توزیع منابع تانتالوم

تانتالوم یکی از منابع معدنی فلزی کمیاب و یک ماده اولیه استراتژیک ضروری برای توسعه صنعت الکترونیک و فناوری فضایی است.

خواص فیزیکی و شیمیایی تانتال و نیوبیوم مشابه هستند، بنابراین در مواد معدنی در طبیعت همزیستی دارند. تقسیم سنگ معدن تانتال یا سنگ معدن نیوبیوم عمدتاً بر اساس محتوای تانتال و نیوبیوم در ماده معدنی است. هنگامی که محتوای نیوبیوم بالا باشد، به آن نیوبیوم اور می نامند و هنگامی که محتوای تانتال بالا باشد، به آن یال تانتال می نامند. نیوبیوم عمدتاً در ساخت فولاد کربنی، سوپر آلایی، فولاد کم آلایی با استحکام بالا، فولاد ضد زنگ، فولاد مقاوم در برابر حرارت و فولاد آلومینیومی استفاده می شود؛ تانتال به طور عمده در تولید قطعات و آليناهای الکترونيکی مورد استفاده قرار می گیرد. فرم وقوع و ترکیب شیمیایی کانی های تانتالوم-نیوبیوم پیچیده هستند. علاوه بر تانتالوم و نیوبیوم، آن ها اغلب حاوی فلزات خاکی کمیاب، تیتانیوم، زیرکونیوم، تنگستن، اورانیوم، توریوم و قلع هستند. از کانی های اصلی تانتالیم می توان به تانتالیت [(Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6]، تانتالیت سنگین (FeTa2O6)، اسپار ریز [(Na,Ca)Ta2O6(O,OH,F)] و سنگ طلای کمیاب سیاه [(Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6] و غیره اشاره کرد. سرباره ذوب قلع حاوی تانتالوم است که منبع مهمی از تانتال نیز هست. ذخایر تانتالوم جهان (از نظر تانتال) در حدود ۱۳۴٬۰ تن کوتاه شناسایی شده است که زعیر پیشتاز است. در سال ۱۹۷۹ تولید جهانی کانی تانتال (از نظر تانتال) ۷۸۸ تن کوتاه (۱ تن کوتاه = ۹۰۷٫۲ کیلوگرم) بود. روند استخراج تانتال چین از مواد معدنی با محتوای تانتال پایین به موفقیت دست یافته است.

کپسول ها اصلی ترین منطقه مصرف نهایی تانتالوم هستند که حدود ۶۰٪ کل مصرف را تشکیل می دهند. آمریکا کشوری است که بزرگترین مصرف تانتالوم را دارد. در سال ۱۹۹۷ میزان مصرف آن بالغ بر ۵۰۰ تن بود که از این میزان ۶۰ درصد آن در تولید کپسول های تانتال مورد استفاده قرار گرفت. ژاپن با مصرف ۳۳۴ تن دومین کشور بزرگ در مصرف تانتالوم است. در آغاز قرن بیست و یکم، با توسعه سریع تولید کپسول، بازار در عرضه کوتاه قرار گرفت. تخمین زده می شود که تولید کپسول های تانتالوم در جهان به ۲۵۰ میلیون قطعه برسد، و ۱۰ تن تانتال مصرف خواهد شد. بر اساس آمار اداره زمین شناسی آمریکا، ذخایر طبیعی تانتالوم در پوسته زمین ۱۵۰ هزار تن است و ذخایر قابل بازیابی بیش از ۴۳ هزار تن است. در سال ۲۰۰۴ حجم معدن تانتالوم جهان ۱۵۱۰ تن بود که شامل ۷۳۰ تن در استرالیا، ۲۸۰ تن در موزامبیک، ۲۵۰ تن در برزیل، ۶۹ تن در کانادا و ۶۰ تن در کنگو بود. منابع چین عمدتاً در جیانگشی، فوجیان، سین کیانگ، جیانگ، هونان و دیگر استان ها توزیع می شوند. از منظر نیازهای توسعه ای آینده، هنوز هم کاپیتان ها زمینه اصلی کاربرد تانتالوم هستند. اگر بر اساس پایه ذخیره ۲۴ هزار تن محاسبه شود، تنها می تواند تقاضا را به مدت ۲۴ سال تضمین کند. با این وجود، چشم انداز منابع تانتالوم هنوز خوش بینانه است. اول از همه، در سپرده های نیوبیوم بسیار غنی جهان، منابع تانتالوم زیادی در ارتباط با آن ها وجود دارد. از جمله منابع تانتالوم معادن گادار نیوبیوم و تانتالوم در جنوب گرینلند به یک میلیون تن می رسد. دوم اینکه غرب شروع به استفاده از مقدار زیادی سرباره قلع حاوی Ta2O5 کمتر از 3 درصد کرده است. علاوه بر این، تحقیق و بهره برداری از جایگزین ها نیز به سرعت توسعه یافته است. به عنوان مثال آلومینیوم و سرامیک ها می توانند جایگزین تانتال در زمینه کپسول ها شوند؛ سیلیکون، ژرمنیوم، و سزیک را می توان در ابزارهای الکترونیکی برای جایگزینی تانتالوم برای ساخت یکتاسازها استفاده کرد.