中国钽工业从20世纪50年代中期开始起步研究,经历了“由无到有、由小到大、由内到外、由弱到强”的发展过程。近60年,逐步形成了从采矿、选矿、冶炼、加工到应用的较完整的具有独立自主知识产权的工业体系。冶炼加工工艺技术不断创新,生产装备目趋完善,产业队伍和生产规模逐渐壮大和发展,开始进入世界钽工业大国的行列中国钽铌工业大体经历了初步创立、工业化生产和快速发展三个阶段。 

一、初步创立期

1956-1964年为初期创立阶段,主要体现在依靠自己的力量建立起研究单位和半工业实验车间,开展了钽铌分离和金属钽制取的研究。

1952年,新疆可可托海矿管处开始生产钽铌精矿。

1956年2月,重工业部北京有色金属综合研究所(现北京有色金属研究总院)成立了钽铌冶炼工艺研究小组。

1961年,株洲硬质合金厂建成钽铌分离湿法车间。

1964年,北京有色金属研究院和上海勤工化工厂分别试制出金属钽粉。

二、工业化生产期

1965-1990年为工业化生产阶段,主要体现在新疆、广西、广东、江西等省区钽矿山的建立,在宁夏、湖南、上海、广东、广西、江西等地陆续新建和扩建了一批冶炼厂或车间,实现了钽的工业化生产,基本满足国内的需要。

1965年,从北京有色金属研究院分流人员,引进日本部分技术和装备,开始建设冶金部905厂和第三有色金属公司第二有色金属研究所(现中色(宁夏)东方集团有限公司和西北稀有金属材料研究院)。1965年,铌条车间投料试车,生产出第一批产品,1966年7月钽铌湿法生产线和钽粉火法生产线建成投产。同年,株洲硬质合金厂建成钽和铌粉火法冶炼车间。

1966年,上海跃龙工厂建成钽铌湿法冶炼车间,1976年建成火法车间。

1971年,广东从化钽铌冶炼厂建成钽粉生产车间。

1973年,广西果木锡矿钽铌湿法车间投产,1976年火法车间投产。

1979年,江西九江有色金属冶炼厂(原806厂)建成投产。

1965~1976年,矿山建设加快。1965年新疆阿勒泰矿选矿厂建成;1967年广西栗木锡矿选矿厂投产;1976年江西宜春钽铌矿(原414矿)建成投产,同时,江西石城矿、广东橫山矿、江西橫峰矿、广东泰美矿、广东博罗矿等开展了勘探和小规模的开采。另外,2000年福建南平矿建成投产。

三、快速发展期

1990年至今为快速发展阶段,主要体现在行业规模扩大,产品品种增多,研究开发了一批新技术、新材料,产品产量、生产技术和装备水平逐步赶上和达到了国际水平,中国钽工业已经进入世界钽工业大国的行列。

(一)产业规模迅速扩大

到2011年末,企业单位数量从20世纪80年代末的不足10家增加到近30家,从业人数超过5000人,行业总资产超过70亿元,行业年销售收入60亿元,产品门类达4个系列200多个品种,年生产能力折合金属近100其中钽精矿600、氟钽酸钾54001、氧化物4500t、钽粉60钽加工材(含钽丝)345t,产品的质量和档次大幅提高。

(二)产业技术进步加快

钽工业采矿选矿技术的进步多年来,宜春、南平、可可托海钽铌矿不断改进采选设备,实施采矿技术攻关,重点围绕提高穿孔效率的爆破效果、实现无根底爆破等方面,研究开发了潜孔钻机、垂直钻孔、多分段低填塞耦合装药、多角线顺序起爆、欲裂控制爆破、逐孔起爆、非电导爆管雷管爆破器材、解决溜矿井透水性和放矿垮斗作业难题的多项新技术,使采矿大块率平均降低30%以上,采矿成本降低、生产效率大为提高。

宜春、南平等钽铌矿高度重视选矿作业的技术进步,多年来先后与广州有色金属研究院、日本东北工业研究所等国内外研究院所合作,围绕重、浮、磁、电、化学、手选等选矿方法与资源适应性的有机结合,进行技术开发和选矿设备的更新换代,取得了众多技术成果。如阶梯式多层次选矿原生泥单独处理、改开路破碎为闭路破碎、中矿再磨再选强磁分选技术应用、高频振动细筛与棒磨机闭路、旋转螺旋溜槽粗选、粗粒矿物抬浮摇床选和细粒矿物单槽浮选等,强化次生泥归队回收,强化锡、锂云母及长石粉等有用矿物综合回收。

科技进步促使产能翻倍,宜春钽铌矿日处理能力由1500d增加到3000d,南平矿由800d增加到2000yd。技术经济指标不断攀升新高度,宜春矿综合回收率从44%提高到53%,南平矿从60%提高到68%。

2.钽工业冶炼与加工技术的进步

(1)湿法冶炼工艺技术方面。九江有色金属冶炼有限公司等企业持续不断推进高纯氧化物的工艺改进,光学级、晶体级、特高纯级产品在国际市场享有较高声誉。宁夏东方钽业股份有限公司研发的第五代钽铌湿法萃取设备及在线计算机控制新技术,实现了湿法冶炼工艺过程自动控制。佛冈佳特金属有限公司等企业在处理低品位矿石上技术领先、生产成本低、金属回收率高。

(2)火法冶炼工艺技术方面。宁夏东方钽业股份有限公司先后对钽金属火法冶炼进行了四次重大技术变革,高比容钽粉还原技术、后续处理技术以及化学、物理、电气性能等达到世界先进水平,钽粉比电容量研发水平达30000F·V/g,70000F·V/g比容钽粉销量比重已达70%以上,钽铌高温合金熔炼(Ta-Nb、Ta-W等)技术及合金表面涂层新技术已得到应用。株洲硬质合金集团有限公司钽铌事业部中高压钽粉生产技术处于国内领先水平。江门富祥电子材

料有限公司广泛实践了搅拌钠还原工艺研究,钽粉比电容量得到迅速提高。

(3)钽及其合金加工技术方面。

宁夏东方钽业股份有

限公司自主开发了电容器级钽丝轧制技术、表面涂层工艺及多模拉拔技术、连续退火技术、钽丝掺杂等新技术,研发的直径小于0.06m的丝属世界领先水平。钽及钽合金加工材(管、板、带、棒、箔)和钽靶材的锻压、挤压、拉拔焊接等加工技术都取得了较大的进步和发展,溅射靶材用的织构性能研究使靶材实现批量出口。

国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心于2005年在中色(宁夏)东方集团有限公司建立,为中国钽行业的技术进步创建了研究开发平台。

3.冶炼加工装备进步

肇庆多罗山蓝宝石稀有金属有限公司自主研发的大功率电子束炉为企业发展作出了重要贡献。宁夏东方钽业股份有限公司目前拥有30余台最大装炉量达500kg的大型钽粉还原炉,20余台装炉量100kg以上的自动控制钽粉热处理炉,最大功率达1200kW的电子束炉7台(全部进口),板、带、丝、管、棒、靶等加工材的先进加工设备以及分析检测仪器,主要装备综合水平处于国内领先,世界先进水平。

(三)产品类别增加,质量提高

1.产品类别、品种的进步

产品类别已由工业化初期11个品种20余种规格发展到品种齐全、种类繁多的40余个系列200余个品种规格(几乎覆盖了钽金属的全部类别品种)。

湿法冶炼产品形成了K2aF7,(工业级、高纯级)、Ta2O3(工业级、光学级、高纯级、超高纯级)、Nb2O3(工业级、光学级、高纯级、超高纯级)、草酸铌(工业级、高纯级)、钽醇盐等5大类10余种品种规格。

电容器级钽粉形成了高压高比容、中压高比容、低压高比容、低压超高比容钽粉四大系列30多个品种规格。

冶金级钽粉(工业级、低氧级)、钠还原法烧结钽条(工业级、高纯级)、碳还原烧结钽条(工业级)、烧结钽棒(工业级、高纯级)、高纯钽锭电子束钽合金(锭、棒)TaO(普通级、超细粉)、电容器级钽丝、钽靶材钽加工材(棒、管、板、带、箔)、钽复合加工材(棒、板材)、钽制品(坩埚、加热器)等15个系列100多个品种。

2.品种质量档次的进步

经过三十多年的快速发展使中国钽湿法冶炼产品由单工业级别的低端产品迈向了高纯、超高纯的高端产品新台阶;低压超高比容钽粉达到150000F·V/g(生产)和30000uoF·V/g(研究)的水平;电容器级钽丝产品细径化、高质化发展迅速,最小钽丝直径为0.06mm,力学性能及表面质量优异,垄断了世界电容器级钽丝市场。钽金属及其合金的加工材和其他产品也实现了全方位的快速发展。

(四)产业资本结构和管理体制的发展变化

进入21世纪以来,产业资本结构发生重大的变化,由20世纪末的纯国有企业发展形成了国有、上市公司、中外合资企业、外资企业、民营企业等多元化资本结构的产业群体。

由原宁夏有色金属冶炼厂整合部分资产改制设立的宁夏东方钽业股份有限公司于2000年1月在深圳证券交易所上市交易,成为中国钽铌工业第一家上市公司。2007年10月中国有色矿业集团公司重组中色(宁夏)东方集团有限公司;江西九江有色金属冶炼厂、江西宜春钽铌矿现都隶属于中国五矿江西钨业集团公司管理;广东省从化钽铌冶炼厂现隶属于广东省广晟集团公司;广西栗木锡矿于2002年破产重组,由职工持股的广西栗木矿业有限公司重归广西有色2000年宁夏东方钽业股份有限公司参股的福建南平矿建成投产。

2000年以来非国有企业迅速成长壮大,以广东省肇庆多罗山蓝宝石稀有金属有限公司、广东省江门富祥电子材料有限公司、江西省九江市金鑫有色金属有限公司、广东省佛冈佳特金属有限公司等为代表的多家民营企业先后创立并快速发展,成为中国钽工业的重要组成部分。

(五)对外贸易的变化

20世纪90年代以来,中国钽冶金产品已逐渐从国内市场转向以出口为主。钽产品有80%以上用来出口,钽原料有80%以上依靠进口,整体出现了“两头在外”的格局。中色(宁夏)东方集团有限公司自20世纪90年代实现了中国钽粉、钽丝零出口的突破后,钽氧化物、钽靶材、钽加工材等也相继进入国际市场,出口量和创汇额逐年增加。近几年,肇庆多罗山蓝宝石稀有金属有限公司、江门富祥电子材料有限公司等国内其他钽铌冶炼厂家的钾盐、氧化物、碳化物、钽粉、钽丝、钽烧结材等产品也陆续批量销往国际市场。中国钽工业企业已成为世界钽市场最重要的生产者和供应商。