แร่เศรษฐกิจ แทนทาลัมและไนโอเบียม

          แทนทาลัมและไนโอเบียมเกิดอยู่ร่วมกันในสินแร่แทนทาไลต์โคลัมไบต์ (Fe,Mn) (Ta,Nb) O )  ซึ่งพบในตะกรันจากการถลุงแร่ดีบุก  ประเทศไทยมีการผลิตผงแทนทาลัมเพนตะออกไซด์ (Ta O ) และไนโอเบียมเพนตะออกไซด์ (Nb O ) จากตะกรันดีบุก  โดยนำตะกรันดีบุกมาบดให้ละเอียด  แล้วละลายด้วย สารละลายผสมของกรดไฮโดรฟลูออริกกับกรดซัลฟิวริก  แล้วเติมเมทิลไอโซบิวทิลคีโตนลงไป  สารประกอบของแทนลาลัมและไนโอเบียมจะละลายอยู่ในชั้นของเมทิลไอโซบิวทิลคีโตน  จากนั้นแยกชั้นของเมทิลไอโซบิวทิลคีโตนออกมา   แล้วเติมกรดซัลฟิวริกเจือจางลงไป  ไนโอเบียมจะละลายอยู่ในชั้นของกรด  เมื่อแยกชั้นของสารละลายกรดออกและทำสารละลายให้เป็นกลาง  ด้วยสารละลายแอมโมเนีย  จะได้ตะกอน  เมื่อนำไปเผาจะได้ Nb O  เกิดขึ้น  ส่วนแทนทาลัมที่ละลายอยู่ในชั้นของเมทิลไอโซบิวทิลคีโตน แยกออกได้โดยการผ่านไอน้ำเข้าไป  จะได้แทนทาลัมละลายอยู่ในชั้นของน้ำในรูปของสารประกอบ H TaF   เมื่อเติมสารละลายโพแทสเซียมคลอไรด์แล้วนำไปตกผลึก  จะได้สาร K TaF   ซึ่งนำไปใช้ประโยชน์ได้   แต่ถ้านำ H TaF    มาเติมสารละลายแอมโมเนียจนเกิดตะกอน  ซึ่งเมื่อนำตะกอนไปเผาจะได้ Ta O  เกิดขึ้น

Ta O   และ  Nb O  สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้โดยตรง  แต่ถ้าต้องการสกัดจนได้โลหะ Ta และ Nb  ต้องใช้โลหะแคลเซียมทำปฏิกิริยากับ   Ta O      หรือ Nb O   โดยมี  CaCl      เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา  ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นดังนี้

                                    CaCl                                    

Ta O (s) + 5Ca(s)    →    2Ta(s) + 5CaO(s)

                                                                                               ตะกรัน

                                    CaCl                                  

  Nb O (s) + 5Ca(s)    →    2Nb(s) + 5CaO(s)

                                                                                                        ตะกรัน


          การสกัดแร่แทนทาไลด์โคลัมไบด์นั้น ก่อนปล่อยน้ำทิ้งลงสู่สิ่งแวดล้อมจึงต้องกำจัดสารเจือปน  และปรับสภาพน้ำทิ้งให้เป็นกลาง  นอกจากนี้ตะกรันดีบุก  อาจมีสารกัมมันตรังสี  เช่นยูเรเนียมและทอเรียมปนอยู่ด้วย  จึงต้องตรวจสอบปริมาณสารกัมมันตรังสีไม่ให้มีปริมาณมากเกินค่ามาตรฐาน

          โลหะแทนทาลัมมีสีเทาเงิน  จุดหลอมเหลว 2996 C  เป็นโลหะทนไฟ  มีความแข็งและเหนียวใกล้เคียงกับเหล็กกล้า  นำมาใช้ทำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในเครื่องคอมพิวเตอร์  เครื่องมือสื่อสาร  เครื่องส่งสัญญาณกันภัย  เครื่องตั้งเวลาทำโลหะผสมที่ทนความร้อนสูงเพื่อใช้ทำบางส่วนของลำตัวเครื่องบิน  ทำหัวของจรวดขีปนาวุธ  อุปกรณ์ในเตาปฏิกรณ์ปรมาณู  ใช้แทนทาลัมออกไซด์เคลือบเลนส์เพื่อให้มีสมบัติในการสะท้อนแสงได้ดี

          โลหะไนโอเบียมมีสีเทาเงิน  จุดหลอมเหลว 2487 C  มีความแข็งและเหนียวใกล้เคียงกับทองแดง  เป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดี  แปรรูปได้ง่าย  จึงนำมาใช้ทำโลหะผสมที่มีสมบัติพิเศษ  เช่น ทนแรงดัน  มีความเหนียว  ไม่เป็นสนิม  ทนต่อการกัดกร่อนและนำไฟฟ้าได้ดีที่อุณหภูมิต่ำ  นอกจากนี้ยังใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์  อุปกรณ์นิวเคลียร์  ส่วนประกอบของเครื่องบินและขีปนาวุธได้