Primjena niobija. Proizvodnja niobija u Rusiji

Vrijedno je početi s činjenicom da je niobium neraskidivo povezan s takvom tvari kao tantalom. To je unatoč činjenici da ti materijali nisu bili dostupni u isto vrijeme.

Što je niobium

Što je trenutno poznato o takvoj tvari kao što je niobium? To je kemijski element koji se nalazi u 5. skupini periodičnog stola, koji ima atomski broj 41, a također i atomsku masu 92.9. Poput mnogih drugih metala, ovu tvar karakterizira sivo-čelik sjaj.

Jedan od najvažnijih fizičkih parametara ovoga metal je postao svoje vatrenosti. Zahvaljujući ovoj karakteristici, upotreba niobija postala je raširena u mnogim industrijama. Tocka tališta ove tvari je 2468 stupnjeva Celzija, a točka vrenja je 4927 stupnja Celzijusa.

Kemijska svojstva ove tvari su također na visokoj razini. Karakterizira ga visoka razina otpornosti na učinke negativnih temperatura, kao i učinak najagresivnijih medija.

proizvodnja

Treba reći da je prisutnost rude koja sadrži element Nb (niobija) mnogo veća od onog koji sadrži tantal, ali problem je u oskudnosti sadržaja samog elementa u ovoj ruskama.

Najčešće, kako bi se dobio taj element, odvija se postupak termičkog redukcije, u kojem sudjeluje aluminij ili silicij. Kao rezultat ove operacije, dobiveni su spojevi ferroniobiuma i ferotontalonioba. Važno je napomenuti da je metalna verzija ove tvari proizvedena iz iste rude, ali se koristi složenija tehnologija. Niobijevi i drugi dobiveni materijali karakterizirani su vrlo visokim performansama.

Postupci za dobivanje niobija

Trenutačno je jedan od najrazvijenijih smjerova za dobivanje ovog materijala aluminotermni, natrijev i karbotermni. Razlika između tih vrsta je također u prekursorima, koji se koriste za vraćanje niobije. Na primjer, u postupku natrijevog toplinskog uzorka koristi se K2NbF7. Ali, na primjer, aluminotermnom metodom, koristi se niobijev pentoksid.

Ako govorimo o karbotermičkoj metodi proizvodnje, onda ova tehnologija uključuje miješanje Nb s čađom. Taj se postupak mora provesti u visokotemperaturnom i vodikovom mediju. Kao rezultat ove operacije, dobit će se niobijev karbid. Druga faza je da je vodikov medij zamijenjen vakuumom, a temperatura se održava. U tom trenutku, njegov oksid se dodaje niobijskom karbidu i nastaje metal.

Važno je napomenuti da je među oblicima proizvedenog metala niobium u ingota vrlo čest. Ovaj je proizvod namijenjen za proizvodnju legure na bazi metala, kao i ostalim poluproizvodima.

Također se može proizvesti osoblje ovog materijala, koje je podijeljeno u nekoliko kategorija ovisno o čistoći tvari. Najmanja količina nečistoća nalazi se u šipci s oznakom NBSH-00. Razred NBSH-0 karakterizira veća dostupnost elemenata poput željeza, titana i tantala silicija. Kategorija koja ima najveći indeks onečišćenja, NBS-1. Može se dodati da niobium u ingota nema takvu klasifikaciju.

Alternativni načini proizvodnje

Alternativne metode uključuju taljenje zona koje se ne može upaliti elektronskim snopom. Ovaj postupak omogućuje da se dobiju pojedinačni kristali Nb. Niobijska lončića se proizvode pomoću ove metode. To se odnosi na metalurgiju praha. Koristi se za prvo dobivanje legure ovog materijala, a nakon i njegovog čistog uzorka. Prisutnost ove metode uzrokovala je česte pojave najave o kupnji niobija. Ova metoda omogućuje da koristite za izradu čistog metala nije sama ruda koja je teško izvaditi ili koncentrirati iz njega i sekundarne sirovine.

Druga alternativna metoda proizvodnje može se klasificirati kao niobium. Važno je napomenuti da većina različitih tvrtki preferira kupnju točno šipki, žice ili lima.

Valjanje i folija

Folija ovog materijala je vrlo čest poluproizvod. To je najtanja ploča valjanog metala ove tvari. koristi ovaj sirovina za proizvodnju određenih proizvoda i dijelova. Niobijeva folija dobiva se iz čiste sirovine hladnim valjanjem Nb ingota. Dobiveni proizvodi karakterizirani su takvim pokazateljima kao što su visoka otpornost na koroziju, agresivno okruženje i visoka temperatura. Najam niobija i njegovih ingota također daje takve karakteristike kao otpornost na habanje, visoku duktilnost i dobru radljivost.

Tako dobiveni proizvodi najčešće se koriste u područjima kao što su konstrukcija zrakoplova, raketni inženjering, medicina (kirurgija), radio-inženjering, elektrotehnika, nuklearna energija, nuklearna energija. Niobijeva folija se pakira u zavojnice i pohranjuje na suhom mjestu zaštićenom od vlage i na zaštićenom mjestu od mehaničkog udara sa strane.

Primjena u elektrodama i legurama

Korištenje niobija vrlo je rasprostranjeno. Može se koristiti, poput kroma i nikla, kao materijala koji je dio željezne legure koja se koristi za proizvodnju elektroda. S obzirom na činjenicu da je niobium, poput tantala, sposoban formirati super-tvrdi karbid, često se koristi za proizvodnju superhard legura. Može se dodati da se u ovom trenutku pokušava s ovim materijalom poboljšati svojstva legura dobivene na osnovi obojenih metala.

Budući da je niobij sirovina sposobna za stvaranje karbidnih elemenata, ona, kao tantal, se koristi kao slitinska smjesa u proizvodnji čelika. Treba napomenuti da je dulje vrijeme korištenje niobije kao nečistoće tantalu bilo negativno. Međutim, danas se mišljenje promijenilo. Utvrđeno je da Nb može djelovati kao zamjena za tantal i s velikim uspjehom jer se manja količina tvari može koristiti zbog manjeg atomske mase, zadržavajući sve stare mogućnosti i učinke proizvoda.

Primjena u elektrotehnici

Važno je naglasiti da je uporaba niobija, kao i njegov brat tantal, moguća u ispravljačima, jer imaju svojstvo unipolarne vodljivosti, tj. Te tvari prenose električnu struju u samo jednom smjeru. Moguće je koristiti ovaj metal za stvaranje uređaja kao što su anode koji se koriste u snažnim generatorima i pojačavajućim svjetiljkama.

Vrlo je važno napomenuti da je korištenje niobije dostiglo nuklearnu energiju. U ovoj industriji proizvodi od te tvari koriste se kao strukturni materijali. To je postalo moguće jer je prisutnost Nb u pojedinostima otporna na toplinu i daje im visoku kemijsku otpornost.

Izvrsna fizikalna svojstva ovog metala dovela su do činjenice da se naširoko koristi u raketnoj tehnologiji, u mlaznim zrakoplovima, u plinskim turbinama.

Proizvodnja niobija u Rusiji

Ako govorimo o rezervama ove rude, onda ih ima samo oko 16 milijuna tona. Najveće područje, koje broji oko 70% ukupnog volumena, nalazi se u Brazilu. Na području Rusije nalazi se oko 25% rezervi ove rude. Ova se brojka smatra značajan dio svih rezervi niobija. Najveći depozit ove tvari nalazi se u istočnom Sibiru, kao i na Dalekom Istoku. Danas, na području Ruske Federacije, Lovozersky GOK je uključen u vađenje i proizvodnju ove tvari. Može se primijetiti da je tvrtka Stalmag također bila uključena u proizvodnju niobija u Rusiji. Razvila je tatarski pohranjivanje ove rude, ali je u 2010. godini zatvoreno.

Možete je i dodati Solikamsk magnezij biljka sudjeluje u proizvodnji niobijeva oksida. Oni su dobili, obradu loparitovyj koncentrata. To poduzeće proizvodi 400 do 450 tona ove tvari, od kojih se većina izvozi u zemlje kao što su SAD i Njemačka. Dio preostalog oksida odlazi u Chepetsky Mechanical Plant, koji proizvodi čisti niob i njegove legure. Postoje značajni kapaciteti koji omogućuju proizvodnju do 100 tona materijala godišnje.

Niobium metal i njezini troškovi

Unatoč tome što je opseg ove tvari prilično širok, glavna je svrha prostor i nuklearna industrija. Iz tog razloga, Nb se odnosi na strateške materijale.

Glavni parametri koji utječu na trošak niobija:

• čistoća legure, veliki broj nečistoća smanjuje cijenu;
• oblik isporuke materijala;
• količine isporučenog materijala;
• mjesto točke prijema rude (različite regije trebaju različit broj elemenata, pa stoga cijena za to je drugačija).

Približni popis cijena za materijal u Moskvi:

• niobium mark NB-2 je u rasponu od 420-450 rubalja po kg;
• troškovi niobije za brijanje koštaju se od 500 do 510 rubalja po kilogramu;
• Osoblje robne marke NBSH-00 košta 490 do 500 rubalja po kg.

Važno je napomenuti da, unatoč ogromnom trošku ovog proizvoda, potražnja za njom samo se povećava.