Приложение на ниобий. Производство на ниобий в Русия

Струва си да започнем с факта, че ниобият е неразривно свързан с такова вещество като тантал. Това е въпреки факта, че тези материали не бяха налични едновременно.

Какво е ниобий

Какво в момента е известно за такова вещество като ниобий? Това е химически елемент, който се намира в 5-та група на периодичната таблица с атомно число 41 и атомна маса 92,9. Подобно на много други метали, това вещество се характеризира със сив стоманен блясък.

Един от най-важните физически параметри на това метал стана неговата рефрактерност. Благодарение на тази характеристика използването на ниобий е широко разпространено в много отрасли. Точката на топене на това вещество е 2468 градуса по Целзий, а температурата на кипене е 4927 градуса по Целзий.

Химичните свойства на това вещество също са на високо ниво. Характеризира се с висока степен на съпротива срещу отрицателните температури, както и с въздействието на най-агресивните медии.

производство

Струва си да се каже, че присъствието на руда, която съдържа елемент Nb (ниобий), много повече, отколкото този, който съдържа тантал, но проблемът е, недостига на съдържанието на елемента в рудата.

Най-често, за да се получи този елемент, се осъществява процес на термично редуциране, в който участват алуминий или силиций. В резултат на тази операция се получават съединенията на феронибиум и феротонтонониобиум. Струва си да се отбележи, че металната версия на това вещество се произвежда от една и съща руда, но се използва по-сложна технология. Тигелите от ниобий и други получени материали се характеризират с много високи експлоатационни характеристики.

Методи за получаване на ниобий

Понастоящем едно от най-развитите направления за получаване на този материал са алуминиеви, топлоелектрически и карботермични. Разликата между тези типове е и в прекурсорите, които се използват за възстановяване на ниобий. Например, при термичен метод на натрий се използва K2NbF7. Но, например, с алуминотермичен метод се използва ниобиев пентоксид.

Ако говорим за карботермичния метод на производство, тогава тази технология включва смесване на Nb със сажди. Този процес трябва да се извършва в среда с висока температура и водород. В резултат на тази операция ще се получи ниобиев карбид. Вторият етап е, че водородната среда е заменена с вакуум и температурата се поддържа. В този момент неговият оксид се добавя към ниобиевия карбид и се получава самият метал.

Важно е да се отбележи, че сред формите на произведения метал, ниобий в блокове е доста често срещано. Този продукт е предназначен за производство на сплав от метал, както и други различни полуготови продукти.

Също така може да се произведе персонал от този материал, който е разделен на няколко категории в зависимост от чистотата на веществото. Най-малко количество примеси се съдържа в бара с маркировка NBSH-00. Класът NBSH-0 се характеризира с по-висока наличност на елементи като желязо, титан и тантал силиций. Категорията, която има най-висок индекс на примесите, NBS-1. Може да се добави, че ниобиевият материал в слитъците не притежава такава класификация.

Алтернативни начини на производство

Алтернативните методи включват топене на зона без електронни снопчета. Този процес позволява да се получат единични кристали от Nb. Тигелите от ниобий се произвеждат по този метод. Тя се отнася до праховата металургия. Използва се за първо получаване на сплав от този материал и след неговата чиста проба. Наличието на този метод е причинило честото появяване на съобщения за закупуване на ниобий. Този метод ви позволява да се използва за производство на чист метал не е самата руда, която е трудно да се извлече или да се концентрира от нея и вторични суровини.

Друг алтернативен метод за производство може да бъде класифициран като ниобий. Струва си да се отбележи, че повечето от различните фирми предпочитат да купуват точно пръчки, тел или ламарина.

Валцуване и фолио

Фолиото от този материал е доста често използван полуготов продукт. Това е най-тънкият лист от валцувани метали на това вещество. употребяван тази суровина за производството на определени продукти и части. Ниобиевото фолио се получава от чиста суровина чрез студено валцуване на блокове Nb. Получените продукти се характеризират с такива показатели като висока устойчивост на корозия, агресивна среда, както и висока температура. Наемът на ниобий и неговите слитъци дава също така характеристики като устойчивост на износване на продукта, висока еластичност, добра обработваемост.

Продуктите, получени по този начин, най-често се използват в такива области като конструиране на въздухоплавателни средства, ракетно инженерство, медицина (хирургия), радиотехника, електротехника, ядрена енергия, ядрена енергия. Ниобиевото фолио е опаковано в намотки и съхранявано на сухо място, защитено от влага и на защитено място от механично въздействие отстрани.

Приложение в електроди и сплави

Използването на ниобий е много широко разпространено. Той може да се използва като хром и никел като материал, който е част от желязната сплав, използвана за производство на електроди. Поради факта, че ниобий, като тантал, е способен да образува супер карбид, той често се използва за производството на свръхгладни сплави. Може да се добави, че в настоящия момент се опитва с този материал да подобри свойствата на сплавите, получени въз основа на цветни метали.

Тъй ниобий е суровина може да генерира карбид елементи, е, както тантал се използва като добавка смес в производството на стомана. Следва да се отбележи, че дълго време използването на ниобий като примес за тантал се счита за отрицателно действие. Днес обаче становището се промени. Установено е, че Nb може да служи като заместител на тантал, с голям успех, тъй като по-малко вещества могат да се използват заради по-ниския атомната маса, запазвайки всички стари функции и ефекти на продукта.

Приложение в електротехниката

Трябва да се подчертае, че използването на ниобий като брат му тантал може токоизправители се дължи на факта, че те имат свойството да еднополюсен проводимост, т.е. тези вещества електрически ток само в една посока. Възможно е използването на този метал за създаване на устройства като аноди, които се използват в мощни генератори и усилващи лампи.

Много е важно да се отбележи, че използването на ниобий е достигнало ядрена енергия. В тази индустрия продуктите, изработени от това вещество, се използват като структурни материали. Това стана възможно, тъй като присъствието на Nb в детайли ги прави устойчиви на топлина, а също така им придава висококачествена химическа устойчивост.

Отличните физични характеристики на този метал са довели до факта, че той се използва широко в ракетна технология, в реактивни самолети, в газови турбини.

Производство на ниобий в Русия

Ако говорим за резервите на тази руда, тогава има само около 16 милиона тона. Най-голямото поле, което заема около 70% от общия обем, е в Бразилия. На територията на Русия се намират около 25% от запасите на тази руда. Тази цифра се счита за значителна част от всички резерви на ниобий. Най-големият депозит на това вещество е в Източен Сибир, както и в Далечния Изток. Днес, на територията на Руската федерация, GOK Lovozersky участва в добива и производството на това вещество. Може да се отбележи, че компанията Stalmag също участва в производството на ниобий в Русия. Тя разработи татарския депозит на тази руда, но през 2010 г. тя беше затворена.

Можете също така да добавите това Магнезиевото растение Solikamsk се занимава с производството на ниобиев оксид. Той получава, обработка loparitovyj концентрат. Това предприятие произвежда от 400 до 450 тона от това вещество, повечето от които се изнасят в страни като САЩ и Германия. Част от оставащия окис отива в Чепетски механичен завод, който произвежда както чист ниобий, така и неговите сплави. Има значителни възможности, които позволяват да се произвеждат до 100 тона материал годишно.

Niobium метал и неговата цена

Въпреки факта, че обхватът на това вещество е доста широк, основната цел е космическата и ядрената промишленост. По тази причина Nb се отнася до стратегически материали.

Основните параметри, които влияят върху цената на ниобий:

• чистотата на сплавта, голям брой примеси понижава цената;
• формата на доставка на материала;
• обеми доставени материали;
• местоположението на точката на приемане на рудата (различните региони се нуждаят от различен брой елементи и следователно цената за това е различна).

Приблизителен списък на цените за материали в Москва:

• Niobium марка NB-2 е в диапазона от 420-450 рубли на килограм;
• нивата на бръснене струват от 500 до 510 рубли на килограм;
• Персоналът на марката NBSH-00 струва от 490 до 500 рубли на килограм.

Струва си да се отбележи, че въпреки огромната цена на този продукт, търсенето за него само се увеличава.