Uporaba niobija. Proizvodnja niobija v Rusiji

Treba je začeti z dejstvom, da je niobij neločljivo povezan s takšno snovjo kot tantal. To je kljub dejstvu, da ti materiali niso bili na voljo hkrati.

Kaj je niobij

Kaj je trenutno znano o takšni snovi kot niobij? Je kemični element, ki se nahaja v 5. skupini periodične tabele, ki ima atomsko število 41, in tudi atomska masa 92,9. Kot mnoge druge kovine, je za to snov značilen sivo-jekleni lesk.

Eden od najpomembnejših fizičnih parametrov tega kovina je postala njegova neodzivnost. Zahvaljujoč tej značilnosti je uporaba niobija v mnogih panogah razširjena. Tališče te snovi je 2468 stopinj Celzija, vrelišče pa je 4927 stopinj Celzija.

Kemijske lastnosti te snovi so tudi na visoki ravni. Zanj je značilna visoka stopnja odpornosti na učinke negativnih temperatur, pa tudi na učinek najbolj agresivnih medijev.

Proizvodnja

Treba je reči, da je prisotnost rude, ki vsebuje element Nb (niobij), veliko večja od tantala, težava pa je v pomanjkanju vsebine samega elementa v tej rudi.

Najpogosteje, za pridobitev tega elementa, poteka proces toplotnega zmanjšanja, pri katerem sodeluje aluminij ali silicij. Kot rezultat te operacije dobimo spojine feroniobija in ferrotontaloniobija. Treba je omeniti, da je kovinska različica te snovi proizvedena iz iste rude, vendar se uporablja bolj zapletena tehnologija. Za talilne niobije in druge pridobljene materiale so značilne zelo visoke karakteristike.

Metode za pridobivanje niobija

Trenutno je ena od najbolj razvitih smernic za pridobitev tega materiala aluminijevo, natrijevo in karbotermno. Razlika med temi vrstami je tudi v prekurzorjih, ki se uporabljajo za obnovitev niobija. Na primer, z natrijevim termičnim postopkom se uporablja K2NbF7. Ampak, na primer z aluminometrično metodo se uporablja nitiobijev pentoksid.

Če govorimo o postopku karbotermne proizvodnje, potem ta tehnologija vključuje mešanje Nb s sajami. Ta postopek je treba izvesti v visokotemperaturnem in vodikovem mediju. Kot rezultat te operacije bo dobljen niobijev karbid. Druga stopnja je, da se vodikov medij nadomesti z vakuumom in vzdržuje temperatura. V tem trenutku se njegov oksid doda k ničbijevem karbidu in proizvaja kovina.

Pomembno je omeniti, da je med oblikami proizvedene kovine preobčutljiv niobij v ingoti. Ta izdelek je namenjen proizvodnji zlitin na osnovi kovin, pa tudi drugih različnih polizdelkov.

Prav tako se lahko proizvaja osebje tega materiala, ki je glede na čistost snovi razdeljen na več kategorij. Najmanjša količina nečistoč je v baru z oznako NBSH-00. Za razred NBSH-0 je značilna višja razpoložljivost elementov, kot so železo, titan in tantalov silicij. Kategorija, ki ima najvišji indeks nečistoč, NBS-1. Dodamo, da niobij v ingoti nima take razvrstitve.

Alternativni načini proizvodnje

Alternativne metode vključujejo taljenje z elektronskim žarkom brez lončka. Ta postopek omogoča, da dobimo enojne kristale Nb. Pri tem postopku se proizvajajo talilne niobije. Nanaša se na metalurgijo prahu. Uporablja se najprej za pridobitev zlitine tega materiala, nato pa tudi za njegov čisti vzorec. Prisotnost te metode je povzročila pogost pojav napovedi o nakupu niobija. Ta metoda vam omogoča, da uporabite za proizvodnjo čiste kovine, ni sama ruda, ki jo je težko izvleči ali se koncentrirati iz nje in sekundarne surovine.

Druga alternativna metoda proizvodnje se lahko razvrsti kot niobij. Treba je omeniti, da večina različnih podjetij raje kupuje točno palice, žice ali pločevine.

Valjanje in folija

Folija tega materiala je dokaj običajen polizdelek. To je najtanjši list valjane kovine te snovi. Uporabljeno ta surovina za proizvodnjo določenih izdelkov in delov. Niobijevo folijo dobimo iz čistega surovega materiala s hladnim valjanjem Nb ingotov. Za pridobljene izdelke so značilni kazalniki kot so visoka odpornost na korozijo, agresivno okolje in tudi visoka temperatura. Najem niobija in njegovih ingotov daje tudi takšne lastnosti, kot so odpornost izdelkov na obrabo, visoka duktilnost, dobra obdelovalnost.

Tako pridobljeni proizvodi se najpogosteje uporabljajo na področjih, kot so gradnja letal, raketni inženiring, medicina (kirurgija), radio inženiring, elektrotehnika, jedrska energija, jedrska energija. Niobijska folija je pakirana v kolobarjih in shranjena na suhem prostoru, zaščitenem pred vlago in v zaščitenem prostoru pred mehanskim udarcem s strani.

Uporaba v elektrodah in zlitinah

Uporaba niobija je zelo razširjena. Lahko se uporablja kot krom in nikelj kot material, ki je del železove zlitine, ki se uporablja za proizvodnjo elektrod. Ker niobij, podoben tantalu, tvori superhardni karbid, se pogosto uporablja za proizvodnjo superhardnih zlitin. Dodamo, da se v tem času s tem materialom izboljša lastnosti zlitin, dobljenih na osnovi neželezne kovine.

Ker je niobij surovina, ki lahko tvorijo karbidne elemente, se kot zlitina uporablja kot zlitina v proizvodnji jekla. Treba je opozoriti, da je bila uporaba niobija kot nečistoče tantala dolgoročno negativno. Vendar pa se je danes spremenilo mnenje. Ugotovljeno je bilo, da lahko Nb deluje kot nadomestek za tantal in z velikim uspehom, saj se lahko manjša količina snovi uporabi zaradi manjše atomske mase, ki ohranja vse stare možnosti in učinke izdelka.

Uporaba v elektrotehniki

Treba je poudariti, da je uporaba niobija kot njegov brat tantal lahko usmerniki zaradi dejstva, da imajo v lasti unipolarne prevodnost, to so te snovi električni tok samo v eno smer. Lahko uporabite to kovino ustvariti naprave, kot so anode, ki se uporabljajo v visoko močjo generatorjev in ojačevalnik cevi.

Zelo pomembno je opozoriti, da je uporaba niobija dosegla jedrsko energijo. V tej panogi se izdelki iz te snovi uporabljajo kot strukturni materiali. To je postalo mogoče, saj je zaradi prisotnosti Nb odporen na segrevanje in jim daje visoko kakovostno kemično odpornost.

Odlične fizične lastnosti te kovine so privedle do dejstva, da se v raketni tehnologiji, v reaktivnih letalih, uporablja v plinskih turbinah.

Proizvodnja niobija v Rusiji

Če govorimo o zalogah te rude, potem je le okoli 16 milijonov ton. Največje polje, ki zaseda približno 70% celotne količine, je v Braziliji. Na ozemlju Rusije se nahaja približno 25% zalog rude. Ta številka se šteje za pomemben del vseh zalog niobija. Največja količina te snovi je v vzhodni Sibiriji, pa tudi na Daljnem vzhodu. Danes na območju Ruske federacije Lovozersky korejska vlada sodeluje pri pridobivanju in proizvodnji te snovi. Omeniti je mogoče, da je družba Stalmag sodelovala tudi pri proizvodnji niobija v Rusiji. Razvila je tatarski odlagališče te rude, leta 2010 pa je bila zaprta.

To lahko dodate tudi Solikamsk magnezij rastlin se ukvarja s proizvodnjo niobijevega oksida. Prejmejo jih, obdelujejo loparitovyj koncentrat. To podjetje proizvaja od 400 do 450 ton te snovi, ki se večinoma izvozi v države, kot sta ZDA in Nemčija. Del preostalega oksida gre v mehansko napravo Chepetsky, ki proizvaja tako čisti niobij in njegove zlitine. Obstajajo velike zmogljivosti, ki omogočajo proizvodnjo do 100 ton materiala na leto.

Niobium kovin in njene stroške

Kljub dejstvu, da je obseg te snovi precej širok, je glavni namen vesoljska in jedrska industrija. Iz tega razloga se Nb nanaša na strateške materiale.

Glavni parametri, ki vplivajo na stroške niobija:

• čistost zlitine, veliko število nečistoč znižuje ceno;
• oblika dostave gradiva;
• prostornine dobavljenega materiala;
• lokacijo točke sprejema rude (različne regije potrebujejo različno število elementov, zato je cena za to drugačna).

Približni seznam cen za material v Moskvi:

• blagovna znamka niobija NB-2 je v razponu od 420-450 rubljev na kg;
• britje niobij stane od 500 do 510 rubljev na kg;
• Osebje blagovne znamke NBSH-00 stane od 490 do 500 rubljev na kg.

Treba je omeniti, da kljub velikim stroškom tega izdelka povpraševanje po njej le še narašča.