Niobiyning atom massasi. Niobiydan foydalanish. Rossiyada niobiy ishlab chiqarish. Elektrodlar va qotishmalarda qo'llanilishi

Xom ashyo va metallarni qazib olish va ishlab chiqarish sohasida MetProd 20 yildan ortiq vaqtdan beri ishlab kelmoqda va shu vaqt ichida biz mahsulotlarimizning eng yuqori sifatiga erishdik. Biz niobium elementini o'z ichiga olgan noyob olovga chidamli metallarni qazib olish bilan shug'ullanamiz, uning xususiyatlari va qo'llanilish sohasi uni eng talabchan sohalarda ishlatishga imkon beradi. Biz mahsulot sifatiga kafolat bera olamiz, chunki Niobiyum konlarini o'zimiz ishlab chiqaramiz.

Niobium va uning xususiyatlari

Ushbu metall turli xil kimyoviy ta'sirlarga juda chidamli - bu uning sanoatdagi mashhurligi va yuqori narxini belgilaydi. Uni qo'llash sohalari orasida tibbiyot, olmos va raketa sanoati va tangalar ishlab chiqarish eng mas'uliyatli hisoblanadi. Bundan tashqari, material past haroratlarda amalga oshirilsa, ishlov berish paytida juda yumshoq. Niobium yuqori o'tish haroratiga ega - bu xususiyat supero'tkazuvchi simlar va magnitlarni ishlab chiqarishda juda muhimdir.

U ingot, kukun yoki ligaturada etkazib beriladi. Shunday qilib, N6PM brendining eng mashhur kukuni tarkibida niobiy, uglerod, azot, kislorod, temir, titan, tantal va kremniydan tashqari to'rt donadan biri (40-100 mikron) bo'lishi mumkin.

Niobiyning kimyoviy barqarorligi azot, fosfor, oltingugurt va xlorid kislotalari kabi moddalar bilan o'zaro aloqada bo'lganda namoyon bo'ladi. U faqat juda yuqori konsentratsiyali gidroksidi gidroksidi yoki sulfat kislota bilan eritilishi mumkin, shuningdek konsentratsiyalangan va 150 ° S ga qadar isitiladi.

Niobiy nima uchun ishlatiladi

Noyob xususiyatlarga ega bo'lgan metallarga metallurgiyaning turli sohalari juda zarur, chunki bu po'latlarning xususiyatlarini sezilarli darajada optimallashtiradi. Niobiy ishtirokidagi qotishmalar quyidagi muhim mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:

• gaz quvurlari uchun quvurlar va konteynerlar, neft quvurlari, eritilgan metallar uchun;
• atom va yadro reaktorlarining qobiqlari;
• elektrolitik kondansatkichlarning qismlari;
• turli xil olovga chidamli materiallar, maxsus ko'zoynaklar va chiroq armaturalari;
• karbidlar;
• yuqori korroziyaga chidamliligini talab qiluvchi kimyo sanoati uchun aksessuarlar;
• Generator uchun "issiq" armatura va radarlar uchun elektron naychalar - katodlar, anodlar, kataklar va boshqalar.

Hozirgi vaqtda niobiyga talab ortib bormoqda va kompaniya barcha bozor talablarini qondirishga harakat qilmoqda: niobiyni arzon narxda sotib olish imkoniyatiga ega bo'lish uchun biz uni qazib olish va ishlab chiqarishni barcha bosqichlarda o'zimiz nazorat qilamiz. Biz aviatsiya va kosmik texnologiyalari, elektronika va radiotexnika, atom energetikasi va kimyoviy qurilmalar muhandisliklarida raketa texnikalarida ishlatiladigan sof metall, shuningdek uning qotishmalarini taklif etamiz.

Bugungi kunda bozordagi barcha niobiyning taxminan yarmi po'latlarni qotishtirish uchun ishlatiladi va taxminan 30% kerakli xususiyatlarga ega bo'lgan qotishmalarni olish uchun ishlatiladi. Rangli metallar, shu jumladan uran bilan qotishma qilingan va po'lat ichiga tanalararo korroziyani oldini olish va uning xususiyatlarini yaxshilash uchun kiritiladi.

Qadimgi yunon tilida. mifologiya * a. niobiy; n. Niob, Niobium; f. niobiy; va. niobio), bu Mendeleyev davriy tizimining V guruhi kimyoviy elementi, atom raqami 41, atom massasi 92.9064. Bitta tabiiy izotop 93 Nb ga ega.

Niobiy oksidi birinchi marta 1801 yilda ingliz kimyogari S Xatche tomonidan kolumbitdan ajratib olingan. Metall niyobiy 1866 yilda shved olimi K.V.Blomstrand tomonidan olingan.

Niobium xususiyatlari

Niobium po'lat rangdagi metall bo'lib, uning tanasi markazida a \u003d 0,3294 nm bo'lgan kubik panjarasi bor; zichligi 8570 kg / m 3; erish harorati 2500 ° S, qaynash harorati 4927 ° S; issiqlik quvvati (298 K) 24,6 J / (mol K); issiqlik o'tkazuvchanligi (273 K) 51,4 Vt / (m.K); chiziqli kengayishning harorat koeffitsienti (63-1103 K) 7.9.10 -6 K -1; o'ziga xos elektr qarshiligi (293 K) 16.10 -8 Ohm.m; elektr qarshiligining issiqlik koeffitsienti (273 K) 3.95.10 -3 K -1. Supero'tkazuvchilar o'tish harorati 9,46 K ni tashkil qiladi.

Oksidlanish darajasi +5, kamroq +1 dan +4 gacha. Kimyoviy xossalari jihatidan u tantalga yaqin, sovuqqa juda chidamli va kam isitilganda, ko'plab tajovuzkor vositalarning ta'siriga, shu jumladan. va kislotalar. Niobium faqat gidroflorik kislotani, uning nitrat kislota va ishqor bilan aralashmasini eritadi. Amfoterin. Galogenlar bilan o'zaro aloqada bo'lganda, niyobium haloidlarni hosil qiladi. Nb 2 O 5 sodali suv bilan birlashtirilganda, kislotalarning o'zlari erkin holatda bo'lmasada, niyob kislota tuzlari - niobatlar olinadi. Niobium qo‘sh tuzlar va murakkab birikmalar hosil qilishi mumkin. Toksik bo'lmagan.

Qabul qilish va foydalanish

Niobium olish uchun niyobium konsentratini natriy gidroksidi yoki soda bilan eritiladi va hosil bo'lgan qotishma eritiladi. Eritilmagan cho'kma tarkibidagi Nb va Ta ajralib chiqadi va niobiy oksidi tantal oksididan alohida ravishda kamayadi. Yilni niobiy kukunli metallurgiya, elektr yoyi, vakuum va elektron nurlarini eritish yo'li bilan ishlab chiqariladi.

Niobium issiqlikka chidamli po'lat va qotishmalarni qotishtirish uchun asosiy tarkibiy qismlardan biridir. Niobium va uning qotishmalari reaktiv dvigatellar, raketalar, gaz turbinalari, kimyoviy uskunalar, elektron qurilmalar, elektr kondensatorlar va supero'tkazgich qurilmalar qismlari uchun konstruktiv materiallar sifatida ishlatiladi. Niobatlardan ferroelektrik, pyezoelektrik va lazer materiallari sifatida keng foydalaniladi.

Boshqa moddalar bilan birgalikda maxsus ishlash xususiyatlariga ega bo'lgan qotishmalarni hosil qiladigan juda ko'p sonli elementlar mavjud. Masalan, niobiy - birinchi navbatda "kolumbium" deb nomlangan (birinchi topilgan daryo nomi bilan) elementi, ammo keyinchalik o'zgartirildi. Niobiy - bu g'ayrioddiy xususiyatlarga ega bo'lgan metall, biz quyida batafsilroq muhokama qilamiz.

Element olish

Niobiyning xususiyatlarini ko'rib chiqayotganda, shuni ta'kidlash kerakki, ushbu metalning bir tonna toshiga nisbatan tarkibi nisbatan past, taxminan 18 gramm. Shuning uchun ham, kashf etilgandan so'ng, sun'iy ravishda metall olishga bir necha bor urinishlar qilingan. Yaqin kimyoviy tarkibi tufayli ushbu modda ko'pincha tantal bilan birga qazib olinadi.

Niobiyum konlari deyarli butun dunyoda joylashgan. Masalan, Kongo, Ruanda, Braziliya va boshqa ko'plab mamlakatlardagi minalar. Biroq, bu elementni keng tarqalgan deb atash mumkin emas, aksariyat mintaqalarda u hatto past konsentratsiyalarda ham topilmaydi.

Er jinsidagi moddalarning nisbatan past konsentratsiyasi, uni kontsentratdan olishda paydo bo'ladigan qiyinchiliklar tufayli og'irlashadi. Shuni yodda tutish kerakki, niobiy NBShni faqat tantal bilan to'yingan jinsdan olish mumkin. Ishlab chiqarish jarayonining xususiyatlari quyidagicha:

1. Dastlab zavodga konsentrlangan ruda etkazib beriladi, u tozalashning bir necha bosqichidan o'tadi. Niobiy ishlab chiqarishda olingan ruda sof elementlarga, shu jumladan tantalga bo'linadi.
2. Oxirgi ishlov berish jarayoni metallni tozalashdir.

Ko'rib chiqilayotgan rudani qazib olish va qayta ishlash jarayonida yuzaga keladigan qiyinchiliklarga qaramay, ko'rib chiqilayotgan qotishma ishlab chiqarish hajmi har yili sezilarli darajada oshib bormoqda. Buning sababi shundaki, metall ajoyib ko'rsatkichlarga ega va turli sohalarda keng qo'llaniladi.

Niobiy oksidlari

Ko'rib chiqilgan kimyoviy element turli xil birikmalar uchun asos bo'lishi mumkin. Eng keng tarqalgani niobiy pentoksiddir. Ushbu ulanishning xususiyatlari orasida quyidagi fikrlarni ta'kidlash mumkin:

1. Niobium oksidi - oq rangdagi kristalli kukun bo'lib, u kremsi rangga ega.
2. Modda suvda erimaydi.
3. Olingan modda ko'pgina kislotalar bilan aralashtirilganda tuzilishini saqlab qoladi.

Niobium pentoksidning xususiyatlari quyidagi xususiyatlarni ham o'z ichiga oladi:

1. Chidamliligi oshdi.
2. Yuqori refrakterlik. Modda Selsiy bo'yicha 1490 darajagacha bo'lgan haroratga bardosh bera oladi.
3. Isitilganda sirt oksidlanadi.
4. Xlorga reaktsiya, vodorod bilan kamaytirilishi mumkin.

Ko'pgina hollarda, niobium gidroksidi juda jozibali ishlash xususiyatlariga ega yuqori qotishma po'lat markalarini olish uchun ishlatiladi.

Fizikaviy va kimyoviy xossalari

Niobium tantalga o'xshash kimyoviy xususiyatlarga ega. Niobiumning asosiy xususiyatlarini hisobga olgan holda siz quyidagi fikrlarga e'tibor qaratishingiz kerak:

1. Har xil turdagi korroziyaga chidamli. Ushbu elementni tarkibiga kiritish natijasida olingan qotishmalar yuqori korroziyaga chidamli sifatlarga ega.
2. Ko'rib chiqilgan kimyoviy element yuqori erish nuqtasini namoyish etadi. Amaliyot shuni ko'rsatadiki, ko'pgina qotishmalarning erish harorati Selsiy bo'yicha 1400 darajadan yuqori. bu ishlov berish jarayonini murakkablashtiradi, ammo metallarni turli xil faoliyat sohalarida ajralmas qiladi.
3. Asosiy fizik xususiyatlar, shuningdek, hosil bo'lgan qotishmalarni payvandlash qulayligi bilan tavsiflanadi.
4. Past haroratlarda elementning tuzilishi deyarli o'zgarmaydi, bu esa metalning ekspluatatsion xususiyatlarini saqlashga imkon beradi.
5. Niobiy atomining maxsus tuzilishi materialning supero'tkazuvchi sifatlarini aniqlaydi.
6. Atom massasi 92,9 ga teng, valentlik kompozitsiyaning xususiyatlariga bog'liq.

Refrakterlik moddaning asosiy afzalligi hisoblanadi. Shuning uchun u turli sohalarda qo'llanila boshlandi. Moddaning erishi Selsiy bo'yicha 2500 daraja haroratda sodir bo'ladi. Ba'zi qotishmalar hatto rekord darajada 4500 daraja Selsiy haroratida eriydi. Moddaning zichligi ancha yuqori, u kub santimetr uchun 8,57 grammni tashkil qiladi. Metall paramagnetik ekanligini yodda tutish kerak.

Quyidagi kislotalar kristall panjaraga ta'sir qilmaydi:

1. oltingugurtli;
2. tuz;
3. fosforik;
4. xlor.

Metall va xlorli suv eritmalariga ta'sir qilmaydi. Metallga ma'lum bir ta'sir bilan uning yuzasida dielektrik oksidi plyonkasi hosil bo'ladi. Shuning uchun ham metall qimmatroq tantaldan ishlab chiqarilgan miniatyura yuqori quvvatli kondansatkichlarni ishlab chiqarishda ishlatila boshlandi.

Niobium dasturlari

Niobiumdan turli xil mahsulotlar ishlab chiqariladi, ularning aksariyati aviatsiya texnologiyasini ishlab chiqarish bilan bog'liq. Masalan, raketalar yoki samolyotlarni yig'ishda o'rnatiladigan qismlarni ishlab chiqarishda niobiydan foydalanish. Bundan tashqari, ushbu elementning quyidagi qo'llanilishini ajratib ko'rsatish mumkin:

1. Radar o'rnatilishi amalga oshiriladigan elementlarni ishlab chiqarish.
2. Avval aytib o'tganimizdek, ko'rib chiqilayotgan qotishma arzonroq sig'imli elektr kondansatkichlarni olish uchun ishlatilishi mumkin.
3. Folyo katotlari va anotlari, shuningdek, yuqori issiqlikka chidamliligi bilan bog'liq bo'lgan ushbu element yordamida amalga oshiriladi.
4. Ichkarida panjara bo'lgan kuchli ishlab chiqaruvchi lampalarning dizaynlarini tez-tez uchratishingiz mumkin. Ushbu mash yuqori haroratga bardosh berishi uchun, u ushbu qotishmadan tayyorlanadi.

Suyuq metallarni tashish uchun quvurlarni ishlab chiqarishda yuqori fizikaviy va kimyoviy xususiyatlar niobiydan foydalanishni aniqlaydi. Bundan tashqari, qotishmalar turli maqsadlar uchun idishlarni olish uchun ishlatiladi.

Niobiy qotishmalari

Bunday qotishmalarni hisobga olgan holda, ushbu element ko'pincha ferroniobiy ishlab chiqarish uchun ishlatilishini yodda tutish kerak. Ushbu material quyma sanoatida, shuningdek elektron qoplamalar ishlab chiqarishda keng qo'llanilgan. O'z ichiga oladi:

1. temir;
2. tantal bilan niobiy;
3. kremniy;
4. alyuminiy;
5. uglerod;
6. oltingugurt;
7. fosfor;
8. titanium.

Asosiy elementlarning kontsentratsiyasi materialning ishlashini belgilaydigan juda keng doirada o'zgarishi mumkin.

Alternativ ferroniobiy qotishmalarini niobiy 5VMT deb atash mumkin. Olinganida, volfram, zirkonyum va molibden qotishma elementlari sifatida ishlatiladi. Ko'pgina hollarda, bu yumurtadan yarim tayyor mahsulotlar ishlab chiqarish uchun foydalaniladi.

Xulosa qilib shuni ta'kidlaymizki, niobiyum ba'zi mamlakatlarda tangalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Bu materialning ancha yuqori narxiga bog'liq. Asosiy element sifatida niobiyni o'z ichiga olgan qotishmalarning seriyali ishlab chiqarilishi bilan bir xil quyma hosil bo'ladi.

Niobiumning tantal kabi moddalar bilan uzviy bog'liqligi bilan boshlash kerak. Bu hatto ushbu materiallar bir vaqtning o'zida topilmaganiga qaramay.

Niobiy nima?

Bugungi kunda niobiy kabi moddalar haqida nima ma'lum? Bu davriy sistemaning 5-guruhida joylashgan, atom raqami 41 va atom massasi 92,9 bo'lgan kimyoviy element. Ko'pgina boshqa metallar singari, ushbu modda ham po'lat-kulrang nashrida.

Buning eng muhim fizik parametrlaridan biri bu uning refrakterligi. Aynan shu xususiyat tufayli niobiydan foydalanish ko'plab sohalarda keng tarqaldi. Ushbu moddaning erish nuqtasi Selsiy bo'yicha 2468 daraja, qaynoq nuqtasi esa Selsiy bo'yicha 4927 daraja.

Ushbu moddaning kimyoviy xossalari ham yuqori darajada. Bu salbiy haroratga, shuningdek, eng tajovuzkor muhitga nisbatan yuqori darajadagi qarshilik bilan tavsiflanadi.

Ishlab chiqarish

Aytish kerakki, tarkibida Nb (niobium) elementini o'z ichiga olgan rudaning mavjudligi tantal tarkibidagi tarkibiga qaraganda ancha yuqori, ammo muammo bu ruda tarkibidagi element tarkibining kamligidadir.

Ko'pincha, ushbu elementni olish uchun alyuminiy yoki kremniy ishtirok etadigan termal kamaytirish jarayoni amalga oshiriladi. Ushbu operatsiya natijasida ferroniobiy va ferrotantaloniobium birikmalari olinadi. Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu moddaning metall versiyasi xuddi shu rudadan olinadi, ammo undan murakkab texnologiyadan foydalaniladi. Niobiyum krujkalar va olingan boshqa materiallar juda yuqori ishlash ko'rsatkichlari bilan ajralib turadi.

Niobiy olish usullari

Hozirgi vaqtda ushbu materialni olishning eng rivojlangan yo'nalishlaridan biri aluminotermik, natriy termal va karboermaldir. Ushbu turlarning orasidagi farq, shuningdek, niobiyni kamaytirish uchun ishlatiladigan kashshoflarga bog'liq. Deylik, K2NbF7 natriy termal usulida ishlatiladi. Ammo, masalan, aluminotermik usulda niobiy pentoksid ishlatiladi.

Agar karbootermik ishlab chiqarish usuli haqida gapiradigan bo'lsak, u holda bu texnologiya Nbni soot bilan aralashtirishni anglatadi. Ushbu jarayon yuqori haroratli va vodorodli muhitda sodir bo'lishi kerak. Ushbu operatsiya natijasida niobiy karbid olinadi. Ikkinchi bosqich - vodorod muhiti vakuum bilan almashtiriladi va harorat saqlanadi. Ayni paytda uning oksidi niobiy karbidga qo'shiladi va metallning o'zi olinadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, ingotlarda niobiy ishlab chiqarilgan metall shakllari orasida keng tarqalgan. Ushbu mahsulot metallga asoslangan qotishma va boshqa har xil yarim tayyor mahsulotlarni ishlab chiqarishga mo'ljallangan.

Ushbu materialning barini ham ishlab chiqarish mumkin, bu moddaning tozaligiga qarab bir necha toifalarga bo'linadi. Eng oz miqdordagi aralashmalar NBSH-00 bilan belgilangan barda joylashgan. NBSh-0 klassi temir, titanium va tantalli kremniy kabi elementlarning yuqori darajasi bilan ajralib turadi. Nopoklik ko'rsatkichi eng yuqori bo'lgan toifaga NBSh-1 kiradi. Qo'shib qo'yish mumkinki, ingotlarda niobiy bunday tasnifga ega emas.

Muqobil ishlab chiqarish usullari

Shu bilan bir qatorda usullar potentsialsiz elektron nurlari zonasining erishini o'z ichiga oladi. Ushbu jarayon Nb yagona kristallarini olishga imkon beradi. Niobiyum krujkalar ushbu usul yordamida ishlab chiqariladi. Bu chang metallurgiyasiga tegishli. Dastlab ushbu materialning qotishmasini, so'ngra uning sof namunasini olish uchun foydalaniladi. Ushbu usulning mavjudligi niobiy sotib olish reklamalari juda keng tarqalganligining sababi hisoblanadi. Ushbu usul sof metallni olish uchun juda qiyin bo'lgan rudani o'zi yoki undan kontsentratni emas, balki ikkilamchi xom ashyoni olish uchun foydalanishga imkon beradi.

Boshqa bir muqobil ishlab chiqarish usuli - niyobiy. Shunisi e'tiborga loyiqki, turli xil kompaniyalarning aksariyati tayoqchalar, simlar yoki plitalar sotib olishni afzal ko'rishadi.

Rulo va folga

Ushbu materialdan tayyorlangan folga juda keng tarqalgan yarim tayyor mahsulotdir. Bu ushbu moddaning eng yupqa o'ralgan varag'i. U ba'zi mahsulotlar va qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Niobiyum folga sof xom ashyodan sovuq haddeleme Nb quymalar orqali olinadi. Olingan mahsulotlar korroziyaga yuqori qarshilik, tajovuzkor muhit va yuqori harorat kabi ko'rsatkichlar bilan tavsiflanadi. Haddelenmiş niyobiy va uning ingotlari, shuningdek, mahsulotning aşınmaya bardoshliligi, yuqori egiluvchanligi va yaxshi ishlov berilishi kabi xususiyatlarni beradi.

Shu tarzda olingan mahsulotlar ko'pincha samolyotsozlik, raketa, tibbiyot (jarrohlik), radiotexnika, elektrotexnika, atom energetikasi va atom energetikasi kabi faoliyat sohalarida qo'llaniladi. Niobiyum folga g'altaklarga o'raladi va quruq, namlikdan himoyalangan joyda, shuningdek tashqi tomondan mexanik ta'sirdan himoyalangan joyda saqlanadi.

Elektrodlar va qotishmalarda qo'llanilishi

Niobiydan foydalanish juda keng tarqalgan. Elektrodlarni tayyorlash uchun ishlatiladigan temir qotishmasining bir qismi bo'lgan material sifatida xrom va nikel kabi ishlatilishi mumkin. Niobiy, xuddi tantal kabi, o'ta qattiq karbid hosil qilish qobiliyatiga ega ekanligi sababli, u ko'pincha o'ta qattiq qotishmalar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Qo'shimcha qilish mumkinki, ular ushbu material yordamida hozirda asosida olingan qotishmalarning xususiyatlarini yaxshilashga harakat qilmoqdalar

Niobiy karbid elementlarini yaratishga qodir bo'lgan xom ashyo bo'lgani uchun, u ham tantal kabi po'lat ishlab chiqarishda qotishma aralashmasi sifatida ishlatiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, uzoq vaqt davomida niobiydan tantalga nopoklik sifatida foydalanish salbiy ta'sir sifatida qabul qilingan. Biroq, bugungi kunda fikr o'zgargan. Nb tantalning o'rnini bosuvchi rol o'ynashi mumkinligi aniqlandi, chunki katta miqdordagi atom massasi tufayli mahsulotning barcha eski imkoniyatlari va ta'sirini saqlab qolgan holda kamroq moddalar ishlatilishi mumkin.

Elektr texnikasida qo'llanilishi

Shuni ta'kidlash kerakki, niyobiumni birodari tantal singari, bir qutbli o'tkazuvchanlik xususiyatiga ega bo'lganligi sababli rektifikatorlarda qo'llash mumkin, ya'ni bu moddalar elektr tokini faqat bitta yo'nalishda o'tkazadi. Ushbu metaldan kuchli generatorlar va kuchaytirgich naychalarida ishlatiladigan anodlar kabi qurilmalarni yaratish uchun foydalanish mumkin.

Niobiydan foydalanish atom energetikasi sanoatiga etib kelganligini ta'kidlash juda muhimdir. Ushbu sohada ushbu materialdan tayyorlangan mahsulotlar qurilish materiallari sifatida ishlatiladi. Bu mumkin edi, chunki qismlarda Nb borligi ularni issiqlikka chidamli qiladi va shuningdek, ularga kimyoviy qarshilikning yuqori sifatlarini beradi.

Ushbu metalning ajoyib fizik xususiyatlari uning raketa texnologiyasida, reaktiv samolyotlarda va gaz turbinalarida keng qo'llanilishiga olib keldi.

Rossiyada niobiy ishlab chiqarish

Agar ushbu javhar zaxirasi haqida gapiradigan bo'lsak, unda jami 16 million tonna bor. Umumiy hajmning taxminan 70 foizini tashkil etadigan eng katta depozit Braziliyada joylashgan. Rossiya hududida ushbu ruda zaxiralarining taxminan 25% joylashgan. Ushbu ko'rsatkich barcha niobiy zaxiralarining muhim qismi hisoblanadi. Ushbu moddaning eng katta koni Sharqiy Sibirda, shuningdek Uzoq Sharqda joylashgan. Bugungi kunda Rossiya Federatsiyasi hududida Lovozerskiy GOK kompaniyasi ushbu moddani qazib olish va ishlab chiqarish bilan shug'ullanadi. Ta'kidlash joizki, "Stalmag" kompaniyasi Rossiyada niobiy ishlab chiqarish bilan ham shug'ullangan. U ushbu rudaning tatar konini o'zlashtirdi, ammo 2010 yilda u yopildi.

Bundan tashqari, u niyob oksidi ishlab chiqarish bilan shug'ullanishini ham qo'shishingiz mumkin. Ular uni loparit kontsentratini qayta ishlash orqali olishadi. Ushbu zavod 400 dan 450 tonnagacha ushbu moddani ishlab chiqaradi, ularning aksariyati AQSh va Germaniya kabi mamlakatlarga eksport qilinadi. Qolgan oksidning bir qismi Chepetsk mexanik zavodiga ketadi, u ham sof niobiyni, ham uning qotishmalarini ishlab chiqaradi. U erda yiliga 100 tonnagacha material ishlab chiqarishga imkon beradigan muhim quvvat mavjud.

Niobiyum metall va uning narxi

Ushbu moddaning ko'lami ancha keng bo'lishiga qaramay, asosiy maqsad kosmik va yadro sanoatidir. Shu sababli Nb strategik material sifatida tasniflanadi.

Niobium narxiga ta'sir qiluvchi asosiy parametrlar:

• qotishma tozaligi, ko'p miqdordagi aralashmalar narxni pasaytiradi;
• materialni etkazib berish shakli;
• etkazib beriladigan materiallar hajmi;
• ruda qabul qilish punktining joylashishi (turli mintaqalar uchun har xil miqdordagi element kerak bo'ladi, bu uning narxi boshqacha ekanligini anglatadi).

Moskvadagi materiallarning taxminiy ro'yxati:

• nB-2 markasidagi niobiyning narxi kg uchun 420-450 rublni tashkil qiladi;
• niobiy talaşlari kg uchun 500 dan 510 rublgacha;
• nBSh-00 brendining xodimlari har bir kg uchun 490 dan 500 rublgacha turadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu mahsulotning ulkan narxiga qaramay, unga bo'lgan talab tobora ortib bormoqda.

Tantal, shuningdek, tantal-niobium qotishmalari bilan bir qatorda niobiy ishlab chiqarish har ikkala qimmatbaho metallardan kompleks foydalanish nuqtai nazaridan katta iqtisodiy ahamiyatga ega.
Ko'pgina hollarda, xuddi shu ta'sirga ega bo'lgan tantal o'rniga o'ziga xos xususiyatga ega bo'lgan niyobiumni yoki tantalning niyobiy bilan qotishmalarini ishlatish mumkin, chunki bu metallar qattiq eritmalarning doimiy seriyasini hosil qiladi, ularning xossalari asosiy metallarga yaqin.
Tantalning niyobiy bilan qotishmasini alohida olingan tantal va niyobiy kukunlarini aralashtirish, so'ngra aralashmani presslash va vakuumda sinterlash, shuningdek, tantal va niobium aralashmalarini bir vaqtning o'zida qo'shma kamaytirish yo'li bilan olish mumkin, masalan, aralash murakkab ftoridlar K2TaF7 va K2NbF7, xloridlar aralashmasi, oksidlar aralashmasi va boshqalar. P.
Odatda, tantal va niobiyni ajratishning gidroflorik kislota usuli bilan ikkinchisi floroksiniobat K2NbOF5 * H2O shaklida ajralib chiqadi.
Ushbu tuz natriyni ikki sababga ko'ra kamaytirishga yaroqsiz:
a) ko'rsatilgan tuz tarkibiga kiradigan kristallanish suvi, natriy bilan reaksiyaga kirishib, portlashga olib kelishi mumkin,
b) tuzning bir qismi bo'lgan va niobiy bilan bog'langan kislorod natriy bilan kamaytirilmaydi va qaytarilish mahsulotida oksid aralashmasi shaklida qoladi.
Shuning uchun kaliy ftoroksiniobatni HF kontsentratsiyasi 10% dan yuqori bo'lgan gidroflorik kislota eritmasi orqali qayta kristallashtirish kerak, natijada natriyni kamaytirish uchun mos bo'lgan K2NbF7 tuzi hosil bo'ladi.
Niobium, shuningdek, tantal ishlab chiqarish uchun tavsiflangan sharoitlarga o'xshash sharoitlarda elektroliz yo'li bilan ishlab chiqarilishi mumkin. Tantalning elektrolitik ishlab chiqarilishidan pastroq oqim samaradorligi, shuningdek elektrolitdagi turli valentli niyobiy birikmalarining sezilarli eruvchanligi bilan bog'liq qiyinchiliklar qayd etilgan.
Ta2O5 + Nb2O5 aralashmasini parchalanuvchi komponentlar va K2TaF7 erituvchini o'z ichiga olgan aralash vannadan elektroliz qilish ham mumkin. Bunday holda, taniyum bilan niobium qotishmasi olinadi.
Niobiy olish uchun vakuumda niobium pentoksidni uglerod bilan kamaytirish usuli taklif qilingan.

Niobiy pentoksidni uglerod bilan kamaytirish

Niobiyni olish uchun K. Bolke niyobiy pentoksidni reaktsiyaga muvofiq vakuumda niyobiy karbid bilan qaytarish usulini ishlab chiqdi:

Aslida, bu jarayon niobiy pentoksidni uglerod bilan kamaytirishgacha kamayadi.
Niobium pentoksidning yuqori kimyoviy kuchliligi tufayli uglerod bilan atmosfera bosimida kamayish uchun grafit naychali pechda olinadigan yuqori harorat (taxminan 1800-1900 °) talab qilinadi (Niobium) uglerodga nisbatan yuqori yaqinlikka ega (hosil bo'lishining erkin energiyasi niobiy karbid -ΔF ° \u003d 38.2 kkal), shuning uchun pechda uglerodli gazlar mavjud bo'lganda va qattiq fazada yuqori diffuziya tezligida, bunday yuqori haroratda rivojlansa, niyobium niobiy karbid bilan ifloslangan bo'lib chiqadi, zaryad reaktsiya asosida tuzilgan bo'lsa ham

Vakuumda uglerod bilan qaytarilish reaktsiyasi pastroq haroratda (1600-1700 °),
Briketlar niyobiy pentoksid va uglerod qora aralashmasidan tayyorlanadi, reaksiya asosida stokiyometrik nisbatlarda olinadi.

Rolling 1800-1900 ° da grafit naychali pechda himoya atmosferasida (vodorod, argon) yoki vakuumda CO evolyutsiyasi to'xtaguncha 1600 ° haroratda amalga oshiriladi. Olingan mahsulot ozgina sinterlangan briket bo'lib, u kukunli kulrang karbid zarralaridan iborat. Karbid shar shaklida tegirmonda kukunga aylantiriladi va pentoksid bilan reaktsiyaga (1) mos keladigan nisbatda aralashtiriladi. Nb2O5 + NbC aralashmasining briketlari yana 1600 ° haroratda vakuumda kalsinlanadi.
CO shaklida uglerodni ter bilan olib tashlashni ta'minlash uchun Nb2O5 + NbC aralashmasiga oz miqdordagi niyobiy pentoksid qo'shilishi kerak. Niyobium kukunli metalldan siqilgan novdalarni yuqori haroratli sinterlash (payvandlash) keyingi ishlarida ortiqcha niobiy pentoksidi olib tashlanadi, chunki niyobiy oksidi (tantal kabi) metallning erish nuqtasi ostidagi haroratda vakuumda bug'lanadi.
Vakuum yaratish va undagi mahsulotni sovutish uchun sarflanadigan muqarrar vaqt tufayli, dastlabki niobiy karbidini ishlab chiqarishda vakuumli pechning unumdorligi atmosfera bosimida ishlaydigan grafit naychali pechning mahsuldorligidan ancha past, bu erda doimiy jarayonni Nb2O5 + S aralashmasi briketlari bilan ilg'or patronlar orqali amalga oshirish mumkin, shuning uchun 1800-1900 ° haroratda bo'lsa ham, atmosfera bosimida grafit naychali pechda NbC ni doimiy ravishda olish maqsadga muvofiqdir.
Vakuumli pechda metall niobiyni zaryaddagi Nb2O5 dan ortiqcha ortiqcha (2) reaktsiyaga muvofiq pentoksidni soot bilan reaksiya qilish orqali olish mumkin edi. Ammo, vakuumli pechga Nb2O5 + 5NbC aralashmasi yuklanganda, uning mahsuldorligi Nb2O5 + 5C aralashmasini yuklash bilan taqqoslaganda sezilarli darajada oshadi, chunki Nb2O5 + SNbC aralashmasi tarkibida niobiy (82,4%) Nb2O5 aralashmasidan 1,5 baravar ko'p + 5C (57,2%) Bundan tashqari, birinchi aralashmaning o'ziga xos tortishish kuchi ikkinchi aralashdan 1,7 baravar yuqori (mos ravishda 6,25 g / sm3 va 3,7 g / sm3).
Bunga qo'shimcha ravishda, Nb2O5 + 5NbC aralashmasining asosiy qismini tashkil etuvchi niobiy karbid, tarqalgan Nb2O5 va soot kukunlariga qaraganda qo'polroq ekanligini yodda tutish kerak, bu Nb2O5 + 5NbC aralashmasining katta zichligi uchun qo'shimcha sababdir. Nb2O5 + 5C aralashmasidan ko'ra.
Bularning barchasi natijasida kartrijning birlik hajmi Nb2O5 + 5C aralashmasining briketlariga qaraganda Nb2O5 + 5NbC aralashmasining briketlari ko'rinishidagi 2,5-3 baravar ko'proq materialni (niobiy tarkibiga qarab) sig'dira oladi.
Bolke ishlarida vakuumli pechga yuklangan Nb2O5 + 5NbC aralashmasining tavsiya etilgan tarkibiga qat'iy rioya qilish zarurligi to'g'risida ishonchli dalillar etarli emas.
Nb2O5 + 5C aralashmasini uglerod naychali pechda atmosfera bosimida kalsinlash orqali yuqori mahsuldorlik bilan (uzluksiz jarayonda) tarkibida oz miqdordagi uglerodli metall niobiyga yaqin mahsulot olish mumkin. Ushbu yuqori zichlik va katta zichlikdagi niobiyga boy kukunni tegishli miqdordagi Nb2O5 bilan aralashtirish mumkin (niyobidagi ekvivalent uglerod nopokligiga nisbatan Nb2O5 ning ozgina oshib ketishi bilan) va vakuumli pechda kaltsiylangan briket aralashmasi tarkibidagi uglerodni olib tashlash uchun CO ning shakli
Ushbu parametr yordamida vakuumli pechning quvvati va natijada unumdorligi eng katta bo'ladi. Niobiumni yuqori haroratda sinterlash paytida Nb2O5 ning ozgina qolgan qismi bug'lanib, ikkinchisi ixcham eriydigan metallga aylanadi
Pentoksid bilan reaksiyaga kirishish uchun niyobium karbid o'rniga kam uglerodli niobiydan foydalanganda ba'zi bir texnologik asoratlar paydo bo'lishi mumkin. Haqiqat shundaki, grafit naychali pechning reaktsiya maydonida atmosfera bosimida kam uglerodli niobiy olganda, har doim ham azotning havodan aralashmasi o'choqqa kirishi mumkin. Niobiy azotga yuqori yaqinlikka ega bo'lib, uni faol ravishda singdiradi. Niobium karbid ishlab chiqarishda azotga qaraganda niobiumning uglerodga yaqinligi yuqori bo'lganligi sababli mahsulotni azot bilan ifloslanish ehtimoli ancha past bo'ladi.
Shu sababli, kam uglerodli niyobiyni boshlang'ich material sifatida ishlatganda metall niobiyni olish azotning reaksiya fazosiga kirib borishini istisno qiladigan sharoitlarni yaratish zarurati bilan murakkablashadi, bunga grafit-trubkali pechda erkin bog'langan atmosfera. Pechdagi azotni olib tashlash uchun pechni toza vodorod yoki argon bilan yaxshilab to'ldirish, korpusning zichligini kuzatish, ichiga Nb2O5 + 5C aralashmasi bo'lgan patronlarni yuklashda va tushirish paytida reaksiya naychasiga havo yutishdan saqlanish kerak. niobiy va boshqalar.
Shuning uchun atmosfera bosimida niyobiy karbid yoki kam uglerodli niyobiumni oldindan ishlab chiqarish variantining afzalliklari to'g'risida (keyinchalik vakuumda Nb2O5 aralashmasida ushbu mahsulotlarni kalsinlash bilan) har bir alohida holatda amaliy imkoniyatlar bilan hal qilish mumkin.
Ta'riflangan variantlardan biriga muvofiq niobiumni uglerod bilan kamaytirish jarayonining afzalliklari quyidagilardan iborat: soot shaklida arzonlashtiruvchi vositadan foydalanish va niyobiyning tayyor metallga to'g'ridan-to'g'ri tiklanishi.
Tantal va niobiy oksidlari xossalarining yaqinligi, egiluvchan tantal ishlab chiqarish uchun tavsiflangan usuldan foydalanishga imkon beradi.

17.03.2020

Bugungi kunda uch o'lchovli modellarni yaratish nafaqat animatsiya uchun, balki texnik maqsadlar uchun ham dolzarbdir. Shuningdek, ko'pincha 3D modellashtirish yordamida ular ichki modellarni yaratadilar ...

16.03.2020

Hozirgi kunda mashhur laminat taxta singari, zamonaviy parket taxtalarini o'rnatish juda oson. Uni erga egasining uyida yoki texnik xonada joylashtiring ...

16.03.2020

Portalda ro'yxatdan o'tish deyarli bir zumda amalga oshiriladi, siz elektron pochta manzilini kiritish orqali hisob yaratishingiz yoki 20-raqamlardan birida o'zingizning hisob qaydnomangizdan foydalanishingiz mumkin ...

16.03.2020

Qaysi gadjetingiz borligi muhim emas, hatto eng qadimgi smartfondan ham mobil versiya orqali o'ynashingiz mumkin. O'ynashni boshlash uchun avval ro'yxatdan o'tishingiz kerak ...

16.03.2020

Pol qoplamalari orasida gilam ayniqsa ajoyib, chunki u ajoyib izolyatsiya xususiyatlarini, hashamatli ko'rinishni va oddiy o'rnatish texnologiyasini birlashtiradi.

16.03.2020

Birinchidan, sanoat sovutgichlari qanday ishlashini tushunishingiz kerak. Bunday qurilma oddiy sovutgichga o'xshaydi, maxsus nasos suyuqlikni chiqaradi, sovutadi ...

15.03.2020

Uyingizda ta'mirlash ishlarini rejalashtirayotganda, avvalambor, harakat doirasini aniqlashingiz kerak. Xonaning holatiga qarab, maydon ...