JPH11255518A - 水酸化タンタル、酸化タンタルおよびそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精製工程において含有される不純物としての
フッ素やリンが可能な限り除去された高純度の水酸化タ
ンタル及び酸化タンタルを得る。 【解決手段】 タンタルコンデンサー等のタンタルスク
ラップを原料として、フッ化水素酸で浸出してタンタル
溶液を得、次いで該溶液に正リン酸エステルの抽出剤を
用いてタンタル錯塩として溶媒に抽出したものからアン
モニア性水溶液で逆抽出し、得られたタンタル溶液を吸
着剤で処理して有機分を除去する。さらに、アンモニア
性水溶液を添加して水酸化タンタルを得、また、これを
乾燥、粉砕した後、焼成して酸化タンタルを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学材料、超硬材
料、電子材料用の高純度の酸化タンタル粉末およびその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化タンタル（Ｔａ₂ Ｏ₅ ）は、光学材
料に添加すると光学材料の屈折率が大きくなりまた失透
現象の防止になること、炭化タンタルの原料になり炭化
タングステン等に添加すると炭化タングステン等の靭性
が向上すること、化学的に安定で誘電率が高いこと等の
特性を持っていることから、光学ガラスや超硬工具、コ
ンデンサ等に使用されてきた。

【０００３】また、近年、表面波デバイス用基板に使用
するＬｉＴａＯ₃ の原料として、電子材料等の分野にも
使用されるようになった。これらの分野で使用される酸
化タンタルは、通常、タンタライト等の鉱石あるいはタ
ンタル含有の合金やコンデンサ、加工材等のスクラップ
などを原料として製造されている。

【０００４】従来、これらの原料からタンタルを分離し
たり、粗タンタル化合物中の不純物を除去する方法とし
て以下の方法等が採用されてきた。 （１）ＭＩＢＫ等の抽出選択性を利用した溶媒抽出法。 （２）金属化合物の溶解度差を利用した分別結晶法。 （３）イオン交換樹脂の吸着選択性を利用したイオン交
換分離法。 （４）高温度での焼成により陰イオンを揮発除去する揮
発法。

【０００５】これらの中で（１）の溶媒抽出法によるタ
ンタル化合物の製造方法については、特開昭６３ー２３
６７１６号公報、特開昭６４ー４５３２５号公報、特開
昭６０ー１９５０１９号公報、特開昭６０ー２１３４３
号公報、特開平３ー５０２１１６号公報等に開示され
る。

【０００６】特開昭６３ー２３６７１６号公報及び特開
昭６４ー４５３２５号公報には、それぞれタンタルのハ
ロゲン化物、アルコキシドの製造方法において利用する
溶媒抽出法が開示されている。ここでは、タンタライト
とコロンバイトの混合物をＨＦとＨ₂ ＳＯ₄ の混酸（ま
たはＨＦのみ）で溶解した水溶液を、中性リン酸エステ
ル（ケロシンで希釈した７０％ＴＢＰ Ｏ／Ａ＝１／
１）で５分間振とう処理後、分離した有機相を水または
０．３ｍｏｌ／リットル（以下、Ｌとする）のＮＨ₄ Ｆ
含有液で洗浄しＮｂ₂ Ｏ₅ 、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｔｉ等を選択
的に除去する。Ｔａ₂ Ｏ₅ を４８．２ｇ／Ｌ含有する有
機相を水で洗浄したとき（洗浄後の有機相）のＮｂ₂ Ｏ
₅ の含有量は０．６ｇ／Ｌ、Ｆｅ、Ｍｎはそれぞれ０．
０１ｇ／Ｌ未満であり、同様に０．３ｍｏｌ／ＬのＮＨ
₄ Ｆ含有液で洗浄したとき（の洗浄後の有機相）のＮｂ
₂ Ｏ₅ の含有量は０．２ｇ／Ｌ、Ｆｅ、Ｍｎはそれぞれ
０．００１ｇ／Ｌ未満である。つぎに洗浄後の有機相を
２．０ｍｏｌ／ＬのＮＨ₄ Ｆ水溶液で逆抽出し、分離し
た水相を１０％ＮＨ₃ 含有水溶液で中和し沈殿物を得
る。沈殿物の乾燥後の含有量は、Ｔａ₂ Ｏ₅ ７２．４重
量％、Ｎｂ₂ Ｏ₅ ０．０２重量％、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、
Ｓｎ、Ｗ、Ｓｉ、Ａｌはいずれも０．００１重量％未
満、ＮＨ₃ ５．６重量％、ＨＦ１２．６重量％である。

【０００７】特開昭６０ー１９５０１９号公報及び特開
昭６０ー２１３４３号公報には、それぞれフッ素含有タ
ンタルアンモニウム塩、金属タンタルの製造方法におい
て利用する溶媒抽出法が開示されている。ここでは、中
性リン酸エステル（ＴＢＰ等）等を芳香族、脂肪族、混
合品、ケロシン等の石油系炭化水素で２〜１００％（容
積）で希釈した溶液、例えば８５％ＴＢＰ＋１５％芳香
族、６０％ＴＢＰ＋４０％アロマティック等でのタンタ
ルの抽出液を、ＮＨ₄ ＨＦ₂ 、ＮＨ₄ Ｆ等を１００〜２
５０ｇ／Ｌ等を含むＦ含有液で、Ｏ／Ａ＝１／１で１０
分間振とうし、タンタル、タンタル錯イオンを水相に移
行したのち、晶析工程で晶析しフルオロタンタルアンモ
ニウム塩を得る。

【０００８】さらに特開平３ー５０２１１６号公報に
は、フルオロケイ酸で浸出した溶液から溶媒抽出法を介
して得た酸化タンタルを塩素ガス流で塩素化し、ＳｉＣ
ｌ含有量のすくない塩化タンタルの製造方法が開示され
ている。ここでは、タンタル鉱物、濃縮物をフルオロケ
イ酸（Ｈ₂ ＳｉＦ₆ ）を用い大気圧下、６０〜８０℃で
浸出した溶液を、脂肪族、炭化水素で希釈したＴＢＰ、
ＭＩＢＫ等で抽出し、分離した有機相を水相と接触させ
逆抽出し、さらに分離した水相を塩基で中和し水酸化物
を得、その水酸化物をか焼し酸化タンタルを得る。得ら
れた酸化物中のＳｉＯ₂ 含量は０．６％である。

【０００９】また上記（３）のイオン交換分離法につい
ては、特開昭５６ー１１４８３１号公報、特開平２ー２
１２３１８号公報等に開示される。

【００１０】このうち特開昭５６ー１１４８３１号公報
には、陰イオン交換樹脂によるタンタル含有スクラップ
中のタンタルの回収方法が開示されている。ここでは、
フッ化水素酸およびアンモニア水、アンモニウム塩の混
合溶液により溶離されたタンタル溶出液に、１５Ｎのア
ンモニア水を添加しｐＨ６．９に調整し、得られた水酸
化タンタルの沈殿を１０００℃に加熱して白色の酸化タ
ンタル粉末を得ている。酸化タンタルの不純物として
は、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃａ、Ａｌ、Ｍｇはいず
れも１ｐｐｍ未満のものが得られているが、Ｌｉ２〜４
ｐｐｍ、Ａｇ１ｐｐｍ、Ｎｂについては３〜３０ｐｐｍ
となっており、Ｆについては特に記載はない。

【００１１】また特開平２ー２１２３１８号公報には、
アニオン交換基を有する繊維状イオン交換体によるニオ
ブ、タンタルの相互分離法が開示されている。ここで
は、ニオブとタンタルを分離できることは記載されてい
る。塩酸とシュウ酸の混合溶液によるタンタルの溶出液
の４０ｍＬのフラクション中にタンタルが０．１〜３ｍ
ｇ含まれていることまでは記載されているが、そのフラ
クション中にニオブがどの程度の濃度で含まれているか
は、不明である。

【００１２】さらに、タンタル化合物のその他の精製法
としては、特開昭６４ー３１９３７号公報、特開昭６３
ー１５６０１３号公報、特開昭６３ー２９５４３１号公
報、特開平４ー２７０１２２号公報等に開示している。

【００１３】このうち特開昭６４ー３１９３７号公報に
は、抽出剤を多孔質担体に固定化または架橋せしめた吸
着剤を用いたニオブとタンタルの分離方法が開示されて
いる。ここでは、工程の途中でＴＢＰを含め中性リン酸
エステルを用いた溶媒抽出法も併用可能であることが記
載されている。多孔質担体担持吸着剤による処理後のＮ
Ｈ₄ 再生液中の含有量は、Ｔａ₂ Ｏ₅ １２４．４ｇ／
Ｌ、Ｍｎ、Ｎｂ₂ Ｏ₅ 、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｈ₂ ＳＯ₄ はいず
れも０．００１ｇ／Ｌ未満、ＮＨ₄ ３６．０ｇ／Ｌ、Ｈ
Ｆ９６．３ｇ／Ｌであり、Ｔａ₂ Ｏ₅ を１とするとＭ
ｎ、Ｎｂ₂ Ｏ₅ 、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｈ₂ ＳＯ₄ はいずれも８
ｐｐｍ未満である。

【００１４】特開昭６３ー１５６０１３号公報には、タ
ンタル化合物中に含有された微量フッ素を水蒸気を含有
する空気の流通下に焼成することによりフッ素を除去す
る方法が開示されている。ここでは、五酸化タンタル中
としてＦを１４１８ｐｐｍ含有する平均粒径０．５ある
いは１μｍの水酸化タンタルを水蒸気含有空気気流下で
加熱処理し、五酸化タンタル中の残存Ｆ含有量が１ｐｐ
ｍ未満になることが記載されている。

【００１５】特開昭６３ー２９５４３１号公報には、ホ
ウ素（ホウ酸）０．１〜２重量％の存在した鉱酸で洗浄
処理する水酸化タンタルの精製方法が開示されている。
ここでは、洗浄処理後の水酸化タンタルの１２０℃で２
０時間乾燥後の不純物含有量が、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉがい
ずれも最小値で１．０ｐｐｍ、Ｆｅ８〜１０ｐｐｍ、Ｃ
ａ６〜１２ｐｐｍ、Ｍｇ０．９〜１．４ｐｐｍ、Ｎａ９
〜１２ｐｐｍ、Ｋ１．８〜２．５ｐｐｍ、Ｂは１ｐｐｍ
未満、Ｃｌは１ｐｐｍ未満（焼成持）となることが記載
されている。

【００１６】さらに特開平４ー２７０１２２号公報に
は、タンタルのフッ化物含有水溶液（タンタルを含有す
るフッ化水素酸水溶液）から、洗浄用アンモニア水を再
利用するフッ素含量の少ないタンタル水酸化物の製造方
法が開示されている。ここでは、タンタルのフッ化水素
酸水溶液を、先行工程の第１洗浄段階から得られたアン
モニア水溶液中に添加し、さらに水性アンモニア溶液を
添加してｐＨを少なくとも９以上に調整し、得られる水
酸化物の沈殿を濾別後、第１に１〜１０％のアンモニア
溶液で洗浄し、第２に純粋で洗浄する。洗浄後に得られ
るタンタル水酸化物中のＦの含有量が、０．２０〜０．
２８％となることが記載されている。

【００１７】この他、「新金属データブック」（金属時
評編集部編１９９６年２月１日）に高純度用酸化タンタ
ルとして、Ｔａ₂ Ｏ₅ ＞９９．９９％、Ｎｂ₂ Ｏ₅ ＜
０．００２％、ＳｉＯ₂ ＜０．００１％、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、
Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ 、ＮｉＯ、Ｃｒ₂ Ｏ₃ 、ＭｎＯは
いずれも＜０．０００５％、灼熱減量＜０．１％、光学
用酸化タンタルとして、Ｔａ₂ Ｏ₅ ＞９９．９％、Ｎｂ
₂ Ｏ₅ ＜０．０３％、ＳｉＯ₂ ＜０．０１％、Ｆｅ₂ Ｏ
₃ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ はいずれも＜０．００１％、
ＮｉＯ、Ｃｒ₂ Ｏ₃ 、ＭｎＯはいずれも＜０．０００５
％、灼熱減量＜０．１％、セラミックス用酸化タンタル
として、成分は光学用酸化タンタルと同じで、灼熱減量
＜０．２％、平均粒径０．６〜１．０μｍの各種酸化タ
ンタルが記載されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の製造法によって得られた水酸化タンタル又は
酸化タンタルは、不純物としてのＰやＦをある程度まで
しか除去できないという欠点があり、光学材料や電子材
料用の高純度品が求められていたにもかかわらず、現在
までその要求を満たす粉末は得られていなかった。

【００１９】これらの理由として、上記従来の溶媒抽出
法では、タンタルの選択性はよいが、溶媒が揮発しやす
いため発火性があり取り扱い上の危険性が高い、また水
への溶解度が高いため、副原料の溶媒と同時に原料の損
失が大きく、効率が悪く、生産コストが高くなるという
問題の他、タンタル化合物を溶解するには通常フッ化水
素酸を用いることから、そのため必然的にフッ素の混入
が避けられず廃液処理等が必要となっていた。あるいは
溶媒抽出のさい有機溶媒の混入が避けられず、有機溶媒
の構成成分例えばリンが最終生成物まで残留してしま
い、不純物として除去できないという問題があった。

【００２０】具体的には特開昭６３ー２３６７１６号公
報や特開昭６４ー４５３２５号公報では、逆抽出液がＮ
Ｈ₄ Ｆ水溶液のため、得られる沈殿にはＨＦが含まれて
いることを開示し、さらに特開昭６０ー１９５０１９号
公報や特開昭６０ー２１３４３号公報では、逆抽出液に
ＮＨ₄ ＨＦ₂ 、ＮＨ₄ Ｆ等を１００〜２５０ｇ／Ｌと多
量に含んでいる液を使用して、フルオロタンタルアンモ
ニウム塩を得る工程を開示するが、当然最終製品にＦは
含有されている。

【００２１】特開平３ー５０２１１６号公報では、フル
オロケイ酸で浸出した溶液から溶媒抽出法により酸化タ
ンタルを得ることを開示するが、酸化タンタル中のＳｉ
Ｏ₂含有量が０．６％となっていた。

【００２２】また上記従来の分別結晶法では、厳密な処
理条件と多数の繰り返し処理が必要となるにもかかわら
ず、低い純度の生成物しか得られていなかったし、同様
に上記従来のイオン交換分離法では、処理速度が遅く、
しかも大量の処理を行うには大規模な設備が必要であっ
た。

【００２３】特開昭５６ー１１４８３１号公報では、得
られる酸化タンタル中のＮｂ含有量については３〜３０
ｐｐｍであり、またＦについては特に記載はないが、溶
離液中のフッ化水素酸からのＦが含まれると考えられる
他、特開平２ー２１２３１８号公報では、タンタルの溶
出液のフラクション中のニオブ濃度については不明であ
る。

【００２４】また上記従来の揮発法では、焼成時に陰イ
オンガスが発生し、焼成炉の内部を腐食するだけでな
く、発生したガスの処理設備を設ける必要があり、経費
が嵩んでいた。

【００２５】さらに、特開昭６４ー３１９３７号公報で
は、得られるＮＨ₄ 再生液中にＨＦが含まれており、こ
のまま中和するとＦを含有した水酸化タンタル、酸化タ
ンタルが得られると考えられる他、特開昭６３ー１５６
０１３号公報では、発生したＦを含有するガスを適宜処
理する必要があると考えられる。

【００２６】特開昭６３ー２９５４３１号公報では、Ｆ
の含有量については記載されていないが、水酸化タンタ
ル中のＦｅ含量が８〜１０ｐｐｍとなっている他、特開
平４ー２７０１２２号公報では、洗浄後に得られるタン
タル水酸化物中のＦの含有量が、０．２０〜０．２８％
となっている。

【００２７】また、「新金属データブック」（金属時評
編集部編１９９６年２月１日）では、酸化タンタルの金
属元素含有量についていくつか記載されているが、Ｐ、
Ｆについては記載されていない。

【００２８】したがって本発明は、タンタル化合物の分
離、精製にあたり、厳密な処理条件や多数の繰り返し処
理を施すことなく、大規模な処理設備や発生ガスの処理
設備の導入を必要とせずに、従来よりも簡単な工程で、
効率よくタンタル化合物を分離し、不純物を除去できる
分離、精製方法を提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明者等が鋭意研究を行なったところ、水酸化
タンタルを得るために中和工程（第４工程）においてタ
ンタル濃度、中和剤の選択、その濃度、添加速度、液
温、撹拌速度等を最適化することで、陰イオン、特にＦ
の含有量の少ない水酸化タンタル及び酸化タンタルが得
られることを見出だすことができた。本発明はこの解明
結果に基づいてなされたもので、請求項１の発明は、Ｆ
の含有量が０．１重量％以下であることを特徴とする水
酸化タンタルである。

【００３０】請求項２の発明は、タンタル含有物をフッ
化水素酸もしくはフッ化水素酸と他の無機酸の混酸で浸
出後、固液分離し、タンタル含有水溶液を得る第１工程
と、第１工程で得られた水溶液から正リン酸エステルの
抽出剤を用いてタンタル錯塩として溶媒にタンタルを抽
出し、得られる金属不純物と分離された抽出液を水もし
くはアンモニア性溶液で逆抽出してタンタル溶液を得る
第２工程と、第２工程で得られた溶液に多孔質吸着剤を
接触させた後、固液分離し、有機分が除去されたタンタ
ル溶液を得る第３工程と、第３工程で得られた溶液にア
ンモニア性塩基性水溶液を添加して、水酸化タンタルを
得る第４工程とを有することを特徴とする水酸化タンタ
ルの製造方法である。

【００３１】請求項３の発明は、Ｐの含有量が１００重
量ｐｐｍ以下であることを特徴とする酸化タンタルであ
る。

【００３２】請求項４の発明は、Ｆの含有量が０．５重
量ｐｐｍ以下であることを特徴とする酸化タンタルであ
る。

【００３３】請求項５の発明は、Ｔａ₂ Ｏ₅ 純度が９
９．９重量％以上であり、且つ比表面積が７．０ｍ² ／
ｇ以下であることを特徴とする酸化タンタルである。

【００３４】請求項６の発明は、タンタル含有物をフッ
化水素酸もしくはフッ化水素酸と他の無機酸の混酸で浸
出後、固液分離し、タンタル含有水溶液を得る第１工程
と、第１工程で得られた水溶液から正リン酸エステルの
抽出剤を用いてタンタル錯塩としてタンタルを溶媒に抽
出し、得られる金属不純物と分離された抽出液を水もし
くはアンモニア性溶液で逆抽出してタンタル溶液を得る
第２工程と、第２工程で得られた溶液に多孔質吸着剤を
接触させた後、固液分離し、有機分が除去されたタンタ
ル溶液を得る第３工程と、第３工程で得られた溶液にア
ンモニア性塩基性水溶液を添加して水酸化タンタルを得
る第４工程と、第４工程で得られた水酸化タンタルを焼
成することで、酸化タンタルを得る第５工程とを有する
ことを特徴とする酸化タンタルの製造方法である。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の製造方法を、以下に工程
順に説明する。

【００３６】（第１工程）第１工程は原料の浸出工程で
ある。本発明の製造方法における原料は、タンタライト
等の鉱石あるいはタンタル含有の合金やタンタルコンデ
ンサ、タンタル含有ターゲット材の残部や蒸着くず、あ
るいは超硬工具材の加工くず等のスクラップなどを用い
る。この場合、原料の組成としては、タンタルを主成分
とする組成のものが好ましいが、これに限定されるもの
ではない。

【００３７】これらのタンタル含有物の純度は、タンタ
ルをＴａ換算で少なくとも６０重量％以上含有する原料
が回収率の点からは好ましい。これにより最終的に高濃
度の水酸化タンタルや、酸化タンタルを効率的に精製回
収できるが、特にこの原料濃度に限定されるものではな
い。

【００３８】このタンタル含有物をフッ化水素酸もしく
はフッ化水素酸と他の無機酸の混酸で浸出するが、この
場合、添加するフッ化水素酸の濃度は、タンタル含有物
が十分浸出できる濃度であればよく、一例として５５重
量％工業用フッ化水素酸を使用できる。

【００３９】フッ化水素酸の量は、原料の仕込み量全量
がほぼ溶解するように添加すれば良い。

【００４０】上記浸出時の液温は８０℃以上が好まし
い。この理由としては、フッ化水素酸の活性化を図り、
原料中のタンタルをより浸出するためである。この場
合、浸出を促進するために溶解助剤として無機酸を適宜
添加するのが好ましく、添加する無機酸としては、塩
酸、硝酸、硫酸等が使用できる。一例として、６８重量
％硝酸を使用できるが、これに限定されるものではな
い。

【００４１】上記フッ化水素酸の添加時間は、タンタル
含有物が充分浸出するよう適宜調整するが、温度が下が
る場合は溶解助剤を適宜添加して反応熱により温度を８
０℃以上に保持してもよい。

【００４２】次いで得られた浸出液（タンタル含有水溶
液）と不溶解残査からなる懸濁液を固液分離し、タンタ
ル含有水溶液を得る。この場合、固液分離は濾過等で行
うが、濾過は、重力濾過や加圧濾過、あるいは減圧濾過
等のいずれでも可能である。

【００４３】タンタル含有水溶液の組成は、タンタルの
他、不純物としてニオブや、遷移金属を始め様々な金属
元素、さらに酸としては主としてフッ化水素酸や溶解助
剤の無機酸が含有されている。

【００４４】（第２工程）第２工程は、第１工程で得ら
れた水相であるタンタル含有水溶液から有機相でタンタ
ルを抽出し、その後この水相と有機相を分離する。つい
で分離後の有機相を別の水相で洗浄し、その後この水相
と有機相を分離する。分離後の有機相をさらに別の水相
で逆抽出する工程である。

【００４５】まず、第１工程で得られたタンタル含有水
溶液である浸出液から、有機相にタンタルを抽出する
が、この場合、抽出前の水相の組成は、タンタルの他、
フッ化水素酸等が含有されている。

【００４６】上記水相中には、酸としては、第１工程の
浸出で使用したフッ化水素酸が含まれる他、第１工程で
溶解助剤として無機酸を添加したときは、その酸も含ま
れる。なお、水相がフッ化水素酸単独の場合でも、抽出
操作は可能である。

【００４７】水相に硫酸を添加する場合は、硫酸濃度が
高い程タンタルの抽出率が高くなる。ここでいう抽出率
は、抽出操作後の、有機相中のタンタル含量／抽出前の
水相（浸出液）のタンタル含量である。また、水相の硫
酸濃度が高いほど同時にニオブの抽出率も高くなること
から、本発明では、タンタルの抽出率を高くし、且つタ
ンタルからのニオブの分離効率も十分な程度に水相の硫
酸の濃度を設定した。

【００４８】水相の硫酸の濃度としては、１０〜２０重
量％が好ましく、これは１０重量％未満だと抽出効率が
上がらず、逆に２０重量％を超えると、ニオブを主とし
た金属との分離効率の低下を招くことによる。

【００４９】水相の酸濃度は、フッ化水素酸濃度を５〜
１５重量％、硫酸濃度を１０〜２０重量％とするが，こ
れにより他金属と分離されたタンタルを効率よく抽出で
きる。

【００５０】上記の酸濃度を規定するとタンタルは酸の
当量を超えてとけず、またタンタルとほぼ同等量のフッ
化水素酸を使用して溶解しているため、それと同等量の
タンタル濃度も決まってしまうことから、本発明では、
水相中のタンタル濃度は、Ｔａ換算で４０〜１２０ｇ／
Ｌが好ましく、この場合、４０ｇ／Ｌ未満あるいは逆に
１２０ｇ／Ｌを超えるとニオブを主とした金属との分離
効率が低くなることによる。

【００５１】有機相は、正リン酸エステル系抽出剤が好
ましく、特にトリブチルフォスフェート（ＴＢＰ）が好
ましい。これは、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）
と比較すると、沸点が高く溶媒のロスが少ない上、防火
性に勝れていることによる。

【００５２】上記抽出剤は、希釈剤で希釈してもよい。
希釈剤としては脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、これ
らの混合物等が使用できる。

【００５３】なお、ＴＢＰのように比重が１に近い抽出
剤を用いる場合には、比重の小さい炭化水素系希釈剤を
用いると、有機相／水相の分離を向上させることができ
るのでよい。このような希釈剤としては、例えばケロシ
ンが使用でき、希釈剤の量は抽出剤／希釈剤（Ｖ／Ｖ）
で、１／３〜１／１程度が好ましい。

【００５４】抽出操作は、有機相と水相を接触させて振
とうあるいは攪拌させたあと、清置する。この場合、タ
ンタルを十分抽出できるだけの抽出剤の量が好ましい
が、抽出剤としてＴＢＰを用いる場合は、Ｔａ換算で１
００ｇのタンタルに対してＴＢＰを好ましくは１．５Ｌ
以上添加する。Ｏ／Ａ比（有機相の体積／水相の体積）
は特に限定されないが、有機相と水相とが十分に振とう
あるいは撹拌できる範囲であればよい。

【００５５】抽出時の有機相、水相の温度は、特に規定
しないが、１℃以下では、有機相の粘度が上昇して抽出
ができなくなり、逆に、４０℃以上では、水や抽出剤、
特に希釈剤の揮発量が上昇するため、１〜４０℃が好ま
しい。

【００５６】振とうあるいは撹拌時間は、十分にタンタ
ルが有機相から水相に移行できる程度にとればよい。例
えば３〜８分程度振とうあるいは撹拌する。

【００５７】清置時間は、有機相と水相とが十分に分相
できる程度にとればよい。例えば８〜１２分程度静置す
る。

【００５８】抽出後の有機相の組成は、不純物としての
弗酸、硫酸等、また他の金属を若干量を含有するもので
ある。

【００５９】抽出操作後、有機相と水相を分離するが、
分離後の有機相を洗浄剤としての水溶液で洗浄する。こ
の場合、洗浄剤は、硫酸の水溶液が好ましく、これは、
有機相中に含有されるタンタル以外の不純物、特にニオ
ブや他の金属元素を水相に移行させて除去するためであ
る。

【００６０】洗浄剤としての水相の硫酸の濃度は、１０
〜２０重量％が好ましい。これは、有機相に抽出された
若干の不純物金属を効率良く除去できるためである。

【００６１】洗浄操作は、有機相と水相を接触させて振
とうあるいは攪拌させたあと、清置する。この場合、Ｏ
／Ａ比（有機相の体積／水相の体積の比）は、特に限定
されないが、洗浄水相と有機相が十分振とうあるいは撹
拌できる範囲であればよい。

【００６２】この場合、抽出時の有機相、水相の温度
は、特に規定しないが、１℃以下では、有機相の粘度が
上昇して抽出ができなくなり、逆に、４０℃以上では、
水や抽出剤、特に希釈剤の揮発量が上昇するため、１〜
４０℃が好ましい。

【００６３】また、振とうあるいは撹拌時間は、タンタ
ル以外の不純物が有機相から水相へ十分に移行する程度
に十分に振とうあるいは撹拌ができれば特に限定される
ものでなく、同様に、清置時間も有機相と水相が分相し
ていれば特に限定されない。

【００６４】洗浄操作後、有機相と水相を分離するが、
分離した有機相について、新たな洗浄剤（８〜１２重量
％程度の硫酸）で洗浄する。この洗浄操作を適宜繰り返
すことが好ましいが、これにより有機相に残留するニオ
ブや他の金属を除去するためである。

【００６５】逆抽出前の有機相の組成は、ニオブ等の不
純分を除いた弗化タンタルー抽出剤の希釈剤による希釈
溶液である。特に抽出剤としてＴＢＰ、希釈剤としてケ
ロシンを用いた場合には、弗化タンタルーＴＢＰのケロ
シン希釈溶液となる。

【００６６】次いで全ての洗浄終了後、有機相と水相を
分離し、分離した有機相から、水相にタンタルを逆抽出
するが、この場合、使用する水溶液は、水またはアンモ
ニア水が好ましく、これは、他の無機酸やアンモニア水
以外のアルカリでは有機相から水相へタンタルが十分移
行せず逆抽出が行えないためであり、特に希アンモニア
水が最も効率が良い。

【００６７】この場合、逆抽出するさいの水相のアンモ
ニア水の濃度は、１重量％〜３重量％が好ましく、これ
は、アンモニア水の濃度が高い場合、タンタルが水酸化
タンタルとして沈澱してしまうためである。

【００６８】逆抽出後のタンタル塩濃度は、有機相／水
相の容積比で調整し、有機相中のＴａ換算で１００ｇの
タンタル当たり１〜２０Ｌの水相が好ましい。また、逆
抽出後のタンタル濃度は、Ｔａ換算で５〜１００ｇ／Ｌ
の範囲が好ましく、これは逆抽出後の水相のタンタル濃
度が高いと沈澱を生じる為である。

【００６９】逆抽出操作は、有機相と水相を接触させて
振とうあるいは攪拌させたあと、清置する。この場合、
Ｏ／Ａ比は、特に限定されないが、有機相と水相とが十
分振とうあるいは撹拌できる範囲であればよい。

【００７０】この場合、逆抽出時の有機相、水相の温度
は、特に規定しないが、１℃以下では、有機相の粘度が
上昇して抽出ができなくなり、逆に、４０℃以上では、
水や抽出剤や特に希釈剤の揮発量が上昇するため、１〜
４０℃が好ましい。

【００７１】また、振とうあるいは撹拌時間は、タンタ
ルが有機相から水相へ十分に移行する程度に十分に振と
うあるいは撹拌ができれば特に限定されるものでなく、
同様に、清置時間も有機相と水相が分相していれば特に
限定されない。

【００７２】分相後、有機相と水相を分離するが、分離
後の水相の組成は、不純金属分を除いたアンモニア性弗
化タンタル水溶液である。

【００７３】上記抽出、洗浄、逆抽出の工程は、連続多
段接触法、連続バッチ式法、向流多段抽出法等を適用す
ることができる他、ミキサーセトラー等の装置を使用す
ることもできる。以上のような方法、装置により、効率
良く抽出精製が可能である。

【００７４】（第３工程）第３工程は、第２工程で得ら
れた水相であるタンタル水溶液を多孔質吸着剤と接触さ
せ、多孔質吸着剤にタンタル水溶液中に混入、溶存する
抽出剤や希釈剤等の有機物を吸着させたあと、タンタル
水溶液と多孔質吸着剤を分離することにより、タンタル
水溶液中に混入、溶存する有機物をタンタル水溶液から
除去する工程である。

【００７５】これにより、最終製品の水酸化タンタル、
酸化タンタル中にリン（Ｐ）等の抽出剤や希釈剤に由来
する元素が、水酸化物や酸化物等の形で取り込まれるの
を防ぐことができる。抽出剤としてリン（Ｐ）を含む抽
出剤、例えば正リン酸エステル系抽出剤、特にＴＢＰ等
を用いた場合は、最終製品の水酸化タンタル、酸化タン
タル中にリン（Ｐ）が水酸化物、酸化物などの形で取り
込まれるのを防ぐことができる。

【００７６】タンタル水溶液には、そのまま第２工程で
得られた液を多孔質吸着剤と接触させても良いが、予め
無機酸を添加するとより好ましい。これにより有機物
（油分）が水溶液中から遊離し、除去効率が向上する。
この場合、予め添加する無機酸は、硝酸、硫酸、塩酸、
酢酸等が可能であり、特に油分を酸化分解する点におい
て酸化性の無機物である硝酸が好ましい。

【００７７】上記添加する無機酸の濃度は、特に規定し
ないが次工程での使用薬液量を増加させないためにもで
きるだけ希薄な濃度である２Ｎ以下が好ましい。

【００７８】使用する多孔質吸着剤は、活性炭、ペーパ
フィルター等が可能であるが、とくに弗酸に対して耐食
性を有する活性炭が好ましい。これは、活性炭が、不純
物としての金属をより吸着する性質を有するからであ
る。この場合、使用する多孔質吸着剤の量は、処理溶液
１Ｌに対して５〜１５ｇが好ましい。これは、この量で
あれば十分に金属不純物を吸着するからである。

【００７９】使用する多孔質吸着剤は、タンタル水溶液
と接触させる前に、予め無機酸で洗浄し、多孔質吸着剤
に含まれている金属元素を除去しておくとよい。これに
より、多孔質吸着剤からの、タンタル水溶液への金属元
素の混入を防止できる。

【００８０】洗浄に使用する無機酸は、硝酸、塩酸、硫
酸等が好ましいが、これらに限定されることはない。

【００８１】タンタル水溶液と多孔質吸着剤の接触は、
多孔質吸着剤をタンタル水溶液中に懸濁させて行い、ま
た、多孔質吸着剤のタンタル水溶液中での懸濁は、多孔
質吸着剤の所定量をタンタル水溶液中に投入し、タンタ
ル水溶液を攪拌することにより行う。この他、タンタル
水溶液を、多孔質吸着剤をプレコートした濾材を通過さ
せることで、タンタル水溶液と多孔質吸着剤を接触させ
てもよい。

【００８２】この場合、タンタル水溶液と多孔質吸着剤
の接触時の温度は、必ずしも特定の温度に限定されるこ
とはなく、また、タンタル水溶液と多孔質吸着剤との接
触時間についても、比較的短い時間であればよく特に限
定されるものではない。

【００８３】次いで、接触させた後、タンタル水溶液と
多孔質吸着剤を分離し、有機物の除去されたタンタル水
溶液を得る。この場合、タンタル水溶液と多孔質吸着剤
の分離は、重力濾過、加圧濾過、遠心分離器濾過等が可
能である。

【００８４】例えば抽出剤としてＴＢＰを用いた場合、
上記の処理前の溶液中のリン濃度は、Ｐ／Ｔａで１００
０重量ｐｐｍ程度あったものが、吸着処理をした後は、
Ｐ／Ｔａで１０重量ｐｐｍ以下と大幅に下がる。

【００８５】（第４工程）第４工程は、第３工程で得ら
れたタンタル水溶液を、塩基性水溶液で中和し、陰イオ
ンの含有量の低い水酸化タンタルを得る工程である。

【００８６】この時、中和処理前の溶液中のフッ素濃度
は、Ｆ／Ｔａで５０重量％程度含有している。

【００８７】タンタル水溶液のタンタル濃度は、Ｔａ換
算で好ましくは１０〜１５０ｇ／Ｌ、とくに好ましくは
１０〜５０ｇ／Ｌとする。これは、タンタルの濃度が低
いと中和速度が低下して急激な粒子成長による陰イオン
等の不純物の粒子内への混入が低下し、粒子成長による
粒子の粗大化を促すことが可能なため、できるだけタン
タル濃度が希薄であることが望ましいことによる。ま
た、中和時のタンタル水溶液の温度は、好ましくは１０
〜９０℃、特に好ましくは５０〜９０℃とする。これ
は、生成物の溶解度が低下して急激な粒子成長に陰イオ
ン等の不純物の粒子内への混入が低下し、粒子成長によ
る粒子の粗大化を促すことが可能なため出来るだけ高い
ことが望ましいことによる。

【００８８】中和に使用する塩基性水溶液は、アンモニ
ア性水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等を用いるが、水
酸化ナトリウム水溶液等はナトリウム等が混入する可能
性が高いため、特にアンモニア水溶液、炭酸アンモニウ
ム水溶液のようなアンモニア性水溶液が好ましい。

【００８９】塩基性水溶液の濃度は、中和速度が低下し
て急激な粒子成長による陰イオン等の不純物の粒子内へ
の混入が低下し、水酸化物の粒子成長による粒子の粗大
化を促すことが可能なため出来るだけ希薄であることが
望ましいことから、好ましくは１〜２５重量％、特に好
ましくは、１〜１２重量％とする。また、塩基性水溶液
の温度は、生成物の溶解度が低下して急激な粒子成長に
陰イオン等の不純物の粒子内への混入が低下し、粒子成
長による粒子の粗大化を促すことが可能であることから
出来るだけ高い温度が望ましく、好ましくは１０〜９０
℃、特に好ましくは５０〜９０℃とする。

【００９０】中和操作は、攪拌しているタンタル水溶液
中に、塩基性水溶液を添加する。この場合、塩基性水溶
液中にタンタル水溶液を添加すると、急激に中和反応が
進行し、生成する水酸化物の中に陰イオンを巻き込み、
水酸化タンタルの中の陰イオンの含有量が高くなるので
好ましくない。

【００９１】中和操作は、まず、水酸化物の沈殿が生じ
る直前まで塩基性水溶液を添加する初期中和を行なう。
初期中和は、予め使用する溶液の水酸化物沈澱開始に必
要な塩基性水溶液の当量を滴定法等により調べておく。
その上で沈澱開始当量よりわずかに少なめに塩基性水溶
液を添加し、初期中和液を作成する。つまり、水酸化物
についてのほぼ飽和溶液を作成することになる。

【００９２】得られた初期中和を行なったタンタルの水
溶液に、塩基性水溶液を添加する。このとき使用する塩
基性水溶液は、アンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水
溶液等が使用できるが、上述のように水酸化ナトリウム
水溶液の場合は、ナトリウム等が混入する可能性がある
ことから、特にアンモニア水溶液、炭酸アンモニウム水
溶液のようなアンモニア性水溶液が好ましい。

【００９３】塩基性水溶液の濃度は、上述のように中和
速度が低下して急激な粒子成長による陰イオン等の不純
物の粒子内への混入が低下し、水酸化物の粒子成長によ
る粒子の粗大化を促すことが可能であることから、出来
るだけ希薄な濃度で、好ましくは１〜２５重量％、特に
好ましくは１〜１２重量％である。また、塩基性水溶液
の温度は、生成物の溶解度が低下して急激な粒子成長に
よる陰イオン等の不純物の粒子内への混入が低下し、粒
子成長による粒子の粗大化を促すことが可能であること
から出来るだけ高いことが望ましく、好ましくは１０〜
９０℃、特に好ましくは５０〜９０℃とする。

【００９４】この中和時のタンタル水溶液の温度は、生
成物の溶解度が低下して急激な粒子成長による陰イオン
等の不純物の粒子内への混入が低下し、粒子成長による
粒子の粗大化を促すことが可能なため出来るだけ高いこ
とが望ましく、好ましくは１０〜９０℃、特に好ましく
は５０〜９０℃とする。また、得られたタンタルの水溶
液に、塩基性水溶液はタンタルの水溶液がｐＨ９になる
まで添加する。

【００９５】この場合、添加速度は、中和速度が低下し
水酸化物の粒子成長を促すことが可能なため出来るだけ
遅いことが望ましく、反応等量／時間で０．０１〜０．
１０ｅｑ／分が好ましい。この場合、添加速度は、水酸
化物についての飽和溶液を作成するまでの初期中和迄は
特に限定されない。

【００９６】上記の反応から総じて、タンタル濃度は低
いほど、アンモニア性水溶液は薄いほど、添加速度は遅
いほど、液温は高いほど、攪拌は緩やかなほど、タンタ
ル水酸化物の生成反応速度を遅くでき、水溶液中の陰イ
オン（とくにＦ⁻）のタンタル水酸化物の沈殿への巻き
込みが少なくなり、陰イオン含有量の低い水酸化タンタ
ルを得ることができる。

【００９７】得られた水酸化タンタルを固液分離する
が、水酸化タンタルとそれ以外の水溶液の固液分離は、
重力濾過、加圧濾過、遠心分離濾過等が可能である。

【００９８】濾別したあとで、水酸化タンタルを洗浄す
るが、洗浄は、付着している陰イオンを除去するために
行う。この洗浄は、濾別操作のさい、濾別した水酸化タ
ンタルに洗浄剤を接触させて行う。この時、使用する洗
浄剤は、水、好ましくは一般に純水と呼ばれるイオン交
換水を用いるが、洗浄剤のｐＨ等はとくに調整しないく
ともよい。

【００９９】洗浄のあと、洗浄剤と水酸化タンタルを引
き続き固液分離して、水酸化タンタルを得た。この水酸
化タンタルの乾燥後の組成は、 Ｔａ ６５．０〜６７．０重量％ Ｆ ０．１重量％以下 Ｐ ６０重量ｐｐｍ以下、好ましくは６重量ｐｐｍ以
下 Ｃｕ ３重量ｐｐｍ以下 Ｍｎ ３重量ｐｐｍ以下 Ｎｉ ３重量ｐｐｍ以下 Ｎｂ ３重量ｐｐｍ以下 である。この乾燥は次工程の焼成前に行うものと同様で
ある。水分量（１００℃・２時間処理前後の重量差）は
３重量％以下、特に好ましくは０．５重量％以下であ
り、次工程で酸化タンタルを作製するのに適している。
Ｆの含有量は０．１重量％以下であり、次工程でＦの含
有量の少ない酸化タンタルを得る原料として非常に適し
ている。また、Ｐ含有量も６０重量ｐｐｍ以下と、同様
にＰの含有量の少ない酸化タンタルを得る原料として好
適である。同時に、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｎｂもそれぞれ
３重量ｐｐｍ以下であり、非常に純度の高い酸化タンタ
ルを製造するための原料として最適である。

【０１００】この水酸化タンタルの乾燥・粉砕後の粉体
特性は、平均粒径が５．０〜１５．０μｍ、比表面積が
２０．０〜８０．０ｍ² ／ｇである。この乾燥・粉砕は
次工程の焼成前に行なうものと同様であり、次工程での
酸化タンタルの焼成原料として非常に好ましい粒径、比
表面積となる。

【０１０１】（第５工程）第５工程は、第４工程で得ら
れた水酸化タンタルを、乾燥、焼成し、酸化タンタルを
得る工程である。

【０１０２】本工程では先ず、第４工程で得られた水酸
化タンタルを乾燥するが、この乾燥方法は、風乾、温熱
乾燥、真空乾燥等で行う。この場合、乾燥温度及び乾燥
時間は、特に限定されない。

【０１０３】乾燥後、得られた乾燥水酸化タンタルを粉
砕する。この粉砕方法は、ロールミル、ボールミル等の
剪断効果や圧縮効果の高い方法が好ましく、これによ
り、水酸化タンタルを圧密し、嵩密度の高い水酸化タン
タルを得ることができる。

【０１０４】ボールミルを使用するときは、乾式で、メ
ディアはジルコニア、アルミナ、磁器製等のボール、ま
たはフッ素樹脂、フッ素樹脂ライニング等のビーズ、ボ
ールが好ましく、とくに比重の高いものが好ましいが、
特に限定されない。

【０１０５】次いで、粉砕後の水酸化タンタルを、焼成
し、酸化タンタルを得るが、この場合、焼成温度は、９
００〜１１００℃が好ましい。これは、微量に残留した
弗素を揮発除去できるためである。

【０１０６】焼成時間は、酸化を促すのに十分な時間を
とればよく、例えば６〜１０時間焼成する。また、焼成
パターンは、特に規定しないが通常の方法で良い。さら
に焼成雰囲気は、酸化を目的とするため酸素雰囲気が好
ましいが、これは、十分に酸素が供給できる条件であれ
ば、大気中でも問題は無い。

【０１０７】上記水酸化タンタルを焼成して得た酸化タ
ンタルの組成は、 Ｔａ₂ Ｏ₅ ９９．９重量％以上（Ｎｂと遷移金属を除
く差数法による） Ｆ ０．５重量ｐｐｍ以下 Ｐ １００重量ｐｐｍ以下、好ましくは１０重量ｐｐ
ｍ以下 Ｃｕ ５重量ｐｐｍ以下 Ｍｎ ５重量ｐｐｍ以下 Ｎｉ ５重量ｐｐｍ以下 Ｎｂ ５重量ｐｐｍ以下 である。このようにして得られた酸化タンタルは従来に
ない特に高純度のものであり、光学材料や電子材料用等
に非常に適したものである。

【０１０８】焼成工程で得られた酸化タンタルの粉体特
性は、平均粒径が１．０〜１０．０μｍ、比表面積が
２．０〜７．０ｍ² ／ｇである。この範囲の比表面積に
することによって、粉末の飛散防止が顕著になり、さら
にこの範囲の平均粒径にすることによって、計量性等の
特性も向上し、光学材料や電子材料用等に適した酸化タ
ンタルとなる。

【０１０９】（実施例１） （第１工程）反応容器中で、それぞれの元素換算でＴａ
７３．０重量％、Ｃｕ１９１００重量ｐｐｍ、Ｍｎ１０
２０００重量ｐｐｍ、Ｎｉ１０２００重量ｐｐｍ、Ｎｂ
１００重量ｐｐｍ未満の組成のタンタル含有物２００ｇ
を、４０重量％工業用フッ化水素酸２００ｍｌ中に投入
し、水溶液を攪拌しながら水溶液の温度を８０℃に維持
し、タンタル含有物の溶解、浸出を行った。得られたタ
ンタル含有水溶液と不溶解残からなる懸濁液を定性用濾
紙で濾過し、Ｔａ換算で５８０ｇ／Ｌを含有するタンタ
ル含有水溶液を２５０ｍＬを得た。

【０１１０】（第２工程）第１工程で得られたタンタル
含有水溶液に、適量の水と硫酸を添加し、水相のタンタ
ル濃度をＴａ換算で１００ｇ／Ｌ、フッ化水素酸を７重
量％、硫酸濃度を１５重量％に調整した。

【０１１１】有機相は、トリブチルフォスフェートの容
積比で５０％のケロシン希釈溶液とし、抽出操作は、有
機相と水相をＯ／Ａ（容積比）＝６／１で分液漏斗に入
れ、振とう器にかけ室温で５分間振とうさせた。振とう
後、少なくとも１０分間静置し有機相と水相が充分相分
離したところで、有機相と水相を分離した。

【０１１２】分離後の有機相を１０重量％硫酸の水相で
洗浄したが、この洗浄操作は、有機相と水相をＯ／Ａ
（容積比）＝６／１で分液漏斗に入れ、振とう器にかけ
室温で５分間振とうさせた。振とう後、少なくとも１０
分間静置し有機相と水相が充分相分離したところで、有
機相と水相を分離した。

【０１１３】分離後の有機相について新たに１０重量％
硫酸の水相を準備し、同様の洗浄操作を繰り返し、毎回
新たな１０重量％硫酸の水相を準備し、合計１０回の洗
浄操作を行った後、水相と分離した有機相を得た。

【０１１４】この分離した有機相を２重量％のアンモニ
ア水溶液を水相として逆抽出した。この逆抽出操作は、
有機相と水相をＯ／Ａ（容積比）＝６／１で分液漏斗に
入れ、振とう器にかけ室温で５分間振とうさせた。振と
う後、少なくとも１０分間静置し有機相と水相が充分相
分離したところで、有機相と水相を分離した。得られた
水相のタンタル濃度はＴａ換算で１００ｇ／Ｌ、リン
（Ｐ）の濃度はＰ／Ｔａで２０００重量ｐｐｍであっ
た。

【０１１５】（第３工程）次いで第２工程で得られた水
相であるタンタル水溶液に、硝酸と水を適量添加し硝酸
濃度が１Ｎ、タンタル濃度がＴａ換算で９５ｇ／Ｌであ
るタンタル水溶液１５２５ｍＬを得た。

【０１１６】多孔質吸着剤としては、活性炭（粉状）１
０ｇを、予め１００ｍＬの１Ｎ硝酸中、室温で５分間攪
拌、懸濁させた後、濾過、純水で洗浄し、金属不純物を
除去したものを使用した。

【０１１７】このタンタル水溶液中に、金属不純物を除
去したあとの活性炭１０ｇを添加し、室温で５分間攪
拌、懸濁させた後、濾過し、有機物を吸着した活性炭を
分離したタンタル水溶液を得た。このとき、水溶液中の
フッ素濃度は、Ｆ／Ｔａで５０重量％程度であった。

【０１１８】（第４工程）次いで第３工程で得たタンタ
ル水溶液に適量の純水を添加し、タンタル濃度がＴａ換
算で５０ｇ／Ｌのタンタル水溶液を得、このタンタル水
溶液を６０℃に加温し、攪拌しながら、６０℃に加温し
た３重量％炭酸アンモニウム水溶液を徐々に添加した。

【０１１９】この中和操作は、まず、水酸化物の沈殿が
生じる直前までこの炭酸アンモニウム水溶液を添加する
初期中和を行った。初期中和は、予めタンタル水溶液の
水酸化物沈澱開始に必要な炭酸アンモニウム水溶液の当
量を滴定法等により調べておき、その上で沈澱開始当量
よりわずかに少なめに炭酸アンモニウム水溶液をこのタ
ンタル水溶液に添加し初期中和液を作成した。

【０１２０】つまり、水酸化物についての飽和溶液を作
成した。

【０１２１】初期中和を行って得られたタンタルの水溶
液に、塩基性水溶液として６０℃に加温した３重量％炭
酸アンモニウム水溶液を添加した。この中和時のタンタ
ル水溶液の温度は、引き続き６０℃に維持し、このタン
タルの水溶液に、３重量％炭酸アンモニウム水溶液はｐ
Ｈ９になるまで添加した。この場合、添加速度は、反応
当量／時間で０．０１ｅｑ／分となるようにした。

【０１２２】沈殿した水酸化タンタルを含む懸濁液を濾
過し、懸濁液から分離した水酸化タンタルを純水で洗
浄、濾過し、水酸化タンタルを得た。

【０１２３】上記第４工程で得られた水酸化タンタルの
乾燥後の組成は、重量法、ＩＣＰ、原子吸光光度法、液
体クロマトグラフで組成分析したところ、 Ｔａ ６７．０重量％ Ｆ ０．０３重量％ Ｐ ３重量ｐｐｍ Ｃｕ １重量ｐｐｍ未満 Ｍｎ １重量ｐｐｍ未満 Ｎｉ １重量ｐｐｍ未満 Ｎｂ １重量ｐｐｍ未満 水分 ０．０９重量％ であった。

【０１２４】また、この第４工程で得られた水酸化タン
タルの乾燥・粉砕後の粉体特性は、平均粒径が１２．０
μｍ、比表面積が３０．０ｍ² ／ｇであった。

【０１２５】（第５工程）次いで、第４工程で得た水酸
化タンタルを、１００℃、２４時間で温熱乾燥し、乾燥
後、得られた乾燥水酸化タンタルをボールミルを使用し
て粉砕した。その後、加熱器で１０００℃、８時間、大
気中で焼成して酸化タンタルを得た。

【０１２６】上記第５工程で得られた酸化タンタルの組
成は、重量法、ＩＣＰ、原子吸光光度法、液体クロマト
グラフで組成分析したところ、 Ｔａ₂ Ｏ₅ ９９．９重量％ Ｆ ０．０３重量ｐｐｍ Ｐ ２重量ｐｐｍ未満 Ｃｕ １重量ｐｐｍ未満 Ｍｎ １重量ｐｐｍ未満 Ｎｉ １重量ｐｐｍ未満 Ｎｂ １重量ｐｐｍ未満 であった。

【０１２７】また、この第５工程で得られた酸化タンタ
ルの粉体特性は、平均粒径が３．０μｍ、比表面積が
３．０ｍ² ／ｇであった。

【０１２８】

【実施例２】（第１工程）反応容器中で、それぞれの元
素換算でＴａ９６．６重量％、Ｃｕ１６０重量ｐｐｍ、
Ｍｎ１０重量ｐｐｍ未満、Ｎｉ７０重量ｐｐｍ、Ｎｂ１
４０重量ｐｐｍの組成のタンタル含有物２００ｇを、５
５重量％工業用フッ化水素酸２００ｍＬ中に投入し、水
溶液を攪拌しながら水溶液の温度を８０℃に維持し、タ
ンタル含有物の溶解、浸出を行った。

【０１２９】得られたタンタル含有水溶液と不溶解残を
含む懸濁液を定性用濾紙で濾過し、Ｔａ換算で７６０ｇ
／Ｌを含有するタンタル含有水溶液を２５５ｍＬを得
た。

【０１３０】（第２工程）次いで第１工程で得られたタ
ンタル含有水溶液に、適量の水と硫酸を添加し、水相の
タンタル濃度をＴａ換算で７０ｇ／Ｌ、フッ化水素酸濃
度を５重量％、硫酸濃度を１０重量％に調整した。

【０１３１】有機相は、トリブチルフォスフェートの容
積比で５０％のケロシン希釈溶液とし、抽出操作は、有
機相と水相をＯ／Ａ（容積比）＝６／１で分液漏斗に入
れ、振とう器にかけ室温で５分間振とうさせた。振とう
後、少なくとも１０分間静置し有機相と水相が充分相分
離したところで、有機相と水相を分離した。

【０１３２】次いで分離後の有機相を１０重量％硫酸の
水相で洗浄し、洗浄操作は、有機相と水相をＯ／Ａ（容
積比）＝３／１で分液漏斗に入れ、振とう器にかけ室温
で５分間振とうさせた。振とう後、少なくとも１０分間
静置し有機相と水相が充分相分離したところで、有機相
と水相を分離した。

【０１３３】分離後の有機相について新たに１０重量％
硫酸の水相を準備し、同様の洗浄操作を繰り返し、毎回
新たな１０重量％硫酸の水相を準備し、合計８回の洗浄
操作を行った後、水相と分離した有機相を得た。

【０１３４】この分離した有機相を２重量％のアンモニ
ア水溶液を水相として逆抽出したが、この逆抽出操作
は、有機相と水相をＯ／Ａ（容積比）＝３／１で分液漏
斗に入れ、振とう器にかけ室温で５分間振とうさせた。
振とう後、少なくとも１０分間静置し有機相と水相が充
分相分離したところで、有機相と水相を分離した。得ら
れた水相のタンタル濃度はＴａ換算で５０ｇ／Ｌ、リン
（Ｐ）の濃度はＰ／Ｔａで１８００重量ｐｐｍであっ
た。

【０１３５】（第３工程）次いで第２工程で得られた水
相であるタンタル水溶液に、硝酸と水を適量添加し硝酸
濃度が１Ｎ、タンタル濃度がＴａ換算で４５ｇ／Ｌであ
るタンタル水溶液４２９０ｍＬを得た。このとき素溶液
中のフッ素濃度は、Ｆ／Ｔａで５０重量％程度であっ
た。

【０１３６】このタンタル水溶液中に、多孔質吸着剤と
して、金属不純物を除去したあとの活性炭５０ｇを添加
し、室温で５分間攪拌、懸濁させた後、濾過し、有機物
を吸着した活性炭を分離したタンタル水溶液を得た。こ
の多孔質吸着剤としては、活性炭（粉状）５０ｇを、予
め５００ｍｌの０．５Ｎ硝酸中、室温で５分間攪拌、懸
濁させた後、濾過、純水で洗浄し、金属不純物を除去し
たものを使用した。

【０１３７】（第４工程）次いで第３工程で得たタンタ
ル水溶液に適量の純水を添加し、タンタル濃度１０ｇ／
ｌのタンタル水溶液を得た。このタンタル水溶液の液温
は１５℃であったが、この１５℃のタンタル水溶液を攪
拌しているところへ、６０℃に加温した１２重量％炭酸
アンモニア水を徐々に添加した。

【０１３８】この中和操作は、まず、水酸化物の沈殿が
生じる直前までこの炭酸アンモニウム水溶液を添加する
初期中和を行った。初期中和は、予めタンタル水溶液の
水酸化物沈澱開始に必要な炭酸アンモニウム水溶液の当
量を滴定法等により調べておき、その上で沈澱開始当量
よりわずかに少なめに炭酸アンモニウム水溶液をこのタ
ンタル水溶液に添加し初期中和液を作成した。

【０１３９】つまり、水酸化物についての飽和溶液を作
成した。

【０１４０】初期中和を行って得られたタンタルの水溶
液に、塩基性水溶液として３重量％炭酸アンモニウム水
溶液を添加した。この中和時のタンタル水溶液の温度
は、加温して６０℃に維持し、このタンタルの水溶液
に、３重量％炭酸アンモニウム水溶液はｐＨ９になるま
で添加した。この場合、添加速度は、反応当量／時間で
０．０５ｅｑ／分となるようにした。

【０１４１】沈殿した水酸化タンタルを含む懸濁液を濾
過し、懸濁液から分離した水酸化タンタルを純水で洗
浄、濾過し、水酸化タンタルを得た。

【０１４２】上記第４工程で得られた水酸化タンタルの
乾燥後の組成は、重量法、ＩＣＰ、原子吸光光度法、液
体クロマトグラフで分析したところ、 Ｔａ ６７．０重量％ Ｆ ０．１０重量％ Ｐ １０重量ｐｐｍ Ｃｕ １重量ｐｐｍ未満 Ｍｎ １重量ｐｐｍ未満 Ｎｉ １重量ｐｐｍ未満 Ｎｂ １重量ｐｐｍ未満 水分 ０．１０重量％ であった。

【０１４３】またこの第４工程で得られた水酸化タンタ
ルの乾燥後の粉体特性は、平均粒径が７．５μｍ、比表
面積が７１．７ｍ² ／ｇであった。

【０１４４】（第５工程）次いで第４工程で得た水酸化
タンタルを、１００℃、２４時間で温熱乾燥し、乾燥
後、得られた乾燥水酸化タンタルを、ボールミルを使用
して粉砕した。この後、加熱器で１０００℃、５時間大
気中で焼成して、酸化タンタルを得た。

【０１４５】上記第５工程で得られた酸化タンタルの組
成は、重量法、原子吸光光度計、ＩＣＰ、液体クロマト
グラフで分析したところ、 Ｔａ₂ Ｏ₅ ９９．９重量％ Ｆ ０．５重量ｐｐｍ Ｐ ９重量ｐｐｍ Ｃｕ １重量ｐｐｍ未満 Ｍｎ １重量ｐｐｍ未満 Ｎｉ １重量ｐｐｍ未満 Ｎｂ １重量ｐｐｍ未満 であった。

【０１４６】またこの第５工程で得られた酸化タンタル
の粉体特性は、平均粒径が５．０μｍ、比表面積が４．
５ｍ² ／ｇであった。

【０１４７】

【発明の効果】上述詳述したように、本発明は、タンタ
ルコンデンサー等のタンタルスクラップ等を原料とし
て、フッ化水素酸で浸出してタンタル溶液を得、次いで
該溶液に正リン酸エステルの抽出剤を用いてタンタル錯
塩として溶媒に抽出したものからアンモニア性水溶液で
逆抽出し、得られたタンタル溶液を吸着剤で処理して有
機分を除去し、さらに、アンモニア性水溶液を添加して
水酸化タンタルを得、また、これを乾燥、粉砕した後、
焼成して酸化タンタルを得るようにしたことにより、精
製工程において含有される不純物としてのフッ素やリン
が可能な限り除去された高純度の水酸化タンタル及び酸
化タンタルを得ることを可能にしたものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江島 光一郎 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同 和鉱業株式会社内 (72)発明者 関根 六郎 東京都千代田区丸の内一丁目８番２号 同 和ハイテック株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｆの含有量が０．１重量％以下であるこ
   とを特徴とする水酸化タンタル。
2. 【請求項２】 タンタル含有物をフッ化水素酸もしくは
   フッ化水素酸と他の無機酸の混酸で浸出後、固液分離
   し、タンタル含有水溶液を得る第１工程と、 第１工程で得られた水溶液から正リン酸エステルの抽出
   剤を用いてタンタル錯塩として溶媒にタンタルを抽出
   し、得られる金属不純物と分離された抽出液を水もしく
   はアンモニア性溶液で逆抽出してタンタル溶液を得る第
   ２工程と、 第２工程で得られた溶液に多孔質吸着剤を接触させた
   後、固液分離し、有機分が除去されたタンタル溶液を得
   る第３工程と、 第３工程で得られた溶液にアンモニア性塩基性水溶液を
   添加して、水酸化タンタルを得る第４工程とを有するこ
   とを特徴とする水酸化タンタルの製造方法。
3. 【請求項３】 Ｐの含有量が１００重量ｐｐｍ以下であ
   ることを特徴とする酸化タンタル。
4. 【請求項４】 Ｆの含有量が０．５重量ｐｐｍ以下であ
   ることを特徴とする酸化タンタル。
5. 【請求項５】 Ｔａ₂ Ｏ₅ 純度が９９．９重量％以上で
   あり、且つ比表面積が７．０ｍ² ／ｇ以下であることを
   特徴とする酸化タンタル。
6. 【請求項６】 タンタル含有物をフッ化水素酸もしくは
   フッ化水素酸と他の無機酸の混酸で浸出後、固液分離
   し、タンタル含有水溶液を得る第１工程と、 第１工程で得られた水溶液から正リン酸エステルの抽出
   剤を用いてタンタル錯塩として溶媒にタンタルを抽出
   し、得られる金属不純物と分離された抽出液を水もしく
   はアンモニア性溶液で逆抽出してタンタル溶液を得る第
   ２工程と、 第２工程で得られた溶液に多孔質吸着剤を接触させた
   後、固液分離し、有機分が除去されたタンタル溶液を得
   る第３工程と、 第３工程で得られた溶液にアンモニア性塩基性水溶液を
   添加して水酸化タンタルを得る第４工程と、 第４工程で得られた水酸化タンタルを焼成することで、
   酸化タンタルを得る第５工程とを有することを特徴とす
   る酸化タンタルの製造方法。