Verwendung von Niob. Niobproduktion in Russland

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Es lohnt sich damit anzufangen, dass Niob untrennbar mit einem Stoff wie Tantal verbunden ist. Und das, obwohl diese Materialien nicht gleichzeitig geöffnet wurden.

Was ist Niob

Was weiß man heute über einen Stoff wie Niob? Es ist ein chemisches Element der 5. Gruppe des Periodensystems mit der Ordnungszahl 41 sowie einer Atommasse von 92,9 und zeichnet sich wie viele andere Metalle durch einen stahlgrauen Glanz aus.

Einer der wichtigsten physikalischen Parameter dieses Metalls war seine Feuerfestigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaft hat sich die Verwendung von Niob in vielen Branchen durchgesetzt. Der Schmelzpunkt dieser Substanz liegt bei 2468 Grad Celsius und der Siedepunkt bei 4927 Grad Celsius.

Die chemischen Eigenschaften dieser Substanz sind ebenfalls auf einem hohen Niveau. Es zeichnet sich durch eine hohe Beständigkeit gegenüber negativen Temperaturen sowie den meisten aggressiven Umgebungen aus.

Produktion

Es ist erwähnenswert, dass das Vorkommen von Erzen, die das Element Nb (Niob) enth alten, viel größer ist als das von Tantal, aber das Problem liegt in der Knappheit des Geh alts des Elements selbst in diesem Erz.

Um dieses Element zu erh alten, wird meistens ein thermischer Reduktionsprozess durchgeführt, an dem Aluminium oder Silizium beteiligt ist. Als Ergebnis dieses Vorgangs werden Ferroniob- und Ferrotantaloniob-Verbindungen erh alten. Es ist erwähnenswert, dass die Herstellung einer metallischen Version dieser Substanz aus demselben Erz erfolgt, aber eine komplexere Technologie verwendet wird. Niobtiegel und andere resultierende Materialien zeichnen sich durch eine sehr hohe Leistung aus.

Verfahren zur Gewinnung von Niob

Derzeit sind aluminothermische, natriumthermische und carbothermische Verfahren eines der am weitesten entwickelten Gebiete zur Gewinnung dieses Materials. Der Unterschied zwischen diesen Typen liegt auch in den Vorstufen, die zur Reduktion von Niob verwendet werden. Nehmen wir an, K2NbF7 wird in der Natrium-Thermalmethode verwendet. Aber zum Beispiel beim aluminothermischen Verfahren wird Niobpentoxid verwendet.

Wenn wir über die carbothermische Gewinnungsmethode sprechen, dann impliziert diese Technologie das Mischen von Nb mit Ruß. Dieser Prozess sollte in einer Hochtemperatur- und Wasserstoffumgebung stattfinden. Als Ergebnis dieses Vorgangs wird Niobcarbid erh alten. Die zweite Stufe besteht darin, dass das Wasserstoffmedium durch ein Vakuum ersetzt wird und die Temperatur beibeh alten wird. An dieser Stelle zum Niobcarbidsein Oxid wird hinzugefügt und das Metall selbst wird erh alten.

Es ist wichtig anzumerken, dass unter den Formen des produzierten Metalls Niob in Barren ziemlich verbreitet ist. Dieses Produkt ist für die Herstellung von Legierungen auf Metallbasis sowie verschiedenen anderen Halbzeugen bestimmt.

Aus diesem Material kann auch ein Stick hergestellt werden, der je nach Reinheit der Substanz in mehrere Kategorien eingeteilt wird. Die geringste Menge an Verunreinigungen ist in dem mit NBSh-00 bezeichneten Stab enth alten. Die NBSh-0-Klasse ist durch ein höheres Vorhandensein von Elementen wie Eisen, Titan und Tantalsilizium gekennzeichnet. Die Kategorie mit der höchsten Verunreinigungsrate ist NBSh-1. Es kann hinzugefügt werden, dass Niob in Barren keine solche Klassifizierung hat.

Alternative Produktionsverfahren

Alternative Verfahren umfassen das tiegellose Elektronenstrahl-Zonenschmelzen. Dieses Verfahren ermöglicht es, Nb-Einkristalle zu erh alten. Mit diesem Verfahren werden Niobtiegel hergestellt. Es gehört zur Pulvermetallurgie. Es wird verwendet, um zunächst eine Legierung dieses Materials und dann seine reine Probe zu erh alten. Das Vorhandensein dieser Methode hat dazu geführt, dass die Werbung für den Kauf von Niob weit verbreitet ist. Dieses Verfahren ermöglicht es, nicht das schwer zu gewinnende Erz selbst oder ein Konzentrat daraus zu verwenden, sondern Sekundärrohstoffe, um reines Metall zu gewinnen.

Ein weiteres alternatives Herstellungsverfahren ist das Walzen von Niob. Es ist erwähnenswert, dass die meisten der verschiedenen Firmen gebenPräferenz für den Kauf von Stangen, Draht oder Blech.

Gerollt und Folie

Folie aus diesem Material ist ein weit verbreitetes Halbzeug. Es ist das dünnste gewalzte Blech dieser Substanz. Dieser Rohstoff wird für die Herstellung einiger Produkte und Teile verwendet. Niobfolie wird aus reinen Rohstoffen durch K altwalzen von Nb-Barren gewonnen. Die resultierenden Produkte zeichnen sich durch Indikatoren wie hohe Beständigkeit gegen Korrosion, aggressive Umgebungen und hohe Temperaturen aus. Das Walzen von Niob und seinen Barren verleiht dem Produkt auch Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit, hohe Duktilität und gute Bearbeitbarkeit.

Auf diese Weise erh altene Produkte werden am häufigsten in Bereichen wie Flugzeugbau, Raketenwissenschaft, Medizin (Chirurgie), Funktechnik, Elektrotechnik, Kernenergie, Kernenergie verwendet. Die Niobfolie wird in Coils verpackt und trocken, vor Feuchtigkeit geschützt, sowie an einem vor mechanischen Einwirkungen von außen geschützten Ort gelagert.

Anwendung in Elektroden und Legierungen

Die Verwendung von Niob ist sehr weit verbreitet. Es kann wie Chrom und Nickel als Material verwendet werden, das Teil der Eisenlegierung ist, die zur Herstellung von Elektroden verwendet wird. Da Niob wie Tantal ein superhartes Karbid bilden kann, wird es häufig zur Herstellung superharter Legierungen verwendet. Sie können hinzufügen, was derzeit mit diesem Material versucht wirdverbessern die Eigenschaften von Legierungen aus Nichteisenmetallen.

Da Niob ein Rohstoff ist, der Karbidelemente bilden kann, wird es wie Tantal als Legierungsmischung in der Stahlherstellung verwendet. Anzumerken ist, dass die Verwendung von Niob als Verunreinigung von Tantal lange Zeit als negativer Effekt angesehen wurde. Heute hat sich die Meinung jedoch geändert. Es wurde festgestellt, dass Nb Tantal ersetzen kann, und zwar mit großem Erfolg, da aufgrund der geringeren Atommasse weniger Substanz verwendet werden kann, während alle alten Eigenschaften und Wirkungen des Produkts erh alten bleiben.

Elektroanwendungen

Es ist hervorzuheben, dass die Verwendung von Niob, wie auch seines Bruders Tantal, in Gleichrichtern möglich ist, da sie die Eigenschaft der unipolaren Leitfähigkeit haben, d.h. diese Substanzen leiten elektrischen Strom nur in eine Richtung. Es ist möglich, dieses Metall zu verwenden, um Geräte wie Anoden herzustellen, die in Hochleistungsgeneratoren und Verstärkerröhren verwendet werden.

Es ist sehr wichtig zu beachten, dass die Verwendung von Niob die Kernenergieindustrie erreicht hat. In dieser Industrie werden Produkte aus diesem Stoff als Konstruktionsmaterialien verwendet. Dies wird ermöglicht, weil das Vorhandensein von Nb in den Teilen sie hitzebeständig macht und ihnen auch eine hohe chemische Beständigkeit verleiht.

Die hervorragenden physikalischen Eigenschaften dieses Metalls haben dazu geführt, dass es in der Raketentechnologie, im Jet, weit verbreitet istFlugzeuge, in Gasturbinen.

Niobproduktion in Russland

Wenn wir über die Reserven dieses Erzes sprechen, dann sind es insgesamt etwa 16 Millionen Tonnen. Die größte Lagerstätte mit ca. 70 % des Gesamtvolumens befindet sich in Brasilien. Auf dem Territorium Russlands befinden sich etwa 25% der Reserven dieses Erzes. Dieser Indikator gilt als wesentlicher Bestandteil aller Niobreserven. Die größten Vorkommen dieser Substanz befinden sich in Ostsibirien sowie in Fernost. Bis heute beschäftigt sich das Unternehmen Lovozersky GOK mit der Gewinnung und Produktion dieser Substanz auf dem Territorium der Russischen Föderation. Es ist ersichtlich, dass die Firma Stalmag auch in der Produktion von Niob in Russland tätig war. Es entwickelte die tatarische Lagerstätte dieses Erzes, wurde aber 2010 geschlossen.

Es kann auch hinzugefügt werden, dass das Solikamsker Magnesiumwerk Nioboxid produziert. Sie erh alten es durch die Verarbeitung von Loparit-Konzentrat. Dieses Unternehmen produziert 400 bis 450 Tonnen dieser Substanz, von denen die meisten in Länder wie die Vereinigten Staaten und Deutschland exportiert werden. Ein Teil des verbleibenden Oxids geht an die Chepetsky Mechanical Plant, die sowohl reines Niob als auch seine Legierungen herstellt. Es gibt erhebliche Kapazitäten, die es ermöglichen, bis zu 100 Tonnen Material pro Jahr zu produzieren.

Niobmetall und seine Kosten

Trotz der Tatsache, dass der Anwendungsbereich dieser Substanz ziemlich breit ist, ist der Hauptzweck die Raumfahrt- und Nuklearindustrie. Aus diesem Grund wird Nb als strategisches Material eingestuft.

Die wichtigsten Parameter, diebeeinflussen die Niobkosten:

• Reinheit der Legierung, eine große Menge an Verunreinigungen reduziert den Preis;
• Materiallieferform;
• Menge an geliefertem Material;
• Standort der Erzannahmestelle (verschiedene Regionen benötigen unterschiedliche Mengen des Elements und daher ist der Preis dafür unterschiedlich).

Ungefähre Liste der Materialpreise in Moskau:

• Niob der Sorte NB-2 kostet zwischen 420-450 Rubel pro kg;
• Niobchips kosten zwischen 500 und 510 Rubel pro kg;
• Stab NBSh-00 kostet zwischen 490 und 500 Rubel pro kg.

Es ist erwähnenswert, dass trotz der enormen Kosten dieses Produkts die Nachfrage danach nur noch steigt.