Tantaali keemiline rafineerimine

Tantaalimaagid sisaldavad üldiselt märkimisväärses koguses nioobiumi, nii et mõlemat rafineeritakse ja müüakse. Kogu hüdrometallurgiline protsess algab kastmisega, kus maak kastetakse vesinikfluoriid- ja väävelhappesse, et saada vees lahustuvad hüdrofluoriidid. See eraldab tantaali erinevatest mittemetallilistest lisanditest.

Ta2O5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5 + 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
Tantaali ja nioobiumvesinikfluoriidi saab ekstraheerida vesilahusest lahustiga ekstraheerimise teel; sobivate orgaaniliste lahustite hulka kuuluvad tsükloheksanoon ja metüülisobutüülketoon. See samm eemaldab vees lahustuva fluoriidi erinevatest metallide lisanditest (nt raud, mangaan, titaan, tsirkoonium). Tantaali saab nioobiumist eraldada pH reguleerimisega. Nioobium vajab orgaanilistes lahustites lahustumiseks suuremat happesust, nii et seda saab kergesti eemaldada vähem happelises keskkonnas. Ülejäänud puhas tantaalvesinikfluoriidi lahus ammoniaagiga neutraliseerimisel moodustab tantaalhüdroksiidi (Ta(OH)5), mis kaltsineerimisel tekitab tantaalpentoksiidi (Ta2O5).

H2[TaF7] + 5 H2O + 7 NH3 → Ta(OH)5 + 7 NH4F
2 Ta(OH)5 → Ta2O5 + 5 H2O
Tantaalvesinikfluoriid võib reageerida ka kaaliumfluoriidiga, moodustades kaaliumheptafluorotantalaadi (K2[TaF7])

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
See reageerib naatriumiga sulasoolas umbes 800 kraadi juures redutseerimisreaktsioonis, moodustades tantaali.

K2[TaF7] + 5 Na → Ta + 5 NaF + 2} KF
Varasemas isoleerimismeetodis lisati vesinikfluoriidi segalahusele kaaliumfluoriidi protsessis, mida nimetatakse Demarinya protsessiks.

H2[TaF7] + 2 KF → K2[TaF7] + 2 HF
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5] + 2 HF
Sel viisil toodetud K2[TaF7] ja K2[NbOF5] lahustuvus vees on erinev, nii et neid saab eraldada eralduskristallimise meetodil.