, прокатки или волочения. Только когда все эти этапы будут идеально согласованы друг с другом, мы сможем выполнить наши строгие требования к качеству и производить продукцию выдающейся чистоты и качества.

    Восстановление

    Смешивание сплавов

    Прессование

    Спекание

    Формование

    Термическая обработка

    Мех. переработка

    Обеспечение качества

    Переработка

OxideMolymet (Чили) – крупнейший в мире переработчик концентратов молибденовой руды и наш основной поставщик триоксида молибдена. Plansee Group владеет 21,15% акций Molymet. Global Tungsten & Powders (США) является подразделением Plansee Group и нашим основным поставщиком металлического вольфрамового порошка.

Ассортимент

Обзор полуфабрикатов из тантала:

 

Материал Листы
[толщина]
Ленты
[толщина]
Стержни
[диаметр]
Трубки
        НД
[диаметр]
Толщина стенки
ТаС 0,025 – 2 мм По запросу По запросу 2 – 52 мм 0,25 – 4 мм
ТаМ 0,10 – 40 мм 0,050 – 0,400 мм 3,0 – 120 мм 2 – 52 мм 0,25 – 4 мм

 

Другие размеры, а также формованные и обработанные детали или готовые детали по спецификации заказчика доступны по запросу.

Интернет-магазин

В нашем интернет-магазине вы можете быстро и легко заказать листы, стержни, ленты и проволоку, а также другие изделия конфигурируемых размеров.

Загрузки

Хотите узнать больше о тантале и его сплавах? Взгляните на нашу спецификацию продукта здесь.

Часто задаваемые вопросы о тантале

  • Является ли тантал металлом?

    Тантал представляет собой металл с высокой температурой плавления (также называемый тугоплавким металлом) и входит в группу переходных металлов. Его символ элемента — Та, а его атомный номер — 73. Несмотря на то, что тантал не относится к благородным металлам, он сравним с ними с точки зрения химической стойкости.

  • Каковы свойства тантала?

    Тантал характеризуется высоким уровнем коррозионной стойкости. С ним также очень легко работать даже при температурах значительно ниже комнатной, и он обладает хорошей свариваемостью.

  • Каково применение тантала?

    Благодаря своим свойствам тантал является идеальным материалом для теплообменников для изготовления оборудования. Мы также изготавливаем из тантала клепаные стойки для строительства печей, имплантаты для медицинской техники и конденсаторные детали для электронной промышленности.

  • Откуда произошло название тантал?

    В 1802 году шведский химик Андерс Густав Экеберг впервые выделил пятиокись тантала (Ta2O5) из колумбитовой руды. Оксид назван в честь Тантала, персонажа греческой мифологии: Тантал (лат.) никогда не мог утолить свою жажду, потому что вода вокруг него всегда отступала, прежде чем он мог до нее добраться. Точно так же оксид тантала не может реагировать ни с какой кислотой. Химический символ Ta был предложен Йонсом Якобом Берцелиусом в 1814 г.

  • Где добывают тантал?

    Тантал чаще всего встречается в природе в виде танталитовой руды, которая имеет формулу (Fe, Mn) [(Nb,Ta)O 3 ] 2 .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.