Obtenção de pós de tântalo metálico a partir da redução aluminotérmica com ignição a plasma

Metallic tantalum has a high commercial value due to intrinsic properties like excellent ductility, corrosion resistance, high melt and boiling points and good electrical and thermal conductivities. Nowadays, it is mostly used in the manufacture of capacitors, due to excellent dielectric properties of its oxides. In the nature, tantalum occurs in the form of oxide and it is extracted mainly from tantalite-columbite ores. The tantalum is usually produced by the reduction of its oxide, using reductants like carbon, silicon, calcium, magnesium and aluminum. Among these techniques, the aluminothermic reduction has been used as the industrial method to produce niobium, tantalum and their alloys, due to the easy removal of the Al and Al2O3 of the system, easing further refining. In conventional aluminothermic reduction an electrical resistance is used to trigger the reaction. This reaction self-propagates for all the volume of material. In this work, we have developed a novel technique of aluminothermic reduction that uses the hydrogen plasma to trigger the reaction. The results obtained by XRD, SEM and EDS show that is possible to obtain a compound rich in tantalum through this technique of aluminothermic reduction in the plasma reactor

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

O tântalo é um metal de elevado valor comercial devido suas propriedades intrínsecas como excelente ductilidade, resistência à corrosão, elevados pontos de fusão e ebulição e boas condutividades térmica e elétrica. Atualmente sua maior aplicação tem sido na produção de capacitores, devido às excelentes propriedades dielétricas de seus óxidos. Na natureza o tântalo ocorre na forma de óxido e é extraído principalmente do minério tantalita-columbita. O pó de tântalo metálico é normalmente produzido pela redução do seu óxido, utilizando agentes redutores tais como carbono, silício, cálcio, magnésio e o alumínio. Dentre estas técnicas, a aluminotermia vem sendo utilizada como método industrial para a produção do nióbio, tântalo e suas ligas, em virtude da fácil remoção do alumínio (Al) e da alumina (Al2O3) do sistema, o que facilita a etapa de refino. No processo de aluminotermia convencional é utilizado um elemento resistivo como ignitor da reação, que se auto-propaga para todo o volume de material. No presente trabalho foi desenvolvida uma técnica de aluminotermia que utiliza o plasma de hidrogênio como ignitor da reação. Os resultados obtidos por DRX, MEV e EDS mostram que é possível a obtenção de um concentrado rico em tântalo pela técnica de redução aluminotérmica a plasma