10.06.2021

निओबियम - निओबियमचे गुणधर्म, उपयोग आणि मिश्रधातू. धातूशास्त्र आणि उद्योगात नायओबियमचा वापर निओबियमचा वितळण्याचा बिंदू

उरल राज्य खाण विद्यापीठ

विषयावर: निओबियमचे गुणधर्म

गट: M-13-3

विद्यार्थी: मोखनाशीन निकिता

1. घटकाबद्दल सामान्य माहिती

निओबियमचे भौतिक गुणधर्म

निओबियमचे रासायनिक गुणधर्म

मोफत निओबियम

निओबियम ऑक्साईड आणि त्यांचे क्षार

निओबियम संयुगे

निओबियम उत्पादनात आघाडीवर असलेले देश

1. घटकाबद्दल सामान्य माहिती

मेंडेलीव्ह टेबलमधील 41 व्या सेलमध्ये व्यापलेल्या घटकाशी मानवता बर्याच काळापासून परिचित आहे. त्याच्या सध्याच्या नावाचे वय - निओबियम - जवळजवळ अर्धा शतक लहान आहे. असे झाले की आयटम # 41 दोनदा उघडला गेला. प्रथमच - 1801 मध्ये, इंग्रजी शास्त्रज्ञ चार्ल्स हॅचेट यांनी अमेरिकेतून ब्रिटिश संग्रहालयात पाठविलेल्या विश्वासू खनिजाच्या नमुन्याची तपासणी केली. या खनिजापासून, त्याने पूर्वी अज्ञात घटकाचे ऑक्साईड वेगळे केले. हॅचेटने नवीन घटकाला कोलंबिया असे नाव दिले, अशा प्रकारे त्याचे परदेशातील मूळ चिन्हांकित केले. आणि काळ्या खनिजाला कोलंबाइट असे नाव देण्यात आले. एका वर्षानंतर, स्वीडिश रसायनशास्त्रज्ञ एकेबर्गने कोलंबाइटपासून टॅंटलम नावाच्या दुसर्या नवीन घटकाचा ऑक्साईड वेगळा केला. कोलंबिया आणि टॅंटलम या संयुगांमध्ये समानता इतकी मोठी होती की 40 वर्षांपासून बहुतेक रसायनशास्त्रज्ञांचा असा विश्वास होता की टॅंटलम आणि कोलंबियम एक आणि समान घटक आहेत.

1844 मध्ये, जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ हेनरिक रोझ यांनी बव्हेरियामध्ये सापडलेल्या कोलंबाइटचे नमुने तपासले. त्याने दोन धातूंचे ऑक्साइड पुन्हा शोधून काढले. त्यापैकी एक आधीच ज्ञात टॅंटलमचा ऑक्साईड होता. ऑक्साईड सारखेच होते आणि त्यांच्या समानतेवर जोर देण्यासाठी, पौराणिक शहीद टँटालसची मुलगी निओबच्या नावावर, रोझने दुसरा ऑक्साईड निओबियम बनवणाऱ्या घटकाचे नाव दिले. तथापि, गुलाब, हॅचेट प्रमाणे, हा घटक मुक्त स्थितीत प्राप्त करण्यात अक्षम होता. 1866 मध्ये स्वीडिश शास्त्रज्ञ ब्लॉमस्ट्रँड यांनी हायड्रोजनसह निओबियम क्लोराईड कमी करताना धातूचा निओबियम प्रथम मिळवला होता. XIX शतकाच्या शेवटी. हा घटक मिळवण्यासाठी आणखी दोन मार्ग सापडले आहेत. प्रथम मॉइसनने ते इलेक्ट्रिक भट्टीत प्राप्त केले, कार्बनसह नायबियम ऑक्साईड कमी केले आणि नंतर गोल्डस्मिट अॅल्युमिनियमसह समान घटक पुनर्संचयित करण्यात सक्षम झाला. आणि घटक क्रमांक 41 मध्ये कॉल करण्यासाठी विविध देशवेगवेगळ्या प्रकारे चालू ठेवले: इंग्लंड आणि युनायटेड स्टेट्समध्ये - कोलंबियमसह, इतर देशांमध्ये - निओबियमसह. इंटरनॅशनल युनियन ऑफ प्युअर अँड अप्लाइड केमिस्ट्री (IUPAC) ने 1950 मध्ये या मतभेदाचा अंत केला. "निओबियम" या मूलद्रव्याचे नाव सर्वत्र वैध करण्याचा निर्णय घेण्यात आला आणि "कोलंबाइट" हे नाव मुख्य खनिजाला देण्यात आले. niobium त्याचे सूत्र (Fe, Mn) (Nb, Ta) 2 आहे ओ 6.

हा योगायोग नाही की निओबियम हा एक दुर्मिळ घटक मानला जातो: तो खरोखर दुर्मिळ आणि कमी प्रमाणात असतो, नेहमी खनिजांच्या स्वरूपात असतो आणि कधीही त्याच्या मूळ स्थितीत नसतो. एक मनोरंजक तपशील: वेगवेगळ्या संदर्भ प्रकाशनांमध्ये, निओबियमचे क्लार्क (पृथ्वीच्या कवचातील सामग्री) भिन्न आहे. हे मुख्यतः अलिकडच्या वर्षांत आफ्रिकन देशांमध्ये निओबियम असलेल्या खनिजांचे नवीन साठे सापडले आहेत. "केमिस्ट हँडबुक", खंड 1 (एम., "केमिस्ट्री", 1963) मध्ये आकडे दिले आहेत: 3.2 · 10-5% (1939), 1 · 10-3% (1949) आणि 2, 4 10- 3% (1954). परंतु नवीनतम आकडेवारी देखील कमी लेखली गेली आहे: अलीकडील वर्षांमध्ये सापडलेल्या आफ्रिकन ठेवींचा समावेश येथे केला गेला नाही. तरीसुद्धा, असा अंदाज आहे की अंदाजे 1.5 दशलक्ष टन धातूचा नायओबियम आधीच ज्ञात ठेवींच्या खनिजांमधून वितळला जाऊ शकतो.

निओबियमचे भौतिक गुणधर्म

निओबियम एक चमकदार चांदी-राखाडी धातू आहे.

एलिमेंटल निओबियम हा एक अत्यंत रीफ्रॅक्टरी (2468 ° से) आणि उच्च उकळणारा (4927 ° से) धातू आहे जो अनेक संक्षारक वातावरणात अत्यंत प्रतिरोधक आहे. हायड्रोफ्लोरिक ऍसिडचा अपवाद वगळता सर्व ऍसिड त्यावर कार्य करत नाहीत. ऑक्सिडायझिंग ऍसिड "पॅसिव्हेट" नायओबियम, ते संरक्षणात्मक ऑक्साईड फिल्म (क्रमांक 205) सह झाकून. परंतु उच्च तापमानात, नायबियमची प्रतिक्रिया वाढते. जर 150 ... 200 डिग्री सेल्सिअस तपमानावर धातूचा फक्त एक छोटा पृष्ठभाग ऑक्सिडाइझ केला असेल तर 900 ... 1200 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ऑक्साइड फिल्मची जाडी लक्षणीय वाढते.

निओबियमची क्रिस्टल जाळी a = 3.294 Å पॅरामीटरसह शरीर-केंद्रित घन आहे.

शुद्ध धातू लवचिक आहे आणि मध्यवर्ती अॅनिलिंगशिवाय थंड स्थितीत पातळ शीटमध्ये (0.01 मिमी जाडीपर्यंत) गुंडाळले जाऊ शकते.

उच्च वितळणे आणि उकळण्याचा बिंदू म्हणून नायओबियमचे गुणधर्म लक्षात घेणे शक्य आहे, इतर रीफ्रॅक्टरी धातूंच्या तुलनेत इलेक्ट्रॉनचे कमी कार्य कार्य - टंगस्टन आणि मॉलिब्डेनम. नंतरचे गुणधर्म इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन (इलेक्ट्रॉनचे उत्सर्जन) करण्याची क्षमता दर्शवते, जी व्हॅक्यूम तंत्रज्ञानामध्ये निओबियमच्या वापरासाठी वापरली जाते. निओबियममध्ये अतिसंवाहक संक्रमण तापमान देखील आहे.

घनता 8.57 ग्रॅम/सेमी 3(20 ° से); ट पीएल 2500 ° से; ट गठ्ठा 4927 ° से; बाष्प दाब (mm Hg मध्ये; 1 mm Hg = 133.3 N/m 2) 1 10 -5(2194 ° से), 1 10 -4(2355°C), 6 10 -4(t. येथे पीएल ), 1 10-3 (2539 ° से).

सभोवतालच्या तापमानात, निओबियम हवेत स्थिर असतो. जेव्हा धातू 200 - 300 डिग्री सेल्सिअस तपमानावर गरम होते तेव्हा ऑक्सिडेशन (टार्निशिंग फिल्म्स) सुरू होते. 500 ° च्या वर, ऑक्साईड Nb2 च्या निर्मितीसह जलद ऑक्सिडेशन होते ओ 5.

W / (m · K) मध्ये 0 ° C आणि 600 ° C वर थर्मल चालकता, अनुक्रमे 51.4 आणि 56.2, cal / (cm · sec · ° C) 0.125 आणि 0.156 मध्ये समान. 0 ° से 15.22 10 वर विशिष्ट व्हॉल्यूमेट्रिक विद्युत प्रतिकार -8ohm m (15.22 10 -6ओम सेमी). सुपरकंडक्टिंग संक्रमण तापमान 9.25 K आहे. निओबियम पॅरामॅग्नेटिक आहे. इलेक्ट्रॉनचे कार्य कार्य 4.01 eV आहे.

शुद्ध निओबियम थंडीत सहजपणे दाबले जाते आणि उच्च तापमानात समाधानकारक यांत्रिक गुणधर्म राखून ठेवते. 20 आणि 800 ° C वर त्याची अंतिम शक्ती अनुक्रमे 342 आणि 312 MN/m आहे. 2, kgf/mm मध्ये समान 234.2 आणि 31.2; 20 आणि 800 डिग्री सेल्सिअस वर वाढवणे, अनुक्रमे, 19.2 आणि 20.7%. शुद्ध निओबियम 450 चे ब्रिनेल कडकपणा, तांत्रिक 750-1800 Mn/m 2... काही घटकांची अशुद्धता, विशेषत: हायड्रोजन, नायट्रोजन, कार्बन आणि ऑक्सिजन, लवचिकता मोठ्या प्रमाणात बिघडवतात आणि नायबियमची कडकपणा वाढवतात.

3. नायबियमचे रासायनिक गुणधर्म

निओबियम विशेषतः अजैविक आणि सेंद्रिय पदार्थांच्या प्रतिकारासाठी बहुमोल आहे.

चूर्ण आणि ढेकूण धातूच्या रासायनिक वर्तनात फरक आहे. नंतरचे अधिक स्थिर आहे. उच्च तापमानाला गरम केले तरीही धातू त्यावर कार्य करत नाहीत. द्रव अल्कली धातू आणि त्यांचे मिश्र धातु, बिस्मथ, शिसे, पारा, कथील त्यांचे गुणधर्म न बदलता बराच काळ नायबियमच्या संपर्कात राहू शकतात. परक्लोरिक ऍसिड, एक्वा रेजीया यासारखे मजबूत ऑक्सिडंट्स, नायट्रिक, सल्फ्यूरिक, हायड्रोक्लोरिक आणि इतर सर्व काही करू शकत नाहीत. अल्कधर्मी द्रावणाचाही निओबियमवर परिणाम होत नाही.

तथापि, तीन अभिकर्मक आहेत जे नायबियम धातूचे रासायनिक संयुगेमध्ये रूपांतर करू शकतात. त्यापैकी एक अल्कली धातूचा वितळलेला हायड्रॉक्साइड आहे:

Nb + 4NaOH + 5О2 = 4NaNbO3 + 2H2O

इतर दोन हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड (HF) किंवा नायट्रिक ऍसिड (HF + HNO) सह त्याचे मिश्रण आहेत. या प्रकरणात, फ्लोराइड कॉम्प्लेक्स तयार होतात, ज्याची रचना मुख्यत्वे प्रतिक्रिया परिस्थितीवर अवलंबून असते. घटक कोणत्याही परिस्थितीत 2- किंवा 2- प्रकारच्या आयनमध्ये समाविष्ट केला जातो.

जर आपण चूर्ण निओबियम घेतो, तर ते काहीसे अधिक सक्रिय होते. उदाहरणार्थ, वितळलेल्या सोडियम नायट्रेटमध्ये, ते अगदी प्रज्वलित होते, ऑक्साईडमध्ये बदलते. कॉम्पॅक्ट निओबियम 200 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त गरम केल्यावर ऑक्सिडायझेशन सुरू होते आणि पावडर 150 डिग्री सेल्सिअस तापमानात आधीच ऑक्साईड फिल्मने झाकले जाते. त्याच वेळी, या धातूच्या आश्चर्यकारक गुणधर्मांपैकी एक प्रकट होतो - ते प्लास्टिसिटी टिकवून ठेवते.

भूसाच्या रूपात, जेव्हा 900 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त गरम केले जाते तेव्हा ते Nb2O5 पर्यंत पूर्णपणे जळून जाते. क्लोरीनच्या प्रवाहात जोरदारपणे जळते:

Nb + 5Cl2 = 2NbCl5

गरम झाल्यावर सल्फरशी प्रतिक्रिया देते. बहुतेक धातूंचे मिश्रण करणे कठीण आहे. कदाचित फक्त दोनच अपवाद आहेत: लोह, ज्याच्या सहाय्याने वेगवेगळ्या गुणोत्तरांचे घन द्रावण तयार होतात आणि अॅल्युमिनियम, ज्यामध्ये निओबियमसह Al2Nb संयुग आहे.

निओबियमचे कोणते गुण सर्वात मजबूत ऍसिड-ऑक्सिडायझिंग एजंटच्या कृतीचा प्रतिकार करण्यास मदत करतात? हे निष्पन्न झाले की हे धातूच्या गुणधर्मांशी नाही तर त्याच्या ऑक्साईडच्या वैशिष्ट्यांशी संबंधित आहे. ऑक्सिडायझिंग एजंट्सच्या संपर्कात असताना, धातूच्या पृष्ठभागावर एक अतिशय पातळ (म्हणून अदृश्य), परंतु ऑक्साईडचा खूप दाट थर दिसून येतो. हा थर ऑक्सिडायझिंग एजंटच्या स्वच्छ धातूच्या पृष्ठभागाच्या मार्गावर एक दुर्गम अडथळा बनतो. केवळ काही रासायनिक अभिकर्मक, विशेषतः फ्लोरिन आयन, त्यातून आत प्रवेश करू शकतात. म्हणून, मूलत: धातूचे ऑक्सीकरण केले जाते, परंतु पातळ संरक्षणात्मक फिल्मच्या उपस्थितीमुळे व्यावहारिकपणे कोणतेही ऑक्सिडेशन परिणाम लक्षात येत नाहीत. डायल्युट सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या दिशेने पॅसिव्हिटीचा वापर पर्यायी करंट रेक्टिफायर तयार करण्यासाठी केला जातो. हे सोप्या पद्धतीने मांडले आहे: प्लॅटिनम आणि निओबियम प्लेट्स 0.05 मीटर सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या द्रावणात बुडवल्या जातात. निष्क्रिय अवस्थेतील निओबियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड असल्यास प्रवाह चालवू शकतो - कॅथोड, म्हणजे इलेक्ट्रॉन केवळ धातूच्या बाजूने ऑक्साईड थरातून जाऊ शकतात. द्रावणातून इलेक्ट्रॉनचा मार्ग बंद आहे. म्हणून, जेव्हा अशा उपकरणातून पर्यायी प्रवाह जातो, तेव्हा फक्त एक टप्पा जातो, ज्यासाठी प्लॅटिनम हा एनोड असतो आणि निओबियम हा कॅथोड असतो.

नायओबियम धातूचे हॅलोजन

4. निओबियम मुक्त स्थितीत

हे इतके सुंदर आहे की एका वेळी त्यांनी त्यातून दागिने बनवण्याचा प्रयत्न केला: त्याच्या हलक्या राखाडी रंगासह, निओबियम प्लॅटिनमसारखे दिसते. उच्च वितळणे (2500 डिग्री सेल्सिअस) आणि उकळण्याचे बिंदू (4840 डिग्री सेल्सिअस) असूनही, त्यातून कोणतेही उत्पादन सहजपणे बनवता येते. धातू इतका लवचिक आहे की त्यावर थंडीत प्रक्रिया केली जाऊ शकते. हे अतिशय महत्वाचे आहे की नायओबियम उच्च तापमानात त्याचे यांत्रिक गुणधर्म टिकवून ठेवते. हे खरे आहे की, व्हॅनेडियमच्या बाबतीत, हायड्रोजन, नायट्रोजन, कार्बन आणि ऑक्सिजनच्या अगदी लहान अशुद्धता देखील प्लास्टिसिटी कमी करतात आणि कडकपणा वाढवतात. -100 ते -200 डिग्री सेल्सिअस तापमानात निओबियम ठिसूळ बनते.

अलिकडच्या वर्षांत तंत्रज्ञानाच्या सहभागामुळे अल्ट्राप्युअर आणि कॉम्पॅक्ट स्वरूपात निओबियम मिळवणे शक्य झाले आहे. संपूर्ण तांत्रिक प्रक्रिया जटिल आणि वेळ घेणारी आहे. मूलभूतपणे, ते 4 टप्प्यात विभागलेले आहे:

1.एकाग्रता प्राप्त करणे: फेरोनिओबियम किंवा फेरोटेन्टालोनिओबियम;

.एकाग्रता उघडणे - निओबियम (आणि टॅंटलम) चे कोणत्याही अघुलनशील संयुगेमध्ये हस्तांतरण करणे जेणेकरून ते एकाग्रतेच्या मोठ्या भागापासून वेगळे होईल;

.निओबियम आणि टॅंटलम वेगळे करणे आणि त्यांचे वैयक्तिक संयुगे प्राप्त करणे;

.धातू मिळवणे आणि परिष्कृत करणे.

पहिल्या दोन पायऱ्या बर्‍यापैकी सोप्या आणि सामान्य आहेत, जरी वेळ घेणारे. निओबियम आणि टॅंटलमच्या पृथक्करणाची डिग्री तिसऱ्या टप्प्याद्वारे निर्धारित केली जाते. जास्तीत जास्त निओबियम आणि विशेषत: टॅंटलम मिळविण्याच्या इच्छेने नवीनतम पृथक्करण पद्धती शोधण्यास भाग पाडले: निवडक निष्कर्षण, आयन एक्सचेंज, हॅलोजनसह या घटकांच्या संयुगे सुधारणे. परिणामी, एकतर ऑक्साईड किंवा टॅंटलम आणि निओबियम पेंटाक्लोराईड्स स्वतंत्रपणे मिळतात. शेवटच्या टप्प्यावर, हायड्रोजनच्या प्रवाहात 1800 डिग्री सेल्सिअस तापमानात कोळसा (काजळी) सह घट वापरली जाते आणि नंतर तापमान 1900 डिग्री सेल्सियस पर्यंत वाढवले जाते आणि दबाव कमी केला जातो. कोळशाच्या परस्परसंवादाने मिळविलेले कार्बाइड Nb2O5 वर प्रतिक्रिया देते:

2Nb2O5 + 5NbC = 9Nb + 5CO3,

आणि niobium पावडर दिसते. जर, टॅंटलमपासून निओबियम वेगळे केल्यामुळे, ऑक्साईड नाही, परंतु मीठ मिळते, तर त्यावर 1000 डिग्री सेल्सिअस तपमानावर धातूचा सोडियम उपचार केला जातो आणि चूर्ण निओबियम देखील प्राप्त होतो. म्हणून, पावडरचे कॉम्पॅक्ट मोनोलिथमध्ये आणखी रूपांतर केल्यावर, रिमेल्टिंग चाप भट्टीत केले जाते आणि अत्यंत शुद्ध निओबियमचे एकल क्रिस्टल्स मिळविण्यासाठी इलेक्ट्रॉन बीम आणि झोन मेल्टिंगचा वापर केला जातो.

निओबियम ऑक्साईड आणि त्यांचे क्षार

निओबियममध्ये ऑक्सिजन असलेल्या संयुगांची संख्या व्हॅनेडियमच्या तुलनेत खूपच कमी आहे. हे या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले आहे की ऑक्सिडेशन स्थिती +4, +3 आणि +2 शी संबंधित संयुगेमध्ये, निओबियम अत्यंत अस्थिर आहे. जर या घटकाच्या अणूने इलेक्ट्रॉन दान करण्यास सुरुवात केली, तर ते स्थिर इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन प्रकट करण्यासाठी पाचही दान करण्यास प्रवृत्त होते.

जर आपण समूहातील दोन शेजाऱ्यांच्या समान ऑक्सिडेशन अवस्थेच्या आयनांची तुलना केली - व्हॅनेडियम आणि निओबियम, तर धातूंच्या गुणधर्मांमध्ये वाढ दिसून येते. Nb2O5 ऑक्साईडचे आम्लीय वर्ण व्हॅनेडियम (V) ऑक्साईडपेक्षा लक्षणीयरीत्या कमकुवत आहे. ते विरघळल्यावर आम्ल बनत नाही. अल्कली किंवा कार्बोनेटचे मिश्रण केल्यावरच त्याचे अम्लीय गुणधर्म दिसून येतात:

O5 + 3Nа2СО3 = 2Nа3NbO4 + ЗС02

हे मीठ - सोडियम ऑर्थोनिओबेट - ऑर्थोफॉस्फोरिक आणि ऑर्थोव्हॅनॅडिक ऍसिडच्या समान लवणांसारखे आहे. तथापि, फॉस्फरस आणि आर्सेनिकमध्ये, ऑर्थोफॉर्म सर्वात स्थिर आहे, आणि त्याच्या शुद्ध स्वरूपात ऑर्थोनिओबेट मिळविण्याचा प्रयत्न अयशस्वी होतो. पाण्याने मिश्रधातूवर प्रक्रिया करताना, Na3NbO4 मीठ सोडले जात नाही, तर NaNbO3 मेटानिओबेट सोडले जाते. ही एक रंगहीन बारीक स्फटिक पावडर आहे जी थंड पाण्यात क्वचितच विरघळते. परिणामी, सर्वात जास्त ऑक्सिडेशन अवस्थेत निओबियममध्ये ऑर्थो- नाही तर संयुगांचे मेटा-फॉर्म अधिक स्थिर आहे.

मूलभूत ऑक्साईडसह नायओबियम (V) ऑक्साईडची इतर संयुगे dyniobates K4Nb2O7, pyro acids ची आठवण करून देणारे, आणि polyniobates (Polyphosphoric आणि polyvanadium acids च्या सावलीच्या रूपात) K7Nb5O16.nH2O आणि K8Nb6O16.nH2O आणि K8Nb6. नमूद केलेले क्षार, उच्च नायबियम ऑक्साईडशी संबंधित, आयनमध्ये हा घटक असतो. या क्षारांचे स्वरूप आपल्याला त्यांना निओबियमचे डेरिव्हेटिव्ह मानू देते. ऍसिडस् ही ऍसिडस् त्यांच्या शुद्ध स्वरूपात मिळू शकत नाहीत, कारण ते पाण्याच्या रेणूंशी बंध असलेले ऑक्साईड मानले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, मेटा-फॉर्म Nb2O5 आहे. H2O, आणि orgo फॉर्म Nb2O5 आहे. 3H2O. अशा संयुगांसह, निओबियममध्ये इतर आहेत, जेथे ते आधीच केशनमध्ये समाविष्ट आहे. निओबियम हे सल्फेट्स, नायट्रेट्स इ.सारखे साधे क्षार तयार करत नाही. सोडियम हायड्रोसल्फेट NaHSO4 किंवा नायट्रोजन ऑक्साईड N2O4 शी संवाद साधताना, जटिल केशन असलेले पदार्थ दिसतात: Nb2O2 (SO4) 3. या क्षारांमधील केशन्स व्हॅनॅडिअम केशनशी मिळत्याजुळत्या फरकाने फक्त एवढाच आहे की येथे आयन पाच-चार्ज आहे, तर व्हॅनेडियममध्ये व्हॅनॅडिल आयनमध्ये ऑक्सिडेशन स्थिती चार आहे. काही जटिल क्षारांच्या रचनेत समान केशन NbO3 + समाविष्ट आहे. Nb2O5 ऑक्साइड जलीय हायड्रोफ्लोरिक ऍसिडमध्ये अगदी सहजपणे विरघळतो. जटिल मीठ K2 अशा द्रावणांपासून वेगळे केले जाऊ शकते. H2O.

विचारात घेतलेल्या प्रतिक्रियांच्या आधारे, असा निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो की सर्वात जास्त ऑक्सिडेशन अवस्थेत असलेल्या निओबियमला आयन आणि केशन या दोन्हीमध्ये समाविष्ट केले जाऊ शकते. याचा अर्थ पेंटाव्हॅलेंट निओबियम एम्फोटेरिक आहे, परंतु तरीही अम्लीय गुणधर्मांचे महत्त्वपूर्ण प्राबल्य आहे.

Nb2O5 मिळवण्याचे अनेक मार्ग आहेत. प्रथम, गरम झाल्यावर ऑक्सिजनसह नायबियमचा परस्परसंवाद. दुसरे, हवेतील नायबियम क्षारांचे कॅल्सीनेशन: सल्फाइड, नायट्राइड किंवा कार्बाइड. तिसरी, सर्वात सामान्य पद्धत म्हणजे हायड्रेट डिहायड्रेशन. हायड्रेटेड ऑक्साईड Nb2O5 हे सांद्रित ऍसिडसह क्षारांच्या जलीय द्रावणातून तयार होते. xH2O. नंतर, जेव्हा द्रावण पातळ केले जातात तेव्हा एक पांढरा ऑक्साईड अवक्षेपित होतो. Nb2O5 xH2O गाळाचे निर्जलीकरण उष्णता सोडण्यासोबत होते. संपूर्ण वस्तुमान गरम होत आहे. हे अनाकार ऑक्साईडचे स्फटिकरूपात रूपांतर झाल्यामुळे होते. निओबियम ऑक्साईड दोन रंगात येतो. सामान्य परिस्थितीत ते पांढरे असते, परंतु गरम केल्यावर ते पिवळे होते. तथापि, ऑक्साईड थंड होताच रंग नाहीसा होतो. ऑक्साइड रीफ्रॅक्टरी (वितळण्याचे बिंदू = 1460 ° से) आणि अस्थिर आहे.

निओबियमच्या निम्न ऑक्सिडेशन अवस्था NbО2 आणि NbО शी संबंधित आहेत. या दोघांपैकी पहिली निळ्या रंगाची चमक असलेली काळी पावडर आहे. सुमारे हजार अंश तापमानात मॅग्नेशियम किंवा हायड्रोजनसह ऑक्सिजन घेऊन Nb2O5 मधून NbO2 मिळवला जातो:

O5 + H2 = 2NbO2 + H2O

हवेत, हे कंपाऊंड उच्च ऑक्साईड Nb2O5 मध्ये सहजपणे रूपांतरित होते. त्याचे वैशिष्ट्य ऐवजी गुप्त आहे, कारण ऑक्साईड पाण्यात किंवा ऍसिडमध्ये अघुलनशील आहे. तरीही गरम जलीय अल्कलीशी परस्परसंवादाच्या आधारावर त्याला अम्लीय वर्ण म्हणून श्रेय दिले जाते; या प्रकरणात, तथापि, पाच-चार्ज केलेल्या आयनमध्ये ऑक्सिडेशन होते.

असे दिसते की एका इलेक्ट्रॉनचा फरक इतका मोठा नाही, परंतु Nb2O5 च्या विपरीत, NbO2 ऑक्साईड विद्युत प्रवाह चालवतो. अर्थात, या कंपाऊंडमध्ये धातू-धातूचा बंध आहे. आपण या गुणवत्तेचा फायदा घेतल्यास, मजबूत पर्यायी प्रवाहाने गरम केल्यावर, आपण NbO2 ला त्याचा ऑक्सिजन सोडण्यास लावू शकता.

ऑक्सिजनच्या नुकसानीसह, NbO2 चे ऑक्साईड NbO मध्ये रूपांतर होते आणि नंतर सर्व ऑक्सिजन त्वरीत विभाजित होतो. लोअर निओबियम ऑक्साईड NbO बद्दल फारसे माहिती नाही. यात धातूची चमक आहे आणि ती धातूसारखीच आहे. उत्तम प्रकारे विद्युत प्रवाह चालवते. एका शब्दात, ते असे वागते की त्याच्या रचनामध्ये अजिबात ऑक्सिजन नाही. अगदी, एखाद्या सामान्य धातूप्रमाणे, ते गरम झाल्यावर क्लोरीनवर हिंसक प्रतिक्रिया देते आणि ऑक्सिक्लोराईडमध्ये बदलते:

2NbO + 3Cl2 = 2NbOCl3

ते हायड्रोक्लोरिक ऍसिडपासून हायड्रोजन विस्थापित करते (जसे की ते ऑक्साईड अजिबात नसून जस्तसारखा धातू आहे):

NbO + 6HCl = 2NbOCl3 + 3H2

आधीच नमूद केलेल्या K2 च्या जटिल मीठाला धातूच्या सोडियमसह कॅल्सीन करून NbO शुद्ध स्वरूपात मिळू शकते:

К2 + 3Na = NbO + 2KF + 3NaF

सर्व निओबियम ऑक्साईडमध्ये NbO ऑक्साईडचा सर्वाधिक वितळणारा बिंदू 1935°C आहे. ऑक्सिजनपासून निओबियम शुद्ध करण्यासाठी, तापमान 2300 - 2350 डिग्री सेल्सियस पर्यंत वाढविले जाते, त्यानंतर, बाष्पीभवनासह, NbO ऑक्सिजन आणि धातूमध्ये विघटित होते. धातूचे शुद्धीकरण (स्वच्छता) होते.

निओबियम संयुगे

हॅलोजन, कार्बाइड्स आणि नायट्राइड्ससह त्याच्या संयुगांचा उल्लेख केल्याशिवाय घटकाची कथा पूर्ण होणार नाही. हे दोन कारणांसाठी महत्त्वाचे आहे. प्रथम, फ्लोराईड कॉम्प्लेक्समुळे, निओबियमला त्याच्या शाश्वत साथीदार टॅंटलमपासून वेगळे करणे शक्य आहे. दुसरे म्हणजे, ही संयुगे आपल्याला धातू म्हणून नायबियमचे गुण प्रकट करतात.

मेटलिक निओबियमसह हॅलोजनचा परस्परसंवाद:

Nb + 5Cl2 = 2NbCl5 मिळू शकते, सर्व शक्य नायबियम पेंथलाइड्स.

पेंटाफ्लोराइड NbF5 (वितळण्याचे बिंदू = 76 ° C) द्रव अवस्थेत आणि बाष्पात रंगहीन आहे. व्हॅनेडियम पेंटाफ्लोराइड प्रमाणे, ते द्रव अवस्थेत पॉलिमेरिक आहे. निओबियमचे अणू फ्लोरिन अणूंद्वारे एकमेकांशी जोडलेले असतात. घन स्वरूपात, त्याची रचना चार रेणूंनी बनलेली असते (चित्र 2).

तांदूळ. 2. NbF5 आणि TaF5 च्या घन रचनेत चार रेणू असतात.

हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड H2F2 मधील सोल्युशन्समध्ये विविध जटिल आयन असतात:

H2F2 = H2; + H2O = H2

पोटॅशियम मीठ K2. टॅंटलमपासून निओबियम वेगळे करण्यासाठी H2O महत्वाचे आहे, कारण, टॅंटलम मीठापेक्षा वेगळे, ते अत्यंत विद्रव्य आहे.

उर्वरित निओबियम पेंथलाइड्स चमकदार रंगाचे आहेत: NbCl5 पिवळा, NbBr5 जांभळा-लाल, NbI2 तपकिरी. ते सर्व संबंधित हॅलोजनच्या वातावरणात विघटन न करता उदात्त आहेत; जोडीमध्ये ते मोनोमर आहेत. क्लोरीनपासून ब्रोमाइन आणि आयोडीनकडे जाताना त्यांचे वितळण्याचे आणि उकळण्याचे बिंदू वाढतात. पेन्थलाइड्स मिळविण्याचे काही मार्ग खालीलप्रमाणे आहेत:

2Nb + 5I2 2NbI5; O5 + 5C + 5Cl22NbCl5 + 5CO;.

2NbCl5 + 5F22NbF5 + 5Cl2

पेन्थलाइड्स सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये सहज विरघळतात: इथर, क्लोरोफॉर्म, अल्कोहोल. तथापि, ते पाण्याने पूर्णपणे विघटित होतात - ते हायड्रोलायझ्ड असतात. हायड्रोलिसिसच्या परिणामी, दोन ऍसिड प्राप्त होतात - हायड्रोहॅलोजेनिक आणि निओबिक. उदाहरणार्थ,

4H2O = 5HCl + H3NbO4

जेव्हा हायड्रोलिसिस अवांछित असते, तेव्हा काही मजबूत आम्ल आणले जाते आणि वर वर्णन केलेल्या प्रक्रियेचा समतोल NbCl5 कडे हलविला जातो. या प्रकरणात, पेंटाहाइड हायड्रोलिसिस न करता विरघळते,

निओबियम कार्बाइड हे धातुशास्त्रज्ञांचे विशेष आभार मानण्यास पात्र आहे. कोणत्याही स्टीलमध्ये कार्बन असतो; नायओबियम, ते कार्बाइडमध्ये बांधून, मिश्र धातुच्या स्टीलची गुणवत्ता सुधारते. सहसा, स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग करताना, सीमची ताकद कमी असते. 200 ग्रॅम प्रति टन प्रमाणात नायओबियमचा परिचय ही कमतरता दूर करण्यास मदत करते. गरम झाल्यावर, नायबियम इतर सर्व स्टील धातूंच्या आधी कार्बन - कार्बाइडसह एक संयुग बनवते. हे कंपाऊंड अगदी प्लास्टिक आहे आणि त्याच वेळी 3500 डिग्री सेल्सियस पर्यंत तापमान सहन करण्यास सक्षम आहे. कार्बाइडचा फक्त अर्धा मिलिमीटर जाडीचा थर धातू आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे ग्रेफाइटला गंजण्यापासून वाचवण्यासाठी पुरेसा असतो. कार्बन किंवा कार्बनयुक्त वायू (CH4, CO) सह धातू किंवा नायओबियम (V) ऑक्साईड गरम करून कार्बाइड मिळवता येते.

निओबियम नायट्राइड हे एक संयुग आहे ज्यावर कोणत्याही ऍसिडचा परिणाम होत नाही आणि उकळल्यावर "एक्वा रेजीया" देखील होतो; पाण्याला प्रतिरोधक. फक्त एक गोष्ट ज्याच्याशी संवाद साधण्यास भाग पाडले जाऊ शकते ते म्हणजे उकळणारी अल्कली. या प्रकरणात, ते अमोनियाच्या प्रकाशनासह विघटित होते.

NbN नायट्राइड पिवळसर छटा असलेले हलके राखाडी आहे. हे रीफ्रॅक्टरी (तापमान 2300 ° से) आहे, त्यात एक उल्लेखनीय वैशिष्ट्य आहे - परिपूर्ण शून्य (15.6 K, किंवा -267.4 ° से) जवळ असलेल्या तापमानात, त्यात सुपरकंडक्टिव्हिटी आहे.

कमी ऑक्सिडेशन अवस्थेत निओबियम असलेल्या संयुगांपैकी, हॅलाइड्स सर्वोत्तम ज्ञात आहेत. सर्व खालच्या halides गडद क्रिस्टलीय घन आहेत (गडद लाल पासून काळा). धातूची ऑक्सिडेशन स्थिती कमी झाल्यामुळे त्यांची स्थिरता कमी होते.

विविध उद्योगांमध्ये निओबियमचा वापर

धातूंचे मिश्रण करण्यासाठी नायओबियमचा वापर

निओबियम मिश्र धातुच्या स्टीलमध्ये गंज प्रतिरोधक क्षमता चांगली असते. क्रोमियममुळे स्टीलची गंज प्रतिरोधक क्षमता देखील वाढते आणि ते निओबियमपेक्षा खूपच स्वस्त आहे. हा वाचक एकाच वेळी योग्य आणि चुकीचा आहे. चुकीचे कारण मी एक गोष्ट विसरलो.

क्रोमियम-निकेल स्टीलमध्ये, इतर कोणत्याही स्टीलप्रमाणे, नेहमी कार्बन असतो. परंतु कार्बन क्रोमियमसोबत एकत्रित होऊन कार्बाइड बनते, ज्यामुळे स्टील अधिक ठिसूळ होते. क्रोमियमपेक्षा निओबियमला कार्बनसाठी जास्त आत्मीयता आहे. म्हणून, जेव्हा निओबियम स्टीलमध्ये जोडले जाते, तेव्हा निओबियम कार्बाइड अनिवार्यपणे तयार होते. निओबियमसह मिश्रित स्टील उच्च गंजरोधक गुणधर्म प्राप्त करते आणि त्याची लवचिकता गमावत नाही. एक टन स्टीलमध्ये केवळ 200 ग्रॅम मेटॅलिक निओबियम जोडल्यास इच्छित परिणाम प्राप्त होतो. आणि निओबियम क्रोमियम-मँगाईट स्टीलला उच्च पोशाख प्रतिरोध देते.

अनेक नॉन-फेरस धातू देखील नायबियमसह मिश्रित असतात. तर, अल्कलीमध्ये सहज विरघळणारे अॅल्युमिनियम, त्यात फक्त ०.०५% निओबियम जोडल्यास त्यांच्याशी प्रतिक्रिया होत नाही. आणि तांबे, त्याच्या मऊपणासाठी ओळखले जाते, आणि त्यातील अनेक मिश्रधातू, निओबियम कठोर होते. हे टायटॅनियम, मॉलिब्डेनम, झिरकोनियम यांसारख्या धातूंची ताकद वाढवते आणि त्याच वेळी त्यांची उष्णता आणि उष्णता प्रतिरोधक क्षमता वाढवते.

आता निओबियमचे गुणधर्म आणि क्षमता विमान वाहतूक, यांत्रिक अभियांत्रिकी, रेडिओ अभियांत्रिकी, रासायनिक उद्योग आणि अणुऊर्जा यांच्याद्वारे त्यांच्या खऱ्या मूल्यानुसार कौतुक केल्या जातात. ते सर्व निओबियमचे ग्राहक बनले.

एक अद्वितीय गुणधर्म - 1100 डिग्री सेल्सिअस तापमानात युरेनियमसह निओबियमच्या लक्षणीय परस्परसंवादाची अनुपस्थिती आणि त्याव्यतिरिक्त, चांगली थर्मल चालकता, थर्मल न्यूट्रॉनसाठी एक लहान प्रभावी शोषण क्रॉस सेक्शन, नेओबियमला अणूमध्ये ओळखल्या जाणार्‍या धातूंचे गंभीर प्रतिस्पर्धी बनवले. उद्योग - अॅल्युमिनियम, बेरिलियम आणि झिरकोनियम. शिवाय, नायबियमची कृत्रिम (प्रेरित) किरणोत्सर्ग कमी आहे. म्हणून, ते किरणोत्सर्गी कचरा साठवण्यासाठी कंटेनर तयार करण्यासाठी किंवा त्यांच्या वापरासाठी स्थापना करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.

रासायनिक उद्योग तुलनेने कमी निओबियम वापरतो, परंतु हे केवळ त्याच्या कमतरतेमुळे आहे. उच्च-शुद्धतेच्या ऍसिडच्या निर्मितीसाठी उपकरणे कधीकधी निओबियम-युक्त मिश्रधातूपासून बनविली जातात आणि क्वचितच, शीट निओबियमपासून बनविली जातात. काही रासायनिक अभिक्रियांच्या दरावर प्रभाव टाकण्यासाठी निओबियमची क्षमता वापरली जाते, उदाहरणार्थ, बुटाडीनपासून अल्कोहोलच्या संश्लेषणात.

रॉकेट आणि अंतराळ तंत्रज्ञान देखील घटक क्रमांक 41 चे ग्राहक बनले. हे काही गुपित नाही की या घटकाचे काही प्रमाण आधीच पृथ्वीच्या जवळच्या कक्षेत फिरत आहेत. रॉकेटचे काही भाग आणि कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहांचे ऑनबोर्ड उपकरणे निओबियमयुक्त मिश्रधातू आणि शुद्ध निओबियमपासून बनविलेले आहेत.

इतर उद्योगांमध्ये निओबियमचा वापर

"हॉट फिटिंग्ज" (म्हणजे गरम केलेले भाग) - एनोड्स, ग्रिड्स, अप्रत्यक्षपणे गरम केलेले कॅथोड्स आणि इलेक्ट्रॉनिक दिव्यांचे इतर भाग, विशेषतः शक्तिशाली जनरेटर दिवे तयार करण्यासाठी निओबियम शीट्स आणि बार वापरतात.

शुद्ध धातू व्यतिरिक्त, टॅंटलम-निओबियम मिश्र धातु समान हेतूंसाठी वापरली जातात.

निओबियमचा वापर इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटर आणि वर्तमान रेक्टिफायर्स बनवण्यासाठी केला गेला. येथे, आम्ही एनोडिक ऑक्सिडेशन दरम्यान स्थिर ऑक्साइड फिल्म तयार करण्यासाठी नायओबियमची क्षमता वापरली. ऑक्साईड फिल्म अम्लीय इलेक्ट्रोलाइट्समध्ये स्थिर असते आणि इलेक्ट्रोलाइटपासून धातूच्या दिशेने विद्युत प्रवाह पास करते. घन इलेक्ट्रोलाइटसह निओबियम कॅपेसिटर्स लहान परिमाणांसह उच्च कॅपेसिटन्स, उच्च इन्सुलेशन प्रतिरोधकतेद्वारे दर्शविले जातात.

निओबियम कॅपेसिटर घटक पातळ फॉइल किंवा सच्छिद्र प्लेट्सपासून बनवले जातात ज्या धातूच्या पावडरपासून दाबल्या जातात.

उच्च थर्मल चालकता आणि प्लॅस्टिकिटीसह ऍसिड आणि इतर वातावरणातील नायओबियमचा संक्षारण प्रतिरोध, रासायनिक आणि धातुकर्म उद्योगातील उपकरणांसाठी एक मौल्यवान संरचनात्मक सामग्री बनवते. निओबियममध्ये गुणधर्मांचे संयोजन आहे जे स्ट्रक्चरल सामग्रीसाठी आण्विक ऊर्जा उद्योगाच्या गरजा पूर्ण करतात.

900 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत, निओबियम युरेनियमशी कमकुवतपणे संवाद साधतो आणि उर्जा अणुभट्ट्यांच्या युरेनियम इंधन घटकांसाठी संरक्षणात्मक कवच तयार करण्यासाठी योग्य आहे. या प्रकरणात, द्रव धातू उष्णता वाहक वापरणे शक्य आहे: सोडियम किंवा सोडियम आणि पोटॅशियमचे मिश्रण, ज्यासह निओबियम 600 डिग्री सेल्सियस पर्यंत संवाद साधत नाही. युरेनियम इंधन घटकांची जगण्याची क्षमता वाढवण्यासाठी, युरेनियमला नायओबियम (~ 7% निओबियम) सह डोप केले जाते. नायओबियम अॅडिटीव्ह युरेनियमवरील संरक्षणात्मक ऑक्साईड फिल्म स्थिर करते, ज्यामुळे पाण्याच्या वाफेचा प्रतिकार वाढतो.

जेट इंजिनमधील गॅस टर्बाइनसाठी विविध उच्च-तापमान मिश्र धातुंमध्ये निओबियम आढळते. मॉलिब्डेनम, टायटॅनियम, झिरकोनियम, अॅल्युमिनियम आणि तांबे यांचे निओबियम मिश्र धातु या धातूंचे गुणधर्म तसेच त्यांच्या मिश्र धातुंमध्ये नाटकीयरित्या सुधारणा करतात. जेट इंजिन आणि क्षेपणास्त्रांच्या काही भागांसाठी (टर्बाइन ब्लेडचे उत्पादन, पंखांच्या अग्रभागाच्या कडा, विमान आणि क्षेपणास्त्रांच्या नाकाची टोके आणि रॉकेटची त्वचा) संरचनात्मक सामग्री म्हणून नायओबियमवर आधारित उच्च-तापमान मिश्र धातु आहेत. निओबियम आणि त्यावर आधारित मिश्र धातु 1000 - 1200 ° से ऑपरेटिंग तापमानात वापरली जाऊ शकतात.

स्टील्स कापण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या काही टंगस्टन कार्बाइड कार्बाइड ग्रेडमध्ये निओबियम कार्बाइड आढळते.

निओबियमचा वापर स्टील्समध्ये मिश्र धातु म्हणून मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. स्टीलमधील कार्बन सामग्रीपेक्षा 6 ते 10 पट जास्त प्रमाणात नायओबियम जोडल्याने स्टेनलेस स्टीलचे आंतरग्रॅन्युलर गंज दूर होते आणि वेल्ड्सचे नाश होण्यापासून संरक्षण होते.

निओबियम विविध उच्च-तापमान स्टील्समध्ये (उदाहरणार्थ, गॅस टर्बाइनसाठी), तसेच टूल आणि चुंबकीय स्टील्समध्ये देखील वापरले जाते.

60% Nb पर्यंत लोह (फेरोनिओबियम) असलेल्या मिश्रधातूमध्ये निओबियमची ओळख स्टीलमध्ये केली जाते. याव्यतिरिक्त, फेरोटॅलॉयमध्ये टॅंटलम आणि निओबियममधील भिन्न गुणोत्तरासह फेरोटेन्टालोनिओबियमचा वापर केला जातो.

सेंद्रिय संश्लेषणामध्ये, काही नायबियम संयुगे (फ्लोराइड कॉम्प्लेक्स लवण, ऑक्साइड) उत्प्रेरक म्हणून वापरले जातात.

निओबियमचा वापर आणि उत्पादन झपाट्याने वाढत आहे, जे त्याच्या गुणधर्मांच्या संयोजनामुळे आहे जसे की अपवर्तकता, थर्मल न्यूट्रॉन कॅप्चर करण्यासाठी लहान क्रॉस-सेक्शन, उष्णता-प्रतिरोधक, सुपरकंडक्टिंग आणि इतर मिश्रधातू तयार करण्याची क्षमता, गंज प्रतिरोधक, गेटर. गुणधर्म, इलेक्ट्रॉनचे कमी कार्य कार्य, थंडीत दाबाने चांगली कार्यक्षमता आणि वेल्डेबिलिटी. निओबियमच्या वापराचे मुख्य क्षेत्रः रॉकेट, विमानचालन आणि अवकाश तंत्रज्ञान, रेडिओ अभियांत्रिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स, रासायनिक उपकरणे अभियांत्रिकी, अणुऊर्जा.

धातूचा निओबियमचा वापर

विमानाचे भाग शुद्ध निओबियम किंवा त्याच्या मिश्र धातुंनी बनलेले असतात; युरेनियम आणि प्लुटोनियम इंधन घटकांसाठी आवरण; कंटेनर आणि पाईप्स; द्रव धातूंसाठी; इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटरसाठी भाग; इलेक्ट्रॉनिक (रडार स्थापनेसाठी) आणि शक्तिशाली जनरेटर दिवे (एनोड्स, कॅथोड्स, ग्रिड इ.) साठी "हॉट" फिटिंग्ज; रासायनिक उद्योगातील गंज-प्रतिरोधक उपकरणे.

युरेनियमसह इतर नॉन-फेरस धातूंसह निओबियम मिश्रित आहे.

निओबियमचा वापर क्रायोट्रॉन्समध्ये होतो - संगणकाच्या सुपरकंडक्टिंग घटक. लार्ज हॅड्रॉन कोलायडरच्या संरचनेत गती वाढवण्यासाठी निओबियमचा वापर केला जातो.

निओबियम इंटरमेटेलिक संयुगे आणि मिश्रधातू

Nb3Sn stannide आणि niobium-titanium-zirconium मिश्रधातू सुपरकंडक्टिंग सोलेनोइड्स बनवण्यासाठी वापरतात.

बर्‍याच बाबतीत टॅंटलमसह निओबियम आणि मिश्र धातु टॅंटलमची जागा घेतात, ज्यामुळे चांगला आर्थिक परिणाम होतो (नायोबियम स्वस्त आहे आणि टॅंटलमपेक्षा जवळजवळ दुप्पट आहे).

फेरोनिओबियम स्टेनलेस क्रोमियम-निकेल स्टील्समध्ये त्यांचा आंतरग्रॅन्युलर गंज आणि नाश टाळण्यासाठी आणि त्यांचे गुणधर्म सुधारण्यासाठी इतर प्रकारच्या स्टीलमध्ये सादर केले जाते.

संग्रहणीय नाणी टाकण्यासाठी निओबियमचा वापर केला जातो. अशा प्रकारे, बँक ऑफ लॅटव्हियाचा दावा आहे की कलेक्टरच्या 1 लॅट्स नाण्यांमध्ये चांदीसह निओबियमचा वापर केला जातो.

रासायनिक उद्योगात निओबियम संयुगे O5 उत्प्रेरकांचा वापर;

रेफ्रेक्ट्रीज, cermets, विशेष उत्पादनात. काच, नायट्राइड, कार्बाइड, niobates.

निओबियम कार्बाइड (mp 3480 ° C) झिर्कोनियम कार्बाइड आणि युरेनियम-235 कार्बाइड असलेल्या मिश्रधातूमध्ये घन-फेज आण्विक जेट इंजिनच्या इंधन घटकांसाठी सर्वात महत्वाची संरचनात्मक सामग्री आहे.

Niobium nitride NbN चा वापर 0.1 K च्या क्रमाने संकुचित संक्रमणासह 5 ते 10 K च्या गंभीर तापमानासह पातळ आणि अल्ट्राथिन सुपरकंडक्टिंग फिल्म्सच्या निर्मितीसाठी केला जातो.

औषधात निओबियम

निओबियमच्या उच्च गंज प्रतिकारामुळे औषधात त्याचा वापर करणे शक्य झाले आहे. निओबियम धागे जिवंत ऊतींना त्रास देत नाहीत आणि त्याबरोबर चांगले चिरले जातात. पुनर्रचनात्मक शस्त्रक्रियेने फाटलेल्या कंडरा, रक्तवाहिन्या आणि अगदी मज्जातंतूंना शिवण्यासाठी अशा धाग्यांचा यशस्वीपणे वापर केला आहे.

दागिन्यांमध्ये अर्ज

निओबियममध्ये केवळ तंत्रासाठी आवश्यक गुणधर्मांचा संच नाही तर तो खूपच सुंदर दिसतो. ज्वेलर्सनी मनगटाच्या घड्याळाच्या केसांच्या निर्मितीसाठी हा पांढरा चमकदार धातू वापरण्याचा प्रयत्न केला. टंगस्टन किंवा रेनिअमसह निओबियमचे मिश्र धातु कधीकधी उदात्त धातू बदलतात: सोने, प्लॅटिनम, इरिडियम. नंतरचे विशेषतः महत्वाचे आहे, कारण रेनिअमसह निओबियमचे मिश्र धातु केवळ बाह्यतः धातूच्या इरिडियमसारखेच नाही तर जवळजवळ पोशाख-प्रतिरोधक आहे. यामुळे काही देशांना फाउंटन पेनसाठी सोल्डरिंगच्या उत्पादनात महाग इरिडियम वितरीत करण्याची परवानगी मिळाली.

रशिया मध्ये निओबियम खाण

अलिकडच्या वर्षांत, निओबियमचे जागतिक उत्पादन 24-29 हजार टन पातळीवर आहे. हे लक्षात घेतले पाहिजे की जागतिक निओबियम बाजारपेठेमध्ये ब्राझिलियन कंपनी सीबीएमएमची मक्तेदारी आहे, ज्याचा जागतिक उत्पादनात सुमारे 85% वाटा आहे. niobium

जपान हा निओबियम युक्त उत्पादनांचा मुख्य ग्राहक आहे (फेरोनिओबियम प्रामुख्याने त्याचा आहे). हा देश दरवर्षी ब्राझीलमधून ४ हजार टन फेरोनिओबियम आयात करतो. म्हणून, निओबियम-युक्त उत्पादनांसाठी जपानी आयात किंमती जागतिक सरासरीच्या जवळ असल्याचे मोठ्या आत्मविश्वासाने घेतले जाऊ शकते. अलिकडच्या वर्षांत, फेरोनिओबियमच्या किंमतींमध्ये वाढ झाली आहे. हे मुख्यतः तेल आणि गॅस पाइपलाइनसाठी कमी-मिश्रित स्टील्सच्या उत्पादनासाठी वाढत्या वापरामुळे आहे. सर्वसाधारणपणे, हे लक्षात घेतले पाहिजे की गेल्या 15 वर्षांत, निओबियमचा जागतिक वापर दरवर्षी सरासरी 4-5% वाढतो आहे.

रशिया निओबियम मार्केटच्या बाजूला आहे हे मान्य करणे खेदजनक आहे. 90 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, गिरेडमेटच्या तज्ञांच्या मते, पूर्वीच्या यूएसएसआरमध्ये सुमारे 2 हजार टन निओबियम (नायोबियम ऑक्साईडच्या बाबतीत) तयार केले गेले आणि वापरले गेले. सध्या, रशियन उद्योगाद्वारे निओबियम उत्पादनांचा वापर केवळ 100-200 टनांपेक्षा जास्त नाही हे लक्षात घ्यावे की पूर्वीच्या यूएसएसआरमध्ये महत्त्वपूर्ण निओबियम उत्पादन क्षमता तयार केली गेली होती, विविध प्रजासत्ताकांमध्ये विखुरलेली - रशिया, एस्टोनिया, कझाकस्तान. यूएसएसआरमधील उद्योगाच्या विकासाच्या या पारंपारिक वैशिष्ट्याने रशियाला आता अनेक प्रकारच्या कच्चा माल आणि धातूंमध्ये खूप कठीण स्थितीत आणले आहे. कच्चा माल असलेल्या निओबियमच्या उत्पादनापासून निओबियम मार्केट सुरू होते. रशियामधील त्याचा मुख्य प्रकार लोव्होझर्स्की जीओके (आता - जेएससी सेव्हरेडमेट, मुर्मन्स्क प्रदेश) येथे मिळविलेला लोपराइट सांद्रता होता आणि आहे. यूएसएसआरच्या पतनापूर्वी, एंटरप्राइझने सुमारे 23 हजार टन लोपराइट कॉन्सन्ट्रेट तयार केले (त्यामध्ये निओबियम ऑक्साईडची सामग्री सुमारे 8.5% आहे). त्यानंतर, 1996-1998 मध्ये, एकाग्रतेचे उत्पादन सातत्याने कमी होत गेले. विक्रीअभावी एंटरप्राइझ अनेक वेळा बंद करण्यात आले. सध्या, अंदाजानुसार, एंटरप्राइझमध्ये लोपराइट एकाग्रतेचे उत्पादन दरमहा 700 - 800 टन पातळीवर आहे.

हे लक्षात घ्यावे की एंटरप्राइझ त्याच्या एकमेव ग्राहक - सॉलिकमस्क मॅग्नेशियम प्लांटशी अगदी कठोरपणे जोडलेले आहे. वस्तुस्थिती अशी आहे की लोपराइट कॉन्सन्ट्रेट हे एक विशिष्ट उत्पादन आहे जे केवळ रशियामध्ये मिळते. त्यात असलेल्या दुर्मिळ धातूंच्या (नायोबियम, टॅंटलम, टायटॅनियम) कॉम्प्लेक्समुळे त्याचे प्रक्रिया तंत्रज्ञान किचकट आहे. याव्यतिरिक्त, एकाग्रता किरणोत्सर्गी आहे, म्हणूनच या उत्पादनासह जागतिक बाजारपेठेत प्रवेश करण्याचे सर्व प्रयत्न व्यर्थ ठरले. हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की फेरोनिओबियम लोपरिट कॉन्सन्ट्रेटमधून मिळू शकत नाही. 2000 मध्ये, रोरेडमेट कंपनीच्या प्रयत्नांनी सेव्रेडमेट प्लांटमध्ये, इतर धातूंसह, विक्रीयोग्य निओबियम-युक्त उत्पादने (नायोबियम ऑक्साईड) मिळविण्यासाठी लोपाराइट कॉन्सन्ट्रेटवर प्रक्रिया करण्यासाठी एक प्रायोगिक प्लांट सुरू करण्यात आला.

एसएमझेड निओबियम उत्पादनांसाठी मुख्य बाजारपेठा नॉन-सीआयएस देश आहेत: यूएसए, जपान आणि युरोपियन देशांमध्ये वितरण केले जाते. एकूण उत्पादन खंडात निर्यातीचा वाटा 90% पेक्षा जास्त आहे. युएसएसआरमध्ये निओबियमच्या उत्पादनासाठी महत्त्वपूर्ण क्षमता एस्टोनियामध्ये केंद्रित केली गेली - सिल्लामी केमिकल अँड मेटलर्जिकल प्रोडक्शन असोसिएशन (सिल्लामे) येथे. आता एस्टोनियन कंपनीला सिल्मेट म्हणतात. सोव्हिएत काळात, एंटरप्राइझने लोवुझर्स्की जीओकेकडून लोपराइट कॉन्सन्ट्रेटवर प्रक्रिया केली, 1992 पासून त्याची शिपमेंट थांबविली गेली. सध्या, सिल्मेट सॉलिकमस्क मॅग्नेशियम प्लांटमध्ये निओबियम हायड्रॉक्साईडच्या थोड्या प्रमाणात प्रक्रिया करते. बहुतेक निओबियमयुक्त कच्चा माल सध्या कंपनीला ब्राझील आणि नायजेरियातून मिळतो. कंपनीचे व्यवस्थापन लोपराइट कॉन्सन्ट्रेटचा पुरवठा वगळत नाही, तथापि, सेव्रेडमेट तयार उत्पादनापेक्षा कच्च्या मालाची निर्यात कमी फायदेशीर असल्याने जागेवरच प्रक्रिया करण्याचे धोरण अवलंबण्याचा प्रयत्न करीत आहे.

शिकवणी

विषय एक्सप्लोर करण्यासाठी मदत हवी आहे?

आमचे तज्ञ तुम्हाला स्वारस्य असलेल्या विषयांवर सल्ला देतील किंवा शिकवणी सेवा प्रदान करतील.
विनंती पाठवासल्ला मिळविण्याच्या शक्यतेबद्दल शोधण्यासाठी आत्ताच विषयाच्या संकेतासह.

टॅंटलम आणि निओबियम उच्च-शुद्धता संयुगे कमी करून प्राप्त केले जातात: ऑक्साइड, जटिल फ्लोराईड लवण, क्लोराईड. धातू तयार करण्याच्या औद्योगिक पद्धती चार गटांमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात:

जटिल फ्लोराइड्सपासून सोडियम-थर्मल घट;

कार्बनसह ऑक्साईड्समधून घट (कार्बोथर्मिक पद्धत);

अॅल्युमिनियम ऑक्साईड्सपासून घट (अॅल्युमिनोथर्मिक पद्धत);

हायड्रोजनसह क्लोराईड्समधून पुनर्प्राप्ती;

वितळलेल्या माध्यमांचे इलेक्ट्रोलिसिस.

टँटॅलम (~ 3000 C) आणि निओबियम (~ 2500 C) च्या उच्च वितळण्याच्या बिंदूमुळे, ते पावडर किंवा sintered स्पंजच्या रूपात, तिसरे वगळता, सूचीबद्ध केलेल्या सर्व पद्धतींनी कमी केल्यामुळे प्राप्त होतात. . कॉम्पॅक्ट निंदनीय टॅंटलम आणि निओबियम मिळविण्याचे कार्य या वस्तुस्थितीमुळे गुंतागुंतीचे आहे की हे धातू सक्रियपणे वायू (हायड्रोजन, नायट्रोजन, ऑक्सिजन) शोषून घेतात, ज्यातील अशुद्धता त्यांना ठिसूळ बनवतात. म्हणून, पावडरमधून दाबलेल्या वर्कपीसला सिंटर करणे किंवा उच्च व्हॅक्यूममध्ये वितळणे आवश्यक आहे.

टॅंटलम आणि निओबियम पावडरच्या उत्पादनासाठी नॅट्रीओथर्मल पद्धत

कॉम्प्लेक्स फ्लोराइड्स K2TaF7 आणि K2NbF7 चे सोडियम-थर्मल घट ही टॅंटलम आणि निओबियमच्या निर्मितीसाठी पहिली औद्योगिक पद्धत आहे. तो आजही वापरला जातो. सोडियम, कॅल्शियम आणि मॅग्नेशियम, ज्यांना फ्लोरिनची उच्च आत्मीयता आहे, ते टॅंटलम आणि निओबियमच्या फ्लोराईड संयुगे कमी करण्यासाठी योग्य आहेत, जसे की खालील मूल्यांवरून पाहिले जाऊ शकते:

ई-मेल<^ент Nb Та Na Mg Са

AG298, kJ/g-अणू F. ... ... -३३९ -३५८ -५४३ -५२७ -५८२

सोडियम कमी करण्यासाठी सोडियमचा वापर केला जातो, कारण सोडियम फ्लोराईड पाण्यात विरघळते आणि ते टॅंटलम आणि निओबियम पावडरमधून धुऊन वेगळे केले जाऊ शकते, तर मॅग्नेशियम आणि कॅल्शियम फ्लोराईड पाण्यात आणि ऍसिडमध्ये खराब विद्रव्य असतात.

टॅंटलम मिळविण्याचे उदाहरण वापरून प्रक्रियेचा विचार करूया. सोडियमसह K2TaF7 ची कपात प्रक्रिया उत्स्फूर्त प्रवाहासाठी पुरेशी उष्णतेच्या मोठ्या प्रमाणात (5 किलोपर्यंत चार्ज लोडसह देखील) पुढे जाते. चार्ज एका ठिकाणी 450-500 सेल्सिअस पर्यंत गरम केल्यानंतर, प्रतिक्रिया त्वरीत चार्जच्या संपूर्ण वस्तुमानात पसरते आणि तापमान 800-900 सेल्सिअसपर्यंत पोहोचते. सोडियम 97 सेल्सिअस तापमानात वितळते आणि 883 डिग्री सेल्सियसवर उकळते, हे स्पष्ट आहे की द्रव आणि बाष्पयुक्त सोडियम कमी करण्यात गुंतलेले आहेत:

K2TaF7 + 5NaW = Ta + 5NaF + 2KF; K2TaF7 + 5Na (ra3) = Ta + 5NaF + 2KF.

प्रतिक्रियांचे विशिष्ट उष्णता प्रभाव (2.18) आणि (2.19) अनुक्रमे 1980 आणि 3120 kJ/kg चार्ज आहेत.

कपात स्टीलच्या क्रूसिबलमध्ये केली जाते, जिथे पोटॅशियम फ्लोरोटेंटालेट आणि सोडियमचे तुकडे (स्टोइचिओमेट्रिकली आवश्यक रकमेच्या ~ 120%) थरांमध्ये लोड केले जातात, जे विशेष कात्रीने कापले जातात. वरून चार्ज सोडियम क्लोराईडच्या थराने झाकलेला असतो, जो KF आणि NaF सह कमी वितळणारे मिश्रण तयार करतो. मीठ वितळणे कणांचे ऑक्सिडेशनपासून संरक्षण करते
टॅंटलम दव. प्रक्रियेच्या सर्वात सोप्या आवृत्तीमध्ये, प्रतिक्रिया सुरू करण्यासाठी, तळाशी असलेली क्रूसिबल भिंत ब्लोटॉर्चच्या ज्वालाने लाल डाग दिसेपर्यंत गरम केली जाते. प्रतिक्रिया संपूर्ण वस्तुमानात वेगाने पुढे जाते आणि 1-2 मिनिटांत संपते. या प्रक्रियेच्या अंमलबजावणीसह, उत्पादनांच्या कमाल तापमानात (800-900 सेल्सिअस) अल्पकालीन प्रदर्शनामुळे, बारीक टॅंटलम पावडर मिळतात, ज्यामध्ये क्षार धुतल्यानंतर, 2% पर्यंत ऑक्सिजन असते.

शाफ्ट इलेक्ट्रिक फर्नेसमध्ये रिअॅक्शन क्रुसिबल ठेवून आणि 1000 डिग्री सेल्सिअसवर प्रतिक्रिया संपल्यानंतर भट्टीत ठेवून कमी ऑक्सिजन सामग्रीसह खडबडीत पावडर मिळविली जाते.

परिणामी टॅंटलम कपात अतिरिक्त सोडियम असलेल्या फ्लोराईड-क्लोराईड स्लॅगमध्ये सूक्ष्म कणांच्या रूपात गर्भवती केली जाते. थंड झाल्यावर, क्रूसिबलमधील सामग्री बाहेर काढली जाते, जबड्याच्या क्रशरमध्ये कुचले जाते आणि लहान भागांमध्ये पाण्याने अणुभट्टीमध्ये लोड केले जाते, जेथे सोडियम "विझवले जाते" आणि मोठ्या प्रमाणात क्षार विरघळतात. नंतर पावडर क्रमशः पातळ केलेल्या नेईने धुतली जाते (क्षार अधिक पूर्ण धुण्यासाठी, लोह विरघळण्यासाठी आणि अंशतः टायटॅनियमची अशुद्धता). टॅंटलम ऑक्साईड्सची सामग्री कमी करण्यासाठी, पावडर कधीकधी थंड पातळ हायड्रोफ्लोरिक ऍसिडसह धुतले जाते. नंतर पावडर डिस्टिल्ड पाण्याने धुऊन, फिल्टर आणि 110-120 डिग्री सेल्सिअस तापमानात वाळवले जाते.

वर वर्णन केलेल्या पद्धतीचा वापर करून, अंदाजे समान परिस्थितींचे निरीक्षण करून, सोडियमसह k2NbF7 कमी करून नायओबियम पावडर प्राप्त केली जातात. वाळलेल्या निओबियम पावडरमध्ये एक रचना असते,%: Ti, Si, Fe 0.02-0.06; सुमारे 0.5; एन 0.1 पर्यंत; सी ०.१-०.१५.

ऑक्साईड्सपासून निओबियम आणि टॅंटलम तयार करण्यासाठी कार्बोथर्मल पद्धत

ही पद्धत मूळतः Nb2o5 पासून नायओबियमच्या निर्मितीसाठी विकसित केली गेली होती.

व्हॅक्यूम फर्नेसमध्ये 1800-1900 डिग्री सेल्सिअस तापमानात कार्बनसह Nb2os वरून Niobium कमी करता येते:

Nb2Os + 5C = 2Nb + SCO. (2.20)

चार्ज Nb205 + 5C मध्ये थोडे निओबियम असते आणि ब्रिकेटेड अवस्थेतही त्याची घनता कमी असते (~ 1.8 g/cm3). त्याच वेळी, प्रति 1 किलो चार्जसाठी मोठ्या प्रमाणात सह (~ 0.34 m3) वाटप केले जाते. या परिस्थितीत व्हॅक्यूम फर्नेसची उत्पादकता कमी असल्याने प्रतिक्रिया (2.20) नुसार प्रक्रिया पार पाडणे या परिस्थितीमुळे गैरसोयीचे ठरते. म्हणून, प्रक्रिया दोन टप्प्यात केली जाते:

मी स्टेज - निओबियम कार्बाइड प्राप्त करणे

Nb203 + 1C = 2NbC + 5CO; (2.2l)

स्टेज पी - व्हॅक्यूम फर्नेसमध्ये निओबियम मिळवणे

Nb2Os + 5NbC = 7Nb + 5CO. (2.22)

її स्टेजच्या ब्रिकेटेड चार्जमध्ये 84.2% (वजनानुसार) निओबियम असते, ब्रिकेट्सची घनता ~ 3 ग्रॅम / सेमी 3 असते, प्रति 1 किलो चार्ज 0.14 m3 पासून तयार होते (~ 2.5 पट कमी) Nb2o5 + sc चार्ज करा). हे व्हॅक्यूम भट्टीची उच्च उत्पादकता प्रदान करते.

दोन-टप्प्यांवरील प्रक्रियेचा एक महत्त्वाचा फायदा असा आहे की पहिला टप्पा ग्रेफाइट-ट्यूब प्रतिरोधक भट्टींमध्ये (चित्र 29) वातावरणाच्या दाबाने चालविला जाऊ शकतो.

निओबियम कार्बाइड (प्रक्रियेचा i टप्पा) मिळविण्यासाठी, काजळीसह Nb2o5 चे मिश्रण ब्रिकेट केले जाते आणि ब्रिकेट्स ग्रेफाइट-ट्यूब भट्टीत हायड्रोजन किंवा आर्गॉन वातावरणात 1800-1900 डिग्री सेल्सियस तापमानात गरम केले जातात (ब्रिकेट सतत फिरत असतात. भट्टी

तांदूळ. 29. ग्रेफाइट-ट्यूब प्रतिरोधक भट्टीची योजना:

1 - आवरण; 2 - ग्रेफाइट हीटिंग ट्यूब; 3 - शिल्डिंग ग्रेफाइट पाईप; 4- काजळी उष्णता-इन्सुलेटिंग बॅकफिल; 5 - रेफ्रिजरेटर; 6 - संपर्क ग्रेफाइट शंकू; 7 - थंड संपर्क डोके; 8 - हॅच; 9 - विद्युत प्रवाह पुरवठा करणारे बसबार

हॉट झोनमध्ये त्यांच्या मुक्काम 1-1.5 तासांवर आधारित). क्रश केलेले निओबियम कार्बाइड बॉल मिलमध्ये Nb2o5 मिसळले जाते आणि प्रतिक्रिया (2.22) आवश्यकतेपेक्षा थोडा जास्त (3-5%) घेतला जातो.

चार्ज 100 MPa च्या दाबाखाली बिलेट्समध्ये दाबला जातो, ज्याला ग्रेफाइट हीटर्स (किंवा ग्रेफाइट ट्यूबसह व्हॅक्यूम इंडक्शन फर्नेसेस) मध्ये 1800-1900 C वर गरम केले जाते. जेव्हा 1.3-0.13 Pa चे अवशिष्ट दाब असते तेव्हा एक्सपोजर संपतो पोहोचले आहे.

प्रतिक्रिया (2.21) आणि (2.22) एकत्रित आहेत. ते खालच्या ऑक्साईड्स (Nt> o2 आणि NbO), तसेच Nb2c कार्बाइडच्या निर्मितीच्या मध्यवर्ती टप्प्यांतून पुढे जातात. पहिल्या टप्प्यातील मुख्य प्रतिक्रिया:

Nb2Os + C = 2NbO2 + CO; (2.23)

NbO2 + C = NbO + CO; (2.24)

2NbO + 3C = Nb2C + 2CO; (2.25)

Nb2C + C = 2NbC. (2.26)

स्टेज एन प्रतिक्रिया:

Nb2Os + 2NbC = 2NbO2 + Nb2C + CO; (२.२७)

NbO2 + 2NbC = NbO + Nb2C + CO; (2.28)

NbO + Nb2C = 3Nb + CO. (2.29)

प्रक्रियेच्या स्टेज II च्या अंतिम प्रतिक्रियेद्वारे धातूचा निओबियम प्राप्त होतो (2.29). प्रतिक्रियेसाठी (2.29) 1800 ° C वर समतोल दाब ω > 1.3 Pa आहे. म्हणून, या अभिक्रियासाठी (0.5-0.13 Pa) समतोल दाबापेक्षा कमी अवशिष्ट दाबाने प्रक्रिया पार पाडणे आवश्यक आहे.

परिणामी sintered सच्छिद्र briquettes niobium समाविष्टीत आहे,%: 0.1-0.15 सह; सुमारे 0.15-0.30; एन ०.०४-०.५. कॉम्पॅक्ट निंदनीय धातू मिळविण्यासाठी, इलेक्ट्रॉन बीम भट्टीत ब्रिकेट वितळले जातात. दुसरा मार्ग म्हणजे ब्रिकेट्समधून पावडर मिळवणे (450 सेल्सिअस तापमानात हायड्रोजनेशन करून, व्हॅक्यूममध्ये पीसणे आणि त्यानंतरचे डिहायड्रोजनेशन करून), बार दाबून ते 2300-2350 डिग्री सेल्सिअस तापमानात व्हॅक्यूममध्ये सिंटर करणे. आणि कार्बन कंपोझिशन सह मध्ये काढून टाकला जातो आणि अस्थिर लोअर ऑक्साईडच्या रचनेत जास्त ऑक्सिजन काढला जातो.

कार्बोथर्मल पद्धतीचे मुख्य फायदे म्हणजे थेट धातूचे उच्च उत्पन्न (96% पेक्षा कमी नाही) आणि स्वस्त कमी करणारे एजंट वापरणे. या पद्धतीचा तोटा म्हणजे उच्च-तापमान व्हॅक्यूम फर्नेसच्या डिझाइनची जटिलता.

टॅंटलम आणि निओबियम-टॅंटलम मिश्र धातु देखील कार्बोथर्मल पद्धतीने मिळवता येतात.

उच्च ऑक्साईडपासून नायओबियम आणि टॅंटलम तयार करण्यासाठी अॅल्युमिनोथर्मिक पद्धत

अलिकडच्या वर्षांत विकसित झालेल्या अॅल्युमिनियमसह निओबियम पेंटॉक्साइड कमी करून निओबियम तयार करण्यासाठी अॅल्युमिनोमेट्रिक पद्धत, हार्डवेअर डिझाइनची कमी अवस्था आणि साधेपणामुळे निओबियम उत्पादनाच्या इतर पद्धतींपेक्षा तांत्रिक आणि आर्थिक फायदे आहेत.

पद्धत एक्झोथर्मिक प्रतिक्रियावर आधारित आहे:

3Nb2Os + 10A1 = 6Nb + 5A1203; (2.30)

डाऊ = -925.3 + 0.1362t, kJ/mol Nb2o5.

प्रतिक्रियेचा उच्च विशिष्ट थर्मल इफेक्ट (2640 kJ/kg stoichiometric चार्ज) मुळे नायओबियम-अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या पिंडाच्या वासाने बाह्य गरम न करता प्रक्रिया पार पाडणे शक्य होते. जर प्रक्रियेचे तापमान हळुवार बिंदू А12о3 = 2030 ° С) आणि धातूचा टप्पा (Nb + 10% ai मिश्र धातु 2050 ° С वर वितळते) पेक्षा जास्त असेल तर भट्टीच्या बाहेरील अल्युमोथर्मल कपात यशस्वीपणे शक्य आहे. स्टोइचिओमेट्रिक प्रमाणापेक्षा ३०-४०% जास्त अॅल्युमिनियम चार्ज केल्याने, प्रक्रिया तापमान ~ २१५०-२२०० सेल्सिअसपर्यंत पोहोचते. कमी होण्याच्या जलद गतीमुळे, वितळणाऱ्या तापमानाच्या तुलनेत तापमानात सुमारे १००-१५० सेल्सिअसची वाढ होते. स्लॅग आणि धातूचे टप्पे त्यांचे पृथक्करण सुनिश्चित करण्यासाठी पुरेसे आहेत. चार्जमध्ये वर नमूद केलेल्या अॅल्युमिनियमच्या अतिरिक्ततेसह, 8-10% अॅल्युमिनियमसह नायओबियमचे मिश्र धातु 98-98.5% च्या निओबियमच्या वास्तविक निष्कर्षाने प्राप्त होते.

अ‍ॅल्युमिनोथर्मल रिडक्शन स्टील क्रुसिबलमध्ये कॅल्साइन केलेले मॅग्नेशियम किंवा अॅल्युमिनियम ऑक्साईडच्या रॅम्ड अस्तराने केले जाते. वितळण्याची उत्पादने अनलोड करण्याच्या सोयीसाठी, क्रूसिबल वेगळे करण्यायोग्य बनविले जाते. चार्जमध्ये ठेवलेल्या निक्रोम वायरच्या रूपात फ्यूजला विद्युत प्रवाह (20 V, 15 A) पुरवण्यासाठी भिंतींद्वारे संपर्कांची ओळख करून दिली जाते. दुसरा संभाव्य पर्याय म्हणजे ही प्रक्रिया मोठ्या स्प्लिट कॉपर क्रुसिबलमध्ये पार पाडणे, ज्याच्या भिंतींवर गार्निसेज संरक्षणात्मक थर तयार होतो.

पूर्णपणे वाळलेल्या Nb2o5 आणि अॅल्युमिनियम पावडरचे ~ 100 मायक्रॉन कण आकाराचे मिश्रण क्रूसिबलमध्ये लोड केले जाते. हवेशी संपर्क टाळण्यासाठी आर्गॉनने भरलेल्या चेंबरमध्ये क्रूसिबल ठेवण्याचा सल्ला दिला जातो.

इग्निशन चालू केल्यानंतर, चार्जच्या संपूर्ण वस्तुमानात प्रतिक्रिया वेगाने पुढे जाते. परिणामी मिश्र धातुच्या पिंडाचे तुकडे केले जातात आणि बहुतेक अॅल्युमिनियम (त्यातील सामग्री 0.2%) काढून टाकण्यासाठी ~ 0.13 Pa च्या अवशिष्ट दाबाने ग्रेफाइट हीटरसह भट्टीत 1800-2000 C तापमानावर व्हॅक्यूम-थर्मल उपचार केले जातात ). त्यानंतर, इलेक्ट्रॉन-बीम फर्नेसमध्ये शुद्धीकरण स्मेल्टिंग केले जाते, अशुद्धतेच्या सामग्रीसह उच्च-शुद्धतेच्या निओबियमचे इनगॉट्स प्राप्त केले जातात,%: A1< 0,002; С 0,005; Си < 0,0025; Fe < 0,0025; Mg, Mn, Ni, Sn < 0,001; N 0,005; О < 0,010; Si < 0,0025; Ті < < 0,005; V < 0,0025.

तत्वतः, टॅंटलमचे अॅल्युमिनोथर्मिक उत्पादन शक्य आहे, परंतु प्रक्रिया थोडी अधिक क्लिष्ट आहे. कपात प्रतिक्रियेचा विशिष्ट उष्णता प्रभाव 895 kJ/kg चार्ज आहे. टॅंटलम आणि अॅल्युमिनियमसह त्याच्या मिश्र धातुंच्या उच्च वितळण्याच्या तपमानामुळे, पिंड वितळण्यासाठी लोह ऑक्साईड चार्जमध्ये प्रवेश केला जातो (7-7.5% लोह आणि 1.5% अॅल्युमिनियम असलेल्या मिश्रधातूच्या उत्पादनावर आधारित), तसेच गरम करणे मिश्रित - पोटॅशियम क्लोरेट (बर्थोलेटचे मीठ) ... चार्जसह क्रूसिबल भट्टीत ठेवलेले आहे. 925 ° से, एक उत्स्फूर्त प्रतिक्रिया सुरू होते. मिश्रधातूमध्ये टॅंटलमचे निष्कर्षण सुमारे 90% आहे.

व्हॅक्यूम-थर्मल ट्रीटमेंट आणि इलेक्ट्रॉन-बीम वितळल्यानंतर, टॅंटलम इनगॉट्समध्ये नायओबियमसाठी वर दिलेल्या तुलनेत उच्च शुद्धता असते.

हायड्रोजनसह त्यांचे क्लोराईड कमी करून टॅंटलम आणि निओबियम मिळवणे

त्यांच्या क्लोराईड्समधून टॅंटलम आणि निओबियम कमी करण्यासाठी विविध पद्धती विकसित केल्या गेल्या आहेत: मॅग्नेशियम, सोडियम आणि हायड्रोजनसह घट. हायड्रोजनसह कमी करण्याचे काही प्रकार सर्वात आश्वासक आहेत, विशेषतः, कॉम्पॅक्ट मेटल रॉड मिळविण्यासाठी गरम केलेल्या सब्सट्रेट्सवरील क्लोराईड वाष्प कमी करण्यासाठी खाली विचारात घेतलेली पद्धत.

अंजीर मध्ये. 30 मध्ये 1200-1400 डिग्री सेल्सिअस तपमानावर तापलेल्या टॅंटलम पट्टीवर हायड्रोजनसह TaC15 वाष्प कमी करून टँटॅलम तयार करण्यासाठी स्थापनेचा आकृती दर्शविला आहे. हायड्रोजनसह मिश्रित TaCI5 वाष्प बाष्पीभवनातून अणुभट्टीला दिले जातात, ज्याच्या मध्यभागी एक टॅंटलम रिबन असतो जो पूर्वनिर्धारित तापमानापर्यंत विद्युत प्रवाह थेट मार्गाने गरम केला जातो. बेल्टच्या लांबीसह वाष्प-वायू मिश्रणाचे समान वितरण करण्यासाठी आणि त्याच्या पृष्ठभागावर लंबवत प्रवाह सुनिश्चित करण्यासाठी, बेल्टभोवती छिद्रांसह स्टेनलेस स्टील स्क्रीन स्थापित केली जाते. तापलेल्या पृष्ठभागावर प्रतिक्रिया येते:

TaC15 + 2.5 H2 = Ta + 5 HCl; AG ° m k = -512 kJ. (2.31)

तांदूळ. 30. हायड्रोजनसह टॅंटलम पेंटाक्लोराईड कमी करण्यासाठी स्थापनेचा आकृती: 1 - अणुभट्टी फ्लॅंज; 2 - उष्णतारोधक विद्युत पुरवठा; 3 - क्लॅम्पिंग संपर्क; 4 - प्रतिक्रिया न केलेल्या क्लोराईडसाठी कंडेनसर; 5 - टॅंटलम टेप; 6 - छिद्रांसह पडदे, - 7 - अणुभट्टीचे जहाज; 8 - अणुभट्टी हीटर; 9 - गरम केलेले रोटामीटर; 10 - सुई झडप; 11 - बाष्पीभवक विद्युत ओव्हन; 12 - टॅंटलम पेंटाक्लोराईडचे बाष्पीभवन; 13 - हायड्रोजनसाठी रोटामीटर

टॅंटलम जमा करण्यासाठी अनुकूल परिस्थिती: टेप तापमान 1200-1300 ° से, गॅस मिश्रणात TaCl5 ची एकाग्रता ~ 0.2 mol / mol मिश्रण. या परिस्थितीत जमा होण्याचे प्रमाण 2.5-3.6 g/(cm2 h) (किंवा 1.5-2.1 mm/h) आहे, अशा प्रकारे, 24 तासांत, 24-25 मिमी सरासरी व्यासाचा शुद्ध टॅंटलम रॉड प्राप्त होतो. एका शीटमध्ये गुंडाळले जावे, इलेक्ट्रॉन बीम भट्टीत वितळण्यासाठी वापरले जाते किंवा उच्च-शुद्धता पावडरमध्ये रूपांतरित केले जाते (पावडरचे हायड्रोजनेशन, ग्राइंडिंग आणि डीहायड्रोजनेशनद्वारे). क्लोराईडचे रूपांतरण (कोटिंगमध्ये थेट निष्कर्षण) 20-30% आहे. प्रतिक्रिया न केलेले क्लोराईड घनरूप करून पुन्हा वापरले जाते. दत्तक पद्धतीवर अवलंबून, विजेचा वापर 7-15 kWh प्रति 1 किलो टॅंटलम इतका आहे.

पाण्यामध्ये शोषून HCI वाष्प वेगळे केल्यानंतर, हायड्रोजन प्रक्रियेत परत येऊ शकतो.

वर्णन केलेल्या पद्धतीद्वारे निओबियम रॉड देखील मिळवता येतात. निओबियम जमा करण्यासाठी इष्टतम परिस्थिती: टेप तापमान 1000-1300 C, पेंटाक्लोराइड एकाग्रता 0.1-0.2 mol / mol गॅस मिश्रण. धातूचा संचय दर 0.7-1.5 ग्रॅम / (सेमी 2-एच), क्लोराईडचे धातूमध्ये रूपांतरित होण्याची डिग्री 15-30% आहे, वीज वापर 17-22 किलोवॅट * एच / किलो धातू आहे. निओबियमची प्रक्रिया या वस्तुस्थितीमुळे सुलभ होते की NbCl5 चा भाग अणुभट्टीच्या भिंतींवर जमा केलेल्या गरम पट्टीपासून नॉन-अस्थिर NbCl3 पर्यंत ठराविक अंतरावर अणुभट्टीच्या आवाजामध्ये कमी केला जातो.

टॅंटलम तयार करण्यासाठी इलेक्ट्रोलाइटिक पद्धत

टॅंटलम आणि निओबियम हे जलीय द्रावणापासून इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे वेगळे केले जाऊ शकत नाहीत. सर्व विकसित प्रक्रिया वितळलेल्या माध्यमांच्या इलेक्ट्रोलिसिसवर आधारित आहेत.

औद्योगिक व्यवहारात, ही पद्धत टॅंटलम मिळविण्यासाठी वापरली जाते. तर, बर्‍याच वर्षांपासून टॅंटलमची इलेक्ट्रोलाइटिक पद्धत फेनस्टिल कंपनी (यूएसए) द्वारे वापरली जात होती, जपानमध्ये उत्पादित टॅंटलमचा एक भाग सध्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे प्राप्त केला जातो. युएसएसआरमध्ये या पद्धतीचे विस्तृत संशोधन आणि औद्योगिक चाचण्या घेण्यात आल्या.

टॅंटलमच्या इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादनाची पद्धत अॅल्युमिनियमच्या उत्पादनाच्या पद्धतीसारखीच आहे.

इलेक्ट्रोलाइट वितळलेल्या मीठ K2TaF7 - KF - - KC1 वर आधारित आहे, ज्यामध्ये टॅंटलम ऑक्साईड Ta205 विरघळला जातो. ग्रेफाइट एनोड वापरताना सतत एनोड प्रभावामुळे केवळ एकच मीठ, K2TaF7 असलेल्या इलेक्ट्रोलाइटचा वापर व्यावहारिकदृष्ट्या अशक्य आहे. K2TaF7, KC1 आणि NaCl असलेल्या बाथमध्ये इलेक्ट्रोलिसिस शक्य आहे. या इलेक्ट्रोलाइटचा तोटा म्हणजे इलेक्ट्रोलिसिस दरम्यान त्यात फ्लोराईड क्षारांचे संचय, ज्यामुळे गंभीर वर्तमान घनता कमी होते आणि बाथची रचना समायोजित करणे आवश्यक असते. इलेक्ट्रोलाइटमध्ये Ta205 ची ओळख करून ही कमतरता दूर केली जाते. या प्रकरणात इलेक्ट्रोलिसिसचा परिणाम म्हणजे कॅथोड आणि ऑक्सिजनच्या एनोडवर टॅंटलम ऑक्साईडचे इलेक्ट्रोलाइटिक विघटन होते, जे एनोडच्या ग्रेफाइटशी प्रतिक्रिया देऊन CO2 आणि CO बनते. याव्यतिरिक्त, वितळलेल्या मिठात Ta205 समाविष्ट केल्याने ग्रेफाइट एनोडचे वितळणे सुधारते आणि प्रवाहाची गंभीर घनता वाढते.

इलेक्ट्रोलाइट रचनेची निवड K2TaF7-KCl-KF टर्नरी सिस्टम (Fig. 31) च्या अभ्यासाच्या डेटावर आधारित आहे. या प्रणालीमध्ये दोन दुहेरी लवण K2TaF7 KF (किंवा KjTaFg) आणि K2TaF7 KC1 (किंवा K3TaF7Cl), अनुक्रमे 580 आणि 710 C वर वितळणारे दोन टर्नरी युटेक्टिक्स Ei आणि E2 आणि 678 ° C वर पेरिटेक्टिक पॉइंट P आहेत. जेव्हा Ta205 वितळण्यात येते, तेव्हा ते ऑक्सोफ्लोरोटेन्टालेट तयार करण्यासाठी फ्लोरोटेंटेलेटशी संवाद साधते:

3K3TaF8 + Ta2Os + 6KF = 5K3TaOF6. (2.32)

K3TaF7Cl सह प्रतिक्रिया अशाच प्रकारे पुढे जाते. टॅंटलम ऑक्सोफ्लोराइड कॉम्प्लेक्सची निर्मिती इलेक्ट्रोलाइटमध्ये Ta205 ची विद्राव्यता निर्धारित करते. मर्यादित विद्राव्यता वितळलेल्या K3TaF8 च्या सामग्रीवर अवलंबून असते आणि प्रतिक्रियेच्या स्टोचियोमेट्रीशी संबंधित असते (2.32).

इलेक्ट्रोलिसिस निर्देशकांवर इलेक्ट्रोलाइट रचनांच्या प्रभावावरील डेटाच्या आधारे (महत्वपूर्ण वर्तमान घनता, वर्तमान कार्यक्षमता, निष्कर्षण, टॅंटलम पावडरची गुणवत्ता), सोव्हिएत संशोधकांनी खालील इष्टतम इलेक्ट्रोलाइट रचना प्रस्तावित केली: 12.5% (वजनानुसार) K2TaF7, बाकी KC1 आणि KF 2 : 1 च्या प्रमाणात (वजनानुसार). सादर केलेल्या Ta2Os ची एकाग्रता 2.5-3.5% (वजनानुसार) आहे. या इलेक्ट्रोलाइटमध्ये 700-800 ° से तापमानात ग्रेफाइट एनोड वापरताना, ऑक्सोफ्लोराइड कॉम्प्लेक्सचे विघटन व्होल्टेज 1.4 V असते, तर KF आणि KC1 साठी विघटन व्होल्टेज अनुक्रमे ~ 3.4 V आणि ~ 4.6 V असतात.

КС I K2TaF, -KCl KJaFf

तांदूळ. 31. K2TaF7-KF-KCl प्रणालीचे वितळणे आकृती

इलेक्ट्रोलिसिस दरम्यान, कॅथोडवर Ta5 + cations चे चरणबद्ध स्त्राव होतो:

Ta5 + + 2e> Ta3 + + be * Ta0.

एनोडवरील प्रक्रिया प्रतिक्रियांद्वारे दर्शवल्या जाऊ शकतात: TaOF63 "- Ze = TaFs + F" + 0; 20 + C = CO2; CO2 + C = 2CO; TaFj + 3F ~ = TaF |~. TaF | ~ आयन, वितळलेल्या Ta2O सह प्रतिक्रिया देऊन पुन्हा TaOF | ~ आयन बनतात. 700-750 ° C च्या इलेक्ट्रोलिसिस तापमानात, वायूंच्या रचनेत -95% CO2, 5-7% CO2 असते; 0.2-

यूएसएसआरमध्ये चाचणी केलेल्या इलेक्ट्रोलाइटिक सेल डिझाईन्सपैकी, कॅथोड मध्यभागी निकेल क्रूसिबल (किंवा क्रोमियमसह निकेलचे मिश्र धातु) असलेल्यांमध्ये सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त झाले.

अंजीर 32. टॅंटलम उत्पादनासाठी इलेक्ट्रोलिसिस सेल:

1 - Ta205 फीड फीडरसह बंकर; 2 - फीडरचे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक व्हायब्रेटर; 3 - एनोडसाठी फास्टनिंगसह ब्रॅकेट; 4 - भिंतीमध्ये छिद्रांसह पोकळ ग्रेफाइट एनोड; 5 - निक्रोमचे बनलेले क्रूसिबल-कॅथोड; 6 - कव्हर; 7 - उष्णता-इन्सुलेट ग्लास; 8 - कार उचलण्यासाठी स्टीयरिंग व्हील; 9 - विद्युत प्रवाह पुरवण्यासाठी रॉडसह प्लग

जे भिंतींना छिद्रे असलेला पोकळ ग्रेफाइट एनोड आहे (चित्र 32). टॅंटलम ऑक्साईड पोकळ एनोडला स्वयंचलित कंपन फीडरद्वारे वेळोवेळी दिले जाते. आहार देण्याच्या या पद्धतीसह, न विरघळलेल्या टॅंटलम पेंटॉक्साइडसह कॅथोड ठेवीची यांत्रिक दूषितता वगळण्यात आली आहे. ऑनबोर्ड सक्शनद्वारे वायू काढले जातात. 700-720 C च्या इलेक्ट्रोलिसिस तापमानात, Ta205 बाथचा सतत पुरवठा (म्हणजे, एनोड इफेक्ट्सच्या किमान संख्येसह), कॅथोड वर्तमान घनता 30-50 A / dm2 आणि गुणोत्तर DjDk = 2 * 4, टॅंटलमचा थेट उतारा 87-93% आहे, सध्याचे उत्पादन 80% आहे.

क्रुसिबलच्या उपयुक्त व्हॉल्यूमच्या 2/3 कॅथोड डिपॉझिटने भरेपर्यंत इलेक्ट्रोलिसिस केले जाते. इलेक्ट्रोलिसिसच्या शेवटी, एनोड वाढविला जातो आणि कॅथोड डिपॉझिटसह इलेक्ट्रोलाइट थंड केला जातो. टॅंटलम पावडरच्या कणांपासून इलेक्ट्रोलाइट वेगळे करण्यासाठी कॅथोड उत्पादनावर प्रक्रिया करण्याच्या दोन पद्धती आहेत: हवा वेगळे करणे आणि व्हॅक्यूम-थर्मल क्लीनिंगसह पीसणे.

यूएसएसआरमध्ये विकसित केलेल्या व्हॅक्यूम-थर्मल पद्धतीमध्ये आर्गॉन वातावरणात वितळवून (वितळणे) टॅंटलमपासून मोठ्या प्रमाणात क्षार वेगळे करणे समाविष्ट आहे, त्यानंतर 900 सी तापमानावर व्हॅक्यूममध्ये बाष्पीभवन करून अवशेष काढून टाकणे समाविष्ट आहे. वितळलेले आणि घनरूप इलेक्ट्रोलाइट आहे. इलेक्ट्रोलिसिसवर परत आले.

ते 30-70 मायक्रॉनच्या हवेच्या पृथक्करणासह पीसून, आणि व्हॅक्यूम उष्णता उपचार वापरताना - 100-120 मायक्रॉन.

टॅंटलम सारख्या ऑक्सिफ्लोराइड-क्लोराईड इलेक्ट्रोलाइट्सपासून निओबियमचे उत्पादन सकारात्मक परिणाम देऊ शकले नाही कारण डिस्चार्ज दरम्यान कॅथोडवर लोअर ऑक्साईड तयार होतात, ज्यामुळे धातू दूषित होते. वर्तमान उत्पादन कमी आहे.

निओबियमसाठी (तसेच टॅंटलमसाठी), ऑक्सिजन-मुक्त इलेक्ट्रोलाइट्स आशादायक आहेत. Niobium आणि tantalum pentachlorides वितळलेल्या अल्कली धातूच्या क्लोराईडमध्ये विरघळतात आणि जटिल क्षार A/eNbCl6 आणि MeTaCl6 तयार करतात. या कॉम्प्लेक्सच्या इलेक्ट्रोलाइटिक विघटनादरम्यान, कॅथोडवर निओबियम आणि टॅंटलमचे खडबडीत-स्फटिक जमा होतात आणि ग्रेफाइट एनोडवर क्लोरीन तयार होतात.

सामाजिक-आर्थिक आणि मानवी विज्ञान

UDC 553.98 "=."

रशिया मध्ये NIOBIUM खाणकाम

जी.यु. Boyarko *, V.Yu. खटकोव्ह **

, * टॉम्स्क पॉलिटेक्निक युनिव्हर्सिटी

** रशियन फेडरेशन सरकारचे कार्यालय. ""

ईमेल: [ईमेल संरक्षित]

निओबियमचे रशियामध्ये लोव्होझर्स्कॉय डिपॉझिट (मुरमान्स्क प्रदेश) येथे लोपराइट कॉन्सन्ट्रेटच्या स्वरूपात आणि टाटर डिपॉझिटमध्ये उत्खनन केले जाते ( क्रास्नोयार्स्क प्रदेश) पायरोक्लोरिक ऍसिड एकाग्रतेच्या स्वरूपात, आणि प्रक्रिया ~ सॉलिकमस्क मॅग्नेशियम (पर्म प्रदेश) "आणि Klyuchevskoy ferroalloy (Sverdlovsk प्रदेश) वनस्पती येथे. खाण उपक्रमांसह निओबियमच्या रशियन ग्राहकांच्या उभ्या एकत्रीकरणाचा परिणाम म्हणून, निओबियम उत्पादनांच्या आयातीवरील अवलंबित्व काढून टाकण्यात आले आहे. टॉमटर निओबियम ठेव (सखा-याकुतियाचे प्रजासत्ताक) आणि एटिकिन्स्की टॅंटलम-निओबियम ठेव (चिटा प्रदेश) येथे उत्पादनाच्या मागील पातळीची पुनर्संचयित करणे, ब्राझिलियन निओबियम उत्पादकांच्या नैसर्गिक जागतिक मक्तेदारीच्या उपस्थितीमुळे, रशियन निओबियम खाण उद्योगांनी प्रामुख्याने रशिया, युक्रेन, कझाकस्तान आणि चीनच्या धातूविज्ञान बाजारावर लक्ष केंद्रित केले पाहिजे.

निओबियम हे उच्च लवचिकता, गंज प्रतिरोधकता, चांगली वेल्डेबिलिटी आणि लहान थर्मल न्यूट्रॉन कॅप्चर क्रॉस सेक्शनसह जड रीफ्रॅक्टरी धातू आहे. हा उष्णता-प्रतिरोधक आणि सुपरकंडक्टिंग मिश्र धातुंचा एक भाग आहे आणि नायओबियमसह मिश्रित स्टील्समध्ये उच्च सामर्थ्य आणि लक्षणीय लवचिकता, दंव-फ्रीझ आणि गंज प्रतिकार असतो. निओबियमचा मुख्य वापर कमी-मिश्रित (0.07 ... 0.08% N)) स्टील्सपासून मुख्य पाइपलाइनसाठी मोठ्या-व्यास पाईप्सच्या उत्पादनावर येतो. कमी-मिश्रित निओबियम स्टील्सचा वापर इमारत संरचना, पूल बांधकाम, रस्ता आणि खाण अभियांत्रिकी, विमान आणि ऑटोमोबाईल बांधकाम, खोल तेल ड्रिलिंगसाठी उपकरणे, रासायनिक आणि पेट्रोकेमिकल उद्योगांसाठी उपकरणे इत्यादींच्या निर्मितीमध्ये केला जातो. चुंबकीय विभाजक, चार्ज केलेले कण प्रवेगक आणि MHD जनरेटरमध्ये वापरल्या जाणार्‍या शक्तिशाली इलेक्ट्रोमॅग्नेट्ससाठी सुपरकंडक्टिंग सोलेनोइड्सच्या निर्मितीमध्ये टिन, टायटॅनियम आणि झिरकोनियमसह निओबियमचे मिश्र धातु मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. लिथियम आणि लीड नायबेट्सचे सिंथेटिक सिंगल क्रिस्टल्स ऑप्टिकल शटर आणि ध्वनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये वापरले जातात. निओबियमच्या जागतिक वापराचे प्रमाण दरवर्षी 25 ... 26 हजार टन आहे आणि त्याची स्पष्ट वाढ प्रति वर्ष 2 ... 2.5% द्वारे दिसून येते. निओबियमच्या वापरामध्ये जपान (जागतिक मागणीच्या 30%), यूएसए (सुमारे 25%) आणि युरोपियन युनियनचे देश आहेत. निओबियम उत्पादनांच्या किंमती टेबलमध्ये दर्शविल्या आहेत. जी

हायड्रोमेटालर्जिकल आणि पायरोमेटलर्जिकल पद्धतींनी नायओबियम खनिजे - पायरोक्लोर (NaCaNb206F) (जागतिक पुरवठ्याच्या 90% पर्यंत), कोलंबाइट-टेंटलाइट (Fe, Mn) (Nb, Ta) (Nb, Ta) 205% (206%) पासून नायओबियम काढला जातो. ) आणि loparite ((Ca, TR) (Ti, Ta, Nb) 02) (फक्त रशियामध्ये). त्यांच्या प्रक्रियेदरम्यान, टॅंटलम एकाच वेळी काढला जातो (Ta / Nb = 1/10 च्या प्रमाणात), आणि दुर्मिळ पृथ्वी धातू आणि टायटॅनियम देखील लोपरिटमधून काढले जातात.

निओबियमचे जागतिक उत्पादन 25.7 हजार टन (2002) आहे, ज्यामध्ये 22 हजार टन ब्राझिलियन कंपनी कंपॅनहिया ब्रासिलिरा डी मेटालर्जिया ई मिनेरा ^ सो Cia Brasileira de Metalurgia Minera? Ao (CBMM), जे उत्पादन दरात नैसर्गिक मक्तेदारी आहे पायरोक्लोर कॉन्सेंट , फेरोनिओबियम (दर वर्षी 18 हजार टन पर्यंत), निओबियम

टेबल. निओबियम (आणि संबंधित टॅंटलम) उत्पादनांसाठी किंमती

कमोडिटी उत्पादनांच्या किंमती, यूएस $ प्रति किलो

पायरोक्लोर सांद्रता (N^05 च्या दृष्टीने) 6.0 ... 6.5

कोलंबाइट एकाग्रता (N1 ^ 05 च्या दृष्टीने) 6.5 ... 7.0

टॅंटलाइट एकाग्रता (Ta205 च्या दृष्टीने) 65 .. / 75

लोपाराइट एकाग्रता 1,1-

फेरोनिओबियम 14.5 ... 15.5

निओबियम धातू 14.0.. एल 4.5

टॅंटलम पावडर ■ 200 ... 230

मेटॅलिक टॅंटलम 200 ... 210

थॅलिक आणि टॅंटलम. हे आराशा कार्बोनेटाईट मासिफ (अॅमेझोनास राज्य) वर सरासरी 2.5% Nb205 (4.3 अब्ज टन धातू) आणि 4.3% Nb205 (30 दशलक्ष टन धातू) असलेल्या पिटांगा टिन धातूच्या ठेवीसह क्षेत्रीय हवामान कवच उत्खनन करत आहे. CBMM सांद्रतेचा काही भाग कॅटालाओ डी गोइस (मिनेरलो कॅटालोआ) या एकत्रित कंपनीद्वारे प्रक्रिया केली जाते, जी प्रतिवर्षी 3.5 हजार टन फेरोनिओबियम तयार करते. आत ब्राझील मध्ये राखीव म्हणून राष्ट्रीय उद्यानपिको दा नेब्लिना ही सीस लागोसची ठेव आहे ज्यात सरासरी Nb205 ग्रेड 2.8% आहे आणि 2.9 अब्ज टन धातूचा साठा आहे. कॅनडामध्ये, सेंट होनोरे डिपॉझिट (निओबेक खाण, क्यूबेक) येथे निओबियम धातूचे उत्खनन केले जाते ज्याची सरासरी Nb205 ग्रेड 0.6% आहे. अयस्क उत्खनन आणि सांद्रतेच्या प्रक्रियेत दोन कंपन्या गुंतलेल्या आहेत - टेक कॉर्प. आणि Cambior Inc., ज्याने 2002 मध्ये जागतिक बाजारपेठेत 3.2 हजार टन फेरोनिओबियमचा पुरवठा केला. अत्यंत कमी प्रमाणात, ऑस्ट्रेलिया (हिरव्या झुडुपे), नायजेरिया (जो पठार), मोझांबिक (म्बेया), झांबिया (लुएश) आणि काँगो (मनोनो किटोलोलो) मध्ये विविध निओबियम उत्पादने (प्रामुख्याने पायरोक्लोर सांद्रता) तयार केली जातात.

नियोजित अर्थव्यवस्थेच्या युगात, यूएसएसआरने 2000 टन निओबियम उत्पादनांचे उत्खनन केले आणि उत्पादन केले (नायोबियम ऑक्साईडच्या बाबतीत), उत्पादनाच्या बाबतीत तिसरे स्थान (ब्राझील आणि कॅनडा नंतर) आणि उपभोगात चौथ्या क्रमांकावर (जपान नंतर, संयुक्त राष्ट्र राज्ये आणि जर्मनी). सीआयएसच्या राष्ट्रीय एन्क्लेव्हमध्ये सामान्य आर्थिक जागा कोसळल्यानंतर, दुर्मिळ धातू उद्योगाची तांत्रिक साखळी तुटली आणि त्याचे काही तुकडे फायदेशीर ठरले. परिणामी, रशियन ग्राहकांना दरवर्षी 100 ... 200 टन निओबियम मिश्र धातुंची निर्यात करून (प्रामुख्याने ब्राझीलमधून) निओबियमसाठी त्यांच्या गरजा पूर्ण करण्यास भाग पाडले गेले.

रशियामधील एकमेव उरलेले कार्यरत खाण उद्योग म्हणजे ओजेएससी सेव्हर्नये रेअर मेटल (पूर्वीचे लोव्होझेर्स्की जीओके) हे लोव्होझेरो, रेव्हडिन्स्की जिल्हा, मुरमान्स्क प्रदेशातील गावात आणि कर्नासुर्ट आणि उंबोझेरो खाणींवरील तिची खाण ऑपरेटर, ओजेएससी लोवोझेरो मायनिंग कंपनी आहे. येथे, लोव्होझेरो दुर्मिळ-पृथ्वी-निओबियम-टॅंटलम ठेवीमध्ये, साठ्याच्या दृष्टीने अद्वितीय (Nb205 सामग्रीमध्ये खराब - केवळ 0.24%), लोपॅराइट-युक्त नेफेलिन सायनाइट्सपासून दरवर्षी 25 हजार टन लोपॅराइट कॉन्सन्ट्रेट उत्खनन केले जाते, ज्यामध्ये 6 ... 8% Nb, 0, 5% Ta, 36 ... 38% TR आणि 38 ... 42% Ti. सॉलिकमस्क मॅग्नेशियम प्लांट ओजेएससी (मुख्य मालक रशिया ग्रोथ फंड जेव्ही) येथे 10 हजार टन लोपराइट कॉन्सन्ट्रेटवर प्रक्रिया केली जाते, जिथे निओबियम हायड्रॉक्साईड क्लोरीनेशनद्वारे प्राप्त केले जाते, जे मेटॅलिक निओबियमच्या उत्पादनासाठी एक मध्यम उत्पादन आहे. Ust -Kamenogorsk, कझाकस्तान मध्ये Irtysh रासायनिक आणि धातुकर्म वनस्पती). सध्या, सॉलिकमस्क मॅग्नेशियम प्लांट दरवर्षी 700 ... 750 टन नायबियम ऑक्साईड आणि 70 ... 80 टन टॅंटलम ऑक्साईड तयार करतो, जे पूर्णपणे माजी आहेत.

बंदर बाकी 10... 12 हजार. Tloparite concentrate पूर्वी A5> 8Pte1 (Sillamae, Estonia) मध्ये सल्फ्यूरिक ऍसिड योजनेनुसार मेटॅलिक niobium आणि ferroniobium वर प्रक्रिया केली गेली होती. सध्या, 5Pte1 ने लोपॅराइट कच्चा माल खरेदी करण्यास नकार दिला आणि ब्राझील आणि नायजेरियातील अधिक तांत्रिक पायरोक्लोर केंद्रेकडे स्विच केले. त्यानुसार, सेव्ह-रेडमेटद्वारे लोपराइट कॉन्सन्ट्रेटचे उत्पादन देखील घसरले (8 ... 10 हजार टन), ज्यामुळे हा उपक्रम दिवाळखोरीच्या उंबरठ्यावर आला. 2000 मध्ये आवश्यक गुंतवणुकीच्या अभावामुळे (US$ 100 दशलक्ष) फेरोनिओबियमच्या उत्पादनासह स्वतःचे हायड्रोमेटालर्जिकल उत्पादन आयोजित करण्याचा प्रयत्न यशस्वी झाला नाही. सध्या, जेएससी सेव्रेडमेटचे मालक कंपनी सीजेएससी कंपनी एफटीके (वित्त, तंत्रज्ञान, सल्लागार) (मॉस्को), सॉलिकमस्क मॅग्नेशियम प्लांटचे सह-मालक (14% समभाग) आहेत, परंतु सध्याच्या परिस्थितीतून बाहेर पडण्याचा कोणताही वास्तविक मार्ग नाही. लोपराइट कच्च्या मालाची मर्यादित मागणी. इर्टिश केमिकल आणि मेटलर्जिकल प्लांट देखील दिवाळखोरीच्या मार्गावर होता आणि 1996 पर्यंत त्याने निओबियम उत्पादनांचे उत्पादन थांबवले होते, परंतु 2000 मध्ये काझनिओबी आयएचएमझेड एलएलपीचा एक सक्षम विभाग त्यातून वेगळा झाला, ज्याने 60 पर्यंत उत्पादन करण्यास सुरुवात केली ... 80 टन मेटल नायओबियम प्रति वर्ष, Solikamsk niobium hydroxide वापरून कच्चा माल म्हणून वापरला जातो. सीआयएसमध्ये टॅंटलम औद्योगिक उत्पादनांची प्रक्रिया ओजेएससी उल्बा मेटलर्जिकल प्लांट एनएके काझाटोमप्रॉम (अस्ट-कामेनोगोर्स्क, कझाकस्तान प्रजासत्ताक) येथे केली जाते, जिथे निओबियम उत्पादने तयार केली जातात - पावडर, इंगॉट्स, रोल केलेले उत्पादने.

इतर रशियन उद्योग, ज्यांनी पूर्वी समृद्ध धातूंवर काम केले होते, त्यांनी ते XX शतकाच्या 90 च्या दशकात विकसित केले होते आणि बाजाराच्या अर्थव्यवस्थेच्या संक्रमणादरम्यान, त्यांचे फायदेशीर उद्योग बंद केले. हे Vishnevogorsk ओरे प्रशासन (चेल्याबिन्स्क प्रदेश) आहेत, ज्याने त्याच नावाची ठेव विकसित केली, Malyshevskoe RU (Sverdlovsk Region), दुर्मिळ-मेटल पेग्मेटाइट्स लिन्डेन मेडो, ऑर्लोव्स्की GOK (चिटा प्रदेश), ज्याने काम केले. Orlovskoye ठेव, आणि Zabaikalsky GOK (चीता प्रदेश), ज्याने Zavitkovskoye आणि Etykinskoye फील्ड थांबवले. या उपक्रमांच्या पायरोक्लोर आणि कोलंबाइट-टॅंटलाइट सांद्रांवर क्ल्युचेव्हस्कॉय फेरोअॅलॉय प्लांट (द्वुरेचेन्स्क सेटलमेंट, सिसेर्त्स्की डिस्ट्रिक्ट, स्वेरडलोव्हस्क प्रदेश) येथे प्रक्रिया केली गेली, ज्याने त्यांच्यापासून फेरोनोबियम आणि नायओबियम मास्टर मिश्रधातू तयार केले.

रशियामधील दुर्मिळ धातू उद्योगाची सुधारणा निओबियम ग्राहकांच्या पुढाकाराने झाली - ओएओ सेव्हरस्टल (चेरेपोव्हेट्स, वोलोग्डा ओब्लास्ट) चे चेरेपोव्हेट्स मेटलर्जिस्ट. निओबियमवरील निर्यात अवलंबित्व दूर करण्यासाठी, या धारणेने त्याच नावाच्या कार्बोनेटाईट मासिफवरील टाटर वर्मीक्युलाइट-नायोबेट-फॉस्फरस ठेवीच्या हवामानाच्या कवचातून पायरोक्लोर सांद्रता काढण्यासाठी JSC स्टालमॅग (क्रास्नोयार्स्क) ची उपकंपनी आयोजित केली,

क्रास्नोयार्स्क प्रदेशातील मोटिगिन्स्की जिल्ह्यात घातली | 9 |. 2000t च्या शेवटी. या ठेवीमध्ये दरवर्षी 90 हजार टन धातूची क्षमता असलेला प्राथमिक फायदेशीर प्रकल्प सुरू करण्यात आला. क्ल्युचेव्हस्की फेरोअॅलॉय प्लांटला पुरवल्या जाणार्‍या प्राप्त एकाग्रतेपासून, 150: .. प्रति वर्ष 200 टन फेरोनिओबियम तयार केले जाते. दुसरा टप्पा सुरू झाल्याने खाणीची उत्पादकता दुप्पट होणार आहे.

2001 मध्ये, अलिकडच्या वर्षांत फ्लोराईट आणि सोन्याचे उत्खनन करणार्‍या झाबाइकाल्स्की GOK (Pervomaisky सेटलमेंट, शिल्किंस्की जिल्हा, चिता प्रदेश), यांनी Etykinsky massif च्या दुर्मिळ-मेटल ग्रॅनाइट्समध्ये Etykinsky tantal-niobium-tin deposit पुन्हा खाणकाम सुरू केले. अयस्कांमध्ये टॅंटलमची सरासरी सामग्री 0.031%, निओबियम 0.1% आणि कथील 0.2% आहे. 2001 ^ मध्ये खनन (धातूच्या दृष्टीने) 40 टन टॅंटलम, 60 टन नायओबियम, 100 टन कथील. 2005 पर्यंत उत्पादन क्षमता पाच पटीने वाढविण्याचे नियोजन आहे. पोटॅशियम फ्लोरोटेंटालेट आणि निओबियम पेंटॉक्साईडच्या उत्पादनासाठी हायड्रोमेटालर्जिकल शॉपचे बांधकाम पेर्वोमायस्कीच्या सेटलमेंटमध्ये झाबाइकल्स्की जीओकेच्या आधारावर सुरू आहे. कडून: Etykinskiy ores देखील काढता येतात "आणि लिथियम अयस्कमध्ये N20 च्या सरासरी ग्रेडसह केंद्रित होते - 0.11%. राज्य कार्यक्रमाच्या चौकटीत" लिथियम, बेरिलियम, टॅंटलम, टिन, निओबियम (LIBTON) यांचे निष्कर्षण, उत्पादन आणि वापर "स्पोड्युमिन पेग्मॅटाइट्सच्या झॅविटिन्स्की लिथियम-निओबियम डिपॉझिटमध्ये झाबाइकाल्स्की GOK खाण पुन्हा सुरू करण्याची योजना आहे.

अयस्क -0.0139% आणि N> 205 -0.02% मध्ये Ta205 ची सरासरी सामग्री असलेली चांगली उत्पादने.

कंपनी ZAO अल्रोसा (मिरनी, रिपब्लिक ऑफ सखा-याकुतिया), हिऱ्यांच्या व्यवसायात विविधता आणण्याच्या कार्यक्रमांतर्गत, टॉमटोर निओबियम-रेअर-अर्थ डिपॉझिटच्या बर्नी साइटच्या विकासासाठी खाण प्रकल्प तयार करत आहे, साठ्याच्या दृष्टीने अद्वितीय आहे. आणि धातूची गुणवत्ता, साखा-याकुतिया प्रजासत्ताकाच्या ओलेनेक्स्की ulus मध्ये. डिपॉझिटचा हा तुकडा टॉमटर कार्बोनेटाईट मासिफच्या वेदरिंग क्रस्टच्या धुण्यामुळे तयार झालेला जवळचा ड्रिफ्ट लॅकस्ट्रिन प्लेसर आहे. येथे Lb205 ची सरासरी सामग्री 6.71%, Y - 0.59%, ST11 - 9.53% आहे. बर्नी साइटचा विकास प्रकल्प 13.73 हजार m3 च्या खडकाच्या वस्तुमानाच्या प्रक्रियेचा प्रारंभिक वार्षिक खंड आणि Lb205 च्या 583 टन असलेल्या पायरोक्लोर कॉन्सन्ट्रेटचा आणि 690 टन दुर्मिळ पृथ्वी मेटल ऑक्साईड्स (V203, V203, CeO2, La203, Pr6Ou, Ssh203, क्रमांक 203, Eu203, 8s203). भविष्यात, उत्पादन क्षमता 30 हजार m3 धातूपर्यंत वाढवण्याची आणि क्रमांक 205 च्या दृष्टीने 2000 टन पर्यंत पायरोक्लोर कॉन्सन्ट्रेटचे उत्पादन करण्याचे नियोजन आहे.

तुलुन्स्की प्रदेशात बेलोझिमिन्स्की निओबियम-फॉस्फेट डिपॉझिट (1984-1986) च्या अन्वेषणादरम्यान एक लहान पायलट उत्पादन सुविधा अस्तित्वात होती. इर्कुट्स्क प्रदेश... धातूची रचना कार्बोनेटाइट्सवर (0.24% Ni> 205 असलेले) क्षेत्रीय वेदरिंग क्रस्टचे प्रतिनिधित्व करते, ज्याच्या समृद्ध ब्लॉक्समध्ये मुख्य आणि यागोड्नी भागात Mg205 ची सरासरी सामग्री अनुक्रमे 1.06 आणि 1.39% आहे. तथापि, क्रॉस-कटिंग

रेखाचित्र. निओबियमची मांडणी. ठेवी आणि कंपन्या ज्या निओबियम काढतात आणि प्रक्रिया करतात.

1) निओबियम ठेवी ■ 2) निओबियम खाण कंपन्यांचे होल्डिंग्स; 3 ~ 5) खाणी: 3) कार्यरत, 4) उत्पादनात टाकले जात आहे, 5) बंद किंवा बंद; 6) प्रक्रिया उद्योग

या प्रयोगांमध्ये Nb205 चा उतारा 30% पेक्षा जास्त नव्हता. फॉस्फेट (ऍपेटाइट + फ्रँकोलाइट) सांद्रता बेलोझिमिन अयस्कांपासून उप-उत्पादन म्हणून मिळवता येते, अयस्कांमध्ये Р205 ची प्रारंभिक सामग्री 11.25% असते.

2000 मध्ये लिक्विडेटेड ऑर्लोव्स्की जीओकेच्या आधारावर, एक नवीन एंटरप्राइझ, ओजेएससी नोवो-ओर्लोव्स्की जीओके (नोव्होर्लोव्स्की सेटलमेंट, एगिन्स्की जिल्हा, चिता प्रदेश) तयार करण्यात आला, एक पायलट ड्रेसिंग प्लांट क्रमांक 1 आणि ड्रेसिंग प्लांट क्रमांक 1 चा टॅंटलम विभाग. ऑर्लोव्स्की GOK च्या टंगस्टन उत्पादनाचे 2 पुनर्संचयित केले गेले. कॉम्प्लेक्स) 5190 टन W, 550 टन Nb आणि 440 टन Ta. टॅंटलम आणि निओबियमचे अंदाजे उत्पादन प्रति वर्ष 10 ... 20 टन पर्यंत आहे.

Klyuchevskoy Ferroalloy Plant मध्ये टॅंटलम आणि niobium काढण्यासाठी, टिन स्मेल्टिंग स्लॅग्सवर वेळोवेळी नोव्होसिबिर्स्क टिन प्लांट OJSC मध्ये प्रक्रिया केली जाते. वार्षिक विक्रीच्या बाबतीत, नोवोसिबिर्स्क टिन प्लांटच्या कच्च्या मालापासून निओबियम आणि टॅंटलमचे उत्पादन पहिल्या टनांपेक्षा जास्त नव्हते.

रशियामधील इतर निओबियम आणि टॅंटलम-निओबियम ठेवी लक्षात घेतल्या पाहिजेत:

Bolshetagninskoe फॉस्फरस-निओबियम ठेव, बेलो-झिमिंस्की ठेवीच्या (इर्कुट्स्क प्रदेश) 12 किमी पश्चिमेला स्थित आहे आणि त्याच नावाच्या कार्बोनाटाइट मासिफच्या कॅल्साइट-मायक्रोक्लिन कार्बोनेटाइट्सपर्यंत मर्यादित आहे. खनिजांमध्ये Nb205 ची सरासरी सामग्री 1.02% आहे.

Sredneziminskoe नुकसान-नायोबियम-फॉस्फरस ठेव, बेलो-झिमिंस्की ठेवीच्या (इर्कुट्स्क प्रदेश) दक्षिणेस 18 किमी अंतरावर स्थित आणि कॅल्साइट-मायक्रोक्लिन कार्बोनाइट्सपर्यंत मर्यादित आहे. खनिजांमध्ये Nb205 ची सरासरी सामग्री 0.10 ... 0.18%, युरेनियम 0.02% पर्यंत, फॉस्फरस - 2.5 ... 3.5% आहे. ठेव समस्याप्रधान आहे, सर्व प्रथम, उपयुक्त घटकांची कमी सांद्रता आणि धातूंच्या उच्च किरणोत्सर्गामुळे.

वुरियार्विन्स्की निओबियम ठेवीची नेस्के-वारा साइट मुर्मन्स्क प्रदेशातील कंडालक्षिंस्की जिल्ह्यात स्थित आहे. ते एक मोठे आहे

बॅडलेलाइट आणि पायरोक्लोरच्या गर्भाधानासह ऍपेटाइट-मॅग्नेटाइट रचनाचा धातूचा ब्लॉक. साइटच्या खनिजांमध्ये Nb2Os ची सरासरी सामग्री 0.53%, Ta205 - 0.017% आहे. ही ठेव OJSC Kovdorsky GOK या ऑपरेटींग एंटरप्राइझच्या अगदी जवळ स्थित आहे, जे ऍपेटाइट आणि बॅडसेलीट (Zr- आणि TR-युक्त) कॉन्सन्ट्रेट्सच्या संबंधित उत्पादनासह लोह खनिज काढते. ठेव उथळ आहे - केवळ 6.2 हजार टन Nb205 आणि 200 टन Ta205, परंतु हे धातू कोवडोर GOK च्या तांत्रिक साखळीत बसतात आणि ही वस्तू सहजपणे कार्यान्वित केली जाऊ शकते.

Ulug-Tanzoksky niobium-rere Earth deposit (Tyva प्रजासत्ताक) हा धातू-बेअरिंग (पायरोक्लोर, कोलंबाईट-टँटालाइट, झिर्कॉन, लिथियम, बेरिलियम आणि दुर्मिळ पृथ्वी खनिजे) क्वार्ट्ज-अल्बाइट-मायक्रोक्लिन मेटायटिसचा एक खनिजयुक्त क्षेत्र आहे. XX शतकाच्या 90 च्या दशकात ठेवीचा अंदाज लावला गेला आणि तो कमी शोधला गेला. सामग्री क्रमांक 205 -0.2%, Ta205 - 0.0155%, BTI - 0.063% (yt-triium घटकांचे प्रमाण 30 ... 40%), 1l20 - 0.086.1xOr - 0.4%. अयस्क ड्रेसिंगची तांत्रिक योजना क्र.

TI (Y), आणि, आणि, YL.

अयस्क-बेअरिंग जवळ-फॉल्ट अल्कलाइन (क्वार्ट्ज-अल्बाइट-मायक्रोक्लाइन) मेटासोमाइट्सचा कटुगिंस्कोए य्ट्रियम-निओबियम-झिर्कोनियम ठेव, बैकल-अमुर मेनलाइनवरील नोवाया चारा स्टेशनपासून 140 किमी अंतरावर, चिता प्रदेशाच्या उत्तरेस स्थित आहे. धातूमध्ये Ni> 205 ची सरासरी सामग्री 0.31 आहे, Ta205 0.019% आहे, 8ТYa 0.25% आहे (यट्रियम घटकांचे प्रमाण 40 ... 50% आहे), g02 1.38% आहे. या क्षेत्राच्या विकासासाठी गुंतवणूक प्रकल्प Zabaikalsky GOK द्वारे विकसित केला जात आहे.

गोर्नोझर्स्को निओबियम ठेव साखा-याकुतिया प्रजासत्ताकच्या उस्ट-मायस्की उलसमध्ये स्थित आहे आणि त्याच नावाच्या कार्बन-टायटाइट मासिफपर्यंत मर्यादित आहे. ठेवीचा केवळ पृष्ठभागावरून अभ्यास केला गेला आहे, त्याचे मूल्यांकन अत्यंत खराब आहे. पायरोक्लोर खनिजीकरण मॅग्नेशियन कार्बोनेटाइट्सच्या रेखीय झोनपर्यंत मर्यादित आहे. मर्यादित संख्येच्या नमुन्यांसाठी #> 205 ची सरासरी सामग्री 0.25% आहे. डिपॉझिटमध्ये एक पायरोक्लोर लॅकस्ट्राइन प्लेसर देखील उघड झाला, ज्याचे कौतुक झाले नाही. टॉमटर ठेवीशी साधर्म्य करून, ते खूप श्रीमंत असू शकते.

Vishnyakovskoye टॅंटलम ठेव इर्कुटस्क प्रदेशात स्थित आहे, Taishet स्टेशन पासून 110 किमी अंतरावर आहे आणि त्याच्याशी रस्त्याने जोडलेले आहे. 40 मीटर जाडीपर्यंतच्या दुर्मिळ-धातूच्या पेग्मॅटाइट्सच्या शिराच्या शरीरात टँटालाइट, बेरिलियम आणि लिपेडोलाइट (लिथियम) खनिजे असतात. Ta205 ची सरासरी सामग्री 0.0198% आहे, आणि Ryabinovy क्षेत्राच्या वैयक्तिक नसांसाठी - 0.023 ... 0.03%. 1l20 -0.086% च्या सरासरी सामग्रीसह, तसेच बेरीलियमसह एकाच वेळी लिथियम काढणे शक्य आहे. №> 205 ची सामग्री जास्त नाही - 0.02%, परंतु टॅंटलम कच्चा माल काढताना, नायबियम आधीच उप-उत्पादन म्हणून काढले जाईल. ठेव अतिरिक्त अन्वेषण आवश्यक आहे.

सर्वसाधारणपणे, निओबियम कच्चा माल काढण्यासाठी ऑपरेटिंग क्षमता आधीच रशियन धातूशास्त्रज्ञांच्या गरजा पूर्ण करतात निओबियम मिश्रित पदार्थ (200 ... 250 टन प्रति वर्ष), आणि मुख्य पाईप उत्पादनांच्या मागणीतील वाढ लक्षात घेऊन. पाइपलाइन, स्टॅल्माग आणि झाबाइकल्स्की जीओकेच्या क्षमतेचा केवळ नियोजित विकास करू शकतो-

2005 पर्यंत नवीन मागणी खंड कव्हर करा (600 ... 800 टन पर्यंत).

अंतिम विक्रीयोग्य उत्पादने (वैयक्तिक) मिळविण्यासाठी जटिल निओबियम-दुर्मिळ पृथ्वी कच्च्या मालावर प्रक्रिया करण्यासाठी एकत्रित तंत्रज्ञानाच्या निर्मितीचा एक भाग म्हणून सेव्रेडमेट आणि सॉलिकमस्क लोह आणि पोलाद बांधकामांच्या समस्या त्यांच्या मालकांनी (FTK कंपनी आणि रशिया ग्रोथ फंड) सोडवणे आवश्यक आहे. दुर्मिळ पृथ्वी धातू आणि त्यांचे ऑक्साईड, फेरोनिओबियम, धातूचा निओबियम आणि टॅंटलम) आणि वार्षिक प्रक्रियेसाठी पुरेशी क्षमता तयार करणे - 22 ... 25 हजार टन लोपाराइट सांद्रता. या होल्डिंगमुळे प्रति वर्ष 1000 टन निओबियम आणि 100 टन टँटॅलम उत्पादने तयार होऊ शकतात. ... : ■.

पुनर्रचित सेव्रेडमेट आणि नवीन एपी-रोझी मायनिंग एंटरप्राइझच्या उत्पादनांच्या विक्रीसाठी टॉमटर फील्डवर आधीच रशियन बाजाराच्या मर्यादेच्या पलीकडे जाणे आवश्यक आहे. जागतिक बाजारपेठेत प्रवेश करणे हे निओबियम उत्पादनांच्या जागतिक मक्तेदारीच्या धोरणाद्वारे मर्यादित आहे - ब्राझिलियन कंपनी सीबीएमएम. निओबियम कच्च्या मालाच्या उत्पादनाची आणि प्रक्रियेची सर्वात कमी किंमत असल्याने, ते गंभीर प्रतिस्पर्ध्यांचा उदय रोखून, जागतिक किमतीची पातळी नियंत्रित करू शकते. अधिशेष निओबियम उत्पादनांच्या रशियन उत्पादकांना सीआयएस देशांच्या घन धातुकर्म बाजारपेठेवर (युक्रेन, कझाकस्तान) आणि चीनमधील धातू शास्त्राच्या वाढत्या उपभोग बाजारावर लक्ष केंद्रित करणे आवश्यक आहे. धातूविज्ञान क्षेत्राव्यतिरिक्त, निओबियम मिश्र धातुंवर आधारित सुपरकंडक्टिंग पॉवर ट्रान्समिशन सिस्टमवर आधारित जागतिक ऊर्जा-बचत तंत्रज्ञानाच्या पुढील 20 वर्षांच्या विकासाच्या ट्रेंडचा गांभीर्याने अभ्यास करणे आवश्यक आहे, ज्याच्या उत्पादनासाठी प्रति 5 हजार टनांपर्यंत आवश्यक असेल. वर्ष

Klyuchevskoy Ferroalloy प्लांटची विद्यमान उत्पादन क्षमता विक्रीसाठी पुरेशी आहे

ग्रंथलेखन

1. एल्युटिन ए.व्ही., चिस्टोव्ह एलबी, एपश्टीन ई.एम. विकास समस्या खनिज संसाधनाचा आधारनिओबियम // रशियाची खनिज संसाधने. अर्थशास्त्र आणि व्यवस्थापन

"आळस. - 1999. - क्रमांक 3. - एस. 22-29.

2. कुद्रिन बीसी., कुशपारेन्को यु..एस., पेट्रोव्हा एन.व्ही. इत्यादी. "खनिज कच्चा माल. निओबियम आणि टॅंटलम. हँडबुक.

एम.: जिओइनफॉर्मर्क, 1998 .-- 63 पी.

3. 2001 च्या सुरूवातीस जगातील खनिज संसाधने. -एम.: एरोजियोलॉजी, 2002 .-- टी. 2. - 476 पी.

4. मिनरल कमोडिटी सारांश "2003. - पिट्सबर्ग, PA (USA): USGS, 2003. - 196 p."!

5. निओबियम. खनिज वार्षिक पुनरावलोकन 2001. - पिट्सबर्ग, पीए (यूएसए): यूएसजीएस, 2002. - पी. 21.1-28.14.

6. 1998 पासून युनायटेड स्टेट्समधील धातूच्या किमती. -पिट्सबर्ग, PA (USA): USGS; 1998 .--- 179 पृ.

8. Zhevelyuk I. ""जंगम" मालमत्तेचा शोध // नॉर्ड-वेस्ट-कुरियर. - क्रमांक 41 (54):- 21-27 नोव्हेंबर 2002. t

प्रति वर्ष 1500 टन फेरोनिओबियम, 1000 टन N¿-N5 मिश्रधातू आणि 500 टन Cr-N-M-मास्टर मिश्र धातुचे उत्पादन. अशाप्रकारे, स्टॅल्माग, झाबाइकल्स्की आणि नोवो-ऑर्लोव्स्की GOKs द्वारे प्रक्रियेसाठी ऑफर केलेल्या पायरोक्लोर उत्पादनांचे खंड, तसेच टॉमटर ठेवीतून वितरणासाठी नियोजित असलेले, या एंटरप्राइझद्वारे पुनर्वितरणासाठी स्वीकारले जाऊ शकतात. निओबियम आणि टॅंटलमपासून व्यावसायिक धातू उत्पादनांच्या उत्पादनासाठी रशियन कंपन्याआपण कझाकस्तानी कंपन्यांसोबत काम करण्यासाठी टोलिंग योजना वापरू शकता काझनिओबी - इर्टिश केमिकल आणि मेटलर्जिकल प्लांट आणि उल्बा मेटलर्जिकल प्लांट. सुपरकंडक्टिंग मटेरियलच्या संयोगात सुधारणा करण्याच्या बाबतीत, रशियाच्या भूभागावर निओबियम रोल केलेल्या उत्पादनांचे उत्पादन आयोजित करण्याचा पर्याय देखील वास्तववादी आहे. असे उत्पादन GIREDMED (पोडॉल्स्क, मॉस्को क्षेत्र) च्या प्रायोगिक रासायनिक आणि धातुकर्म वनस्पती आणि रेफ्रेक्ट्री मेटल आणि हार्ड मिश्र धातुंच्या प्रायोगिक वनस्पती (मॉस्को) येथे पूर्वी अस्तित्वात होते.

निओबियम उत्पादनांच्या उत्खननासाठी आणि उत्पादनासाठी नवीन उद्योगांची निर्मिती इतर खनिजांच्या ठेवींच्या विकासादरम्यान त्यांच्या संबंधित उत्खननाच्या चौकटीत देखील शक्य आहे - उदाहरणार्थ, कॅटुगिन्स्की यट्रियम-दुर्मिळ पृथ्वी-झिर्कोनियम, विष्ण्याकोव्स्की टॅंटलम, झाविटिन्स्की लिथियम, इ. निओबियम, जे त्याच्या मागणीसाठी बाजारावर गंभीरपणे परिणाम करू शकत नाही.

समृद्ध आणि सुलभ ड्रेसिंगवर कार्यरत अधिक सक्षम कंपन्यांद्वारे निओबियम कच्च्या मालाच्या अतिरिक्त पुरवठाच्या परिस्थितीत दूरच्या राखीव ठेवींचा विकास (टायवा प्रजासत्ताकमधील उलुग-तांझेस्की आणि सखा-याकुतिया प्रजासत्ताकमधील गुसिनोझर्स्की) ores क्वचितच सल्ला दिला जातो.

9. सेमेनेंको यू. रशियन निओबियम. सायबेरिया // प्रिरोडो-रिसोर्स बुलेटिन मधील पहिला निगल. - 31 ऑगस्ट 2001, http://gazeta.priroda.ru.

10. साइट्स Yu.G., Kharitonov Yu.F., Shevchuk G.A. चिता प्रदेशातील खनिज स्त्रोत. अन्वेषण आणि विकासाची शक्यता: भाग 2 // रशियाची खनिज संसाधने. अर्थशास्त्र आणि व्यवस्थापन. - 2002. -№ 5. - एस. 8-20.

11. टेम्नोव्ह ए.बी. टॉमटर डिपॉझिटच्या अति-समृद्ध दुर्मिळ-धातूच्या धातूंच्या खाणकामातील भूवैज्ञानिक आणि तांत्रिक समस्या // सहस्राब्दीच्या वळणावर नैसर्गिक आणि टेक्नोजेनिक प्लेसर्स आणि वेदरिंग क्रस्ट्सच्या ठेवी. गोषवारा. अहवाल बारावी इंट. परिषद ". - एम.: आयजीईएम रॅन, 2000. - एस! 345-347.

12. Epshtein E.M., Usova T.Yu., Danilchenko N.A. एट अल. रशियाचे निओबियम: राज्य, खनिज संसाधन बेसच्या विकास आणि विकासाची संभावना // खनिज कच्चा माल. भौगोलिक आणि आर्थिक मालिका, क्रमांक 8. - एम.: VIMS, 2000. - 103 पी.

13. कुद्रिन बीसी., रोझानेट्स ए.बी., चिस्टोव्ह एल.बी. एट अल. रशियाचे टॅंटलम: राज्य, खनिज संसाधन बेसच्या विकास आणि विकासाची शक्यता // खनिज कच्चा माल *. भौगोलिक आणि आर्थिक मालिका, क्रमांक 4. - एम.: VIMS, 1999.-90 पी.

निओबियमचे भौतिक गुणधर्म

निओबियम एक चमकदार चांदी-राखाडी धातू आहे.

निओबियमची क्रिस्टल जाळी a = 3.294A पॅरामीटरसह शरीर-केंद्रित घन आहे.

घनता 8.57 ग्रॅम / सेमी 3 (20 ° से); tm 2500 ° C; tboil 4927 ° C; बाष्प दाब (mm Hg मध्ये; 1 mm Hg = 133.3 N / m2) 1 10-5 (2194 ° C), 1 10-4 (2355 ° C), 6 10- 4 (mp वर), 1 · 10-3 (2539 ° से).

सभोवतालच्या तापमानात, निओबियम हवेत स्थिर असतो. जेव्हा धातू 200 - 300 डिग्री सेल्सिअस तपमानावर गरम होते तेव्हा ऑक्सिडेशन (टार्निशिंग फिल्म्स) सुरू होते. 500 ° च्या वर, ऑक्साईड Nb2O5 च्या निर्मितीसह जलद ऑक्सिडेशन होते.

W / (m · K) मध्ये 0 ° C आणि 600 ° C वर थर्मल चालकता, अनुक्रमे 51.4 आणि 56.2, cal / (cm · sec · ° C) 0.125 आणि 0.156 मध्ये समान. 0 ° C 15.22 · 10-8 ohm · m (15.22 · 10-6 ohm · cm) वर विशिष्ट व्हॉल्यूमेट्रिक विद्युत प्रतिकार. सुपरकंडक्टिंग संक्रमण तापमान 9.25 K आहे. निओबियम पॅरामॅग्नेटिक आहे. इलेक्ट्रॉनचे कार्य कार्य 4.01 eV आहे.

शुद्ध निओबियम थंडीत सहजपणे दाबले जाते आणि उच्च तापमानात समाधानकारक यांत्रिक गुणधर्म राखून ठेवते. त्याची अंतिम शक्ती 20 आणि 800 ° से, अनुक्रमे, 342 आणि 312 MN/m2 आहे, kgf/mm234.2 आणि 31.2 मध्ये समान; 20 आणि 800 डिग्री सेल्सिअस वर वाढवणे, अनुक्रमे, 19.2 आणि 20.7%. शुद्ध निओबियमची ब्रिनेल कठोरता 450 आहे, तांत्रिक कठोरता 750-1800 Mn/m2 आहे. काही घटकांची अशुद्धता, विशेषत: हायड्रोजन, नायट्रोजन, कार्बन आणि ऑक्सिजन, लवचिकता मोठ्या प्रमाणात बिघडवतात आणि नायबियमची कडकपणा वाढवतात.

निओबियमचे रासायनिक गुणधर्म

4Nb + 4NaOH + 5О2 = 4NaNbO3 + 2H2O

2Nb + 5Cl2 = 2NbCl5

निओबियमचे कोणते गुण सर्वात मजबूत ऍसिड - ऑक्सिडंट्सच्या क्रियेचा प्रतिकार करण्यास मदत करतात? हे निष्पन्न झाले की हे धातूच्या गुणधर्मांशी नाही तर त्याच्या ऑक्साईडच्या वैशिष्ट्यांशी संबंधित आहे. ऑक्सिडायझिंग एजंट्सच्या संपर्कात असताना, धातूच्या पृष्ठभागावर एक अतिशय पातळ (म्हणून अदृश्य), परंतु ऑक्साईडचा खूप दाट थर दिसून येतो. हा थर ऑक्सिडायझिंग एजंटच्या स्वच्छ धातूच्या पृष्ठभागाच्या मार्गावर एक दुर्गम अडथळा बनतो. केवळ काही रासायनिक अभिकर्मक, विशेषतः फ्लोरिन आयन, त्यातून आत प्रवेश करू शकतात. म्हणून, मूलत: धातूचे ऑक्सीकरण केले जाते, परंतु पातळ संरक्षणात्मक फिल्मच्या उपस्थितीमुळे व्यावहारिकपणे कोणतेही ऑक्सिडेशन परिणाम लक्षात येत नाहीत. डायल्युट सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या दिशेने पॅसिव्हिटीचा वापर पर्यायी करंट रेक्टिफायर तयार करण्यासाठी केला जातो. हे सोप्या पद्धतीने मांडले आहे: प्लॅटिनम आणि निओबियम प्लेट्स 0.05 मीटर सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या द्रावणात बुडवल्या जातात. निष्क्रिय अवस्थेतील निओबियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड असल्यास प्रवाह चालवू शकतो - कॅथोड, म्हणजे इलेक्ट्रॉन केवळ धातूच्या बाजूने ऑक्साईड थरातून जाऊ शकतात. द्रावणातून इलेक्ट्रॉनचा मार्ग बंद आहे. म्हणून, जेव्हा अशा उपकरणातून पर्यायी प्रवाह जातो, तेव्हा फक्त एक टप्पा जातो, ज्यासाठी प्लॅटिनम हा एनोड असतो आणि निओबियम हा कॅथोड असतो.

नायओबियम धातूचे हॅलोजन

प्राचीन निओबच्या नावावर एक रासायनिक घटक - एक स्त्री ज्याने देवतांवर हसण्याचे धाडस केले आणि तिच्या मुलांच्या मृत्यूसह पैसे दिले. निओबियम मानवतेचे औद्योगिक ते डिजिटल उत्पादनात संक्रमण दर्शवते; वाफेच्या इंजिनांपासून ते वाहने सुरू करण्यापर्यंत; कोळशावर आधारित ऊर्जा प्रकल्पांपासून ते अणुऊर्जेपर्यंत. जगात, प्रति ग्रॅम निओबियमची किंमत खूप जास्त आहे, कारण त्याची मागणी आहे. विज्ञानातील बहुतेक नवीनतम प्रगती या धातूच्या वापराशी जवळून संबंधित आहेत.

निओबियमची किंमत प्रति ग्रॅम

निओबियमचे मुख्य उपयोग अणु आणि अवकाश कार्यक्रमांशी संबंधित असल्याने, ते सामरिक सामग्रीच्या गटाशी संबंधित आहे. नवीन धातूंच्या विकास आणि उत्खननापेक्षा प्रक्रिया करणे आर्थिकदृष्ट्या अधिक फायदेशीर आहे, ज्यामुळे दुय्यम धातूच्या बाजारपेठेत निओबियमची मागणी वाढते.

त्याच्या किंमतीचे मूल्य अनेक घटकांद्वारे निर्धारित केले जाते:

धातूची शुद्धता. परदेशी वस्तू जितकी जास्त तितकी किंमत कमी.
वितरण फॉर्म.
वितरणाची व्याप्ती. धातूच्या किमतींच्या थेट प्रमाणात.
भंगार संकलन बिंदूचे स्थान. प्रत्येक प्रदेशाला निओबियमची गरज वेगळी असते आणि त्यानुसार त्याची किंमत असते.
रचना मध्ये दुर्मिळ धातू उपस्थिती. टॅंटलम, टंगस्टन, मॉलिब्डेनम सारख्या घटक असलेल्या मिश्रधातूंची किंमत जास्त असते.
जागतिक विनिमयावरील अवतरण मूल्य. किंमत सेट करताना ही मूल्ये मूलभूत असतात.

मॉस्कोमधील किमतींचे सूचक विहंगावलोकन:

निओबियम NB-2. किंमत 420-450 रूबल दरम्यान बदलते. प्रति किलो
निओबियम शेव्हिंग्ज. ५००-५१० रुबल प्रति किलो
निओबियम मुख्यालय НБШ00. अशुद्धतेच्या नगण्य सामग्रीमुळे वाढलेल्या किमतींमध्ये फरक आहे. रुबल ४९०-५०० प्रति किलो
निओबियम हेड NBSh-0. 450-460 रुबल प्रति किलो
निओबियम NB-1 रॉडच्या स्वरूपात. किंमत 450-480 rubles आहे. प्रति किलो

उच्च किंमत असूनही, जगात निओबियमची मागणी वाढतच आहे. हे त्याच्या वापरासाठी प्रचंड क्षमता आणि धातूची कमतरता यामुळे आहे. प्रति 10 टन पृथ्वीवर केवळ 18 ग्रॅम निओबियम असते.

वैज्ञानिक समुदाय अशा महाग सामग्रीसाठी पर्याय शोधणे आणि विकसित करणे यावर कार्य करत आहे. पण आतापर्यंत ठोस परिणामया मध्ये प्राप्त झाले नाही. याचा अर्थ नजीकच्या भविष्यात निओबियमच्या किमतीत घट अपेक्षित नाही.

किमतींचे नियमन करण्यासाठी आणि उलाढालीचा दर वाढवण्यासाठी, निओबियम उत्पादनांसाठी खालील श्रेणी प्रदान केल्या आहेत:

निओबियम इंगॉट्स. त्यांचे आकार आणि वजन GOST 16099-70 द्वारे प्रमाणित केले आहे. धातूच्या शुद्धतेवर अवलंबून, ते 3 श्रेणींमध्ये विभागले गेले आहेत: निओबियम एनबी -1, निओबियम एनबी -2 आणि त्यानुसार, निओबियम एनबी -3.
निओबियम स्टिक. अशुद्धतेच्या उच्च टक्केवारीत फरक आहे.
निओबियम फॉइल. 0.01 मिमी जाडी पर्यंत उत्पादित.
निओबियम बार. TU 48-4-241-73 नुसार ते NBP1 आणि NBP2 या ब्रँडसह पुरवले जाते.

निओबियमचे भौतिक गुणधर्म

धातू पांढर्या रंगाने राखाडी आहे. अपवर्तक मिश्र धातुंच्या गटाचा संदर्भ देते. वितळण्याचा बिंदू 2500 ºС आहे. उत्कलन बिंदू 4927 ºС आहे. उष्णता प्रतिकारशक्तीच्या वाढीव मूल्यामध्ये फरक आहे. 900 ºС पेक्षा जास्त ऑपरेटिंग तापमानात त्याचे गुणधर्म गमावत नाहीत.

यांत्रिक वैशिष्ट्ये देखील उच्च पातळीवर आहेत. स्टील 7850 kg/m3 च्या समान निर्देशकासह घनता 8570 kg/m3 आहे. डायनॅमिक आणि चक्रीय लोड दोन्ही अंतर्गत काम करण्यासाठी प्रतिरोधक. तन्य शक्ती - 34.2 kg/mm2. उच्च प्लॅस्टिकिटी आहे. सापेक्ष वाढीचा गुणांक 19-21% च्या श्रेणीत बदलतो, ज्यामुळे 0.1 मिमी पर्यंत जाडीसह शीट मेटल निओबियम मिळवणे शक्य होते.

कडकपणा हा हानिकारक अशुद्धतेपासून धातूच्या शुद्धतेशी संबंधित आहे आणि त्यांची रचना वाढल्याने वाढते. शुद्ध निओबियममध्ये 450 ब्रिनेल कठोरता युनिट्स आहेत.

निओबियम -30 डिग्री सेल्सिअस पेक्षा कमी तापमानात आणि खराब कटिंगवर दाबाने काम करण्यास चांगले उधार देते.

मोठ्या तापमान चढउतारांसह थर्मल चालकता लक्षणीय बदलत नाही. उदाहरणार्थ, 20 ° C वर ते 51.4 W / (m K), आणि 620 ° C वर ते फक्त 4 युनिट्सने वाढते. निओबियम तांबे आणि अॅल्युमिनियम सारख्या घटकांसह विद्युत चालकतेसाठी स्पर्धा करते. विद्युत प्रतिकार - 153.2 nΩ m. सुपरकंडक्टिंग सामग्रीच्या श्रेणीशी संबंधित आहे. ज्या तापमानात मिश्रधातू सुपरकंडक्टिंग मोडमध्ये जातो ते तापमान 9.171 K आहे.

अत्यंत आम्ल-प्रतिरोधक. सल्फ्यूरिक, हायड्रोक्लोरिक, फॉस्फोरिक, नायट्रिक सारख्या सामान्य ऍसिडचा त्याच्या रासायनिक संरचनेवर कोणत्याही प्रकारे परिणाम होत नाही.

250 ºС पेक्षा जास्त तापमानात, निओबियम सक्रियपणे ऑक्सिजनसह ऑक्सिडाइझ करण्यास सुरवात करते, तसेच हायड्रोजन आणि नायट्रोजन रेणूंसह रासायनिक अभिक्रियांमध्ये प्रवेश करते. या प्रक्रियेमुळे धातूचा ठिसूळपणा वाढतो, ज्यामुळे त्याची ताकद कमी होते.

ऍलर्जीक सामग्रीवर लागू होत नाही. मानवी शरीरात प्रवेश केल्याने शरीराद्वारे नकार प्रतिक्रिया होत नाही.
हे वेल्डेबिलिटीच्या पहिल्या गटातील एक धातू आहे. वेल्ड्स घट्ट असतात आणि त्यांना तयारीच्या ऑपरेशनची आवश्यकता नसते. क्रॅक प्रतिरोधक.

मिश्रधातूंचे प्रकार

भारदस्त तापमानात यांत्रिक गुणधर्मांच्या मूल्यानुसार, निओबियम मिश्रधातूंचे उपविभाजित केले जाते:

कमी ताकद. 1100-1150 ºС च्या आत कार्य करा. त्यांच्याकडे मिश्रधातूंच्या घटकांचा एक साधा संच आहे. यामध्ये प्रामुख्याने झिरकोनियम, टायटॅनियम, टँटॅलम, व्हॅनेडियम, हाफनियम यांचा समावेश होतो. सामर्थ्य 18-24 किलो / मिमी 2 आहे. गंभीर तापमानाचा उंबरठा ओलांडल्यानंतर, ते झपाट्याने घसरते आणि शुद्ध निओबियमसारखे बनते. मुख्य फायदा म्हणजे 30 ºС पर्यंत तापमानात उच्च प्लास्टिक गुणधर्म आणि चांगले दाब कार्यक्षमता.
मध्यम ताकद. त्यांचे कार्यरत तापमान 1200-1250 ºС च्या श्रेणीत आहे. वरील मिश्रधातूंच्या घटकांव्यतिरिक्त, त्यात टंगस्टन, मॉलिब्डेनम, टॅंटलमची अशुद्धता असते. वाढत्या तापमानासह यांत्रिक गुणधर्म राखणे हा या ऍडिटीव्हचा मुख्य उद्देश आहे. त्यांच्याकडे मध्यम प्लॅस्टिकिटी आहे आणि दबावासह चांगले कार्य करतात. मिश्रधातूचे एक उल्लेखनीय उदाहरण म्हणजे निओबियम 5VMTs.
उच्च शक्ती मिश्र धातु. ते 1300 ºС पर्यंत तापमानात वापरले जातात. 1500 ºС पर्यंत अल्पकालीन प्रदर्शनासह. ते उच्च जटिलतेच्या रासायनिक रचनेत भिन्न आहेत. त्यामध्ये 25% ऍडिटीव्ह असतात, ज्यातील मुख्य वाटा टंगस्टन आणि मोलिब्डेनम आहे. या मिश्र धातुंचे काही प्रकार उच्च कार्बन सामग्रीद्वारे ओळखले जातात, ज्याचा त्यांच्या उष्णता प्रतिरोधक मूल्यावर सकारात्मक प्रभाव पडतो. उच्च-शक्तीच्या निओबियमचा मुख्य तोटा म्हणजे त्याची कमी लवचिकता, ज्यामुळे तांत्रिक प्रक्रिया पार पाडणे कठीण होते. आणि, त्यानुसार, अर्ध-तयार उत्पादनांचे उत्पादन.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की वर सूचीबद्ध केलेल्या श्रेणी सशर्त आहेत आणि या किंवा त्या मिश्र धातु वापरण्याच्या पद्धतीची केवळ सामान्य कल्पना देतात.

फेरोनिओबियम आणि नायओबियम ऑक्साईड सारख्या संयुगांचा देखील उल्लेख केला पाहिजे.

फेरोनिओबियम हे लोहासह नायबियमचे एक संयुग आहे, जेथे नंतरची सामग्री 50% च्या पातळीवर असते. मुख्य घटकांव्यतिरिक्त, त्यात टायटॅनियम, सल्फर, फॉस्फरस, सिलिकॉन, कार्बनचा शंभरावा भाग समाविष्ट आहे. घटकांची अचूक टक्केवारी GOST 16773-2003 द्वारे प्रमाणित केली जाते.

निओबियम पेंटाक्साइड एक पांढरा स्फटिक पावडर आहे. आम्ल आणि पाण्यात विरघळण्यास संवेदनाक्षम नाही. हे ऑक्सिजन वातावरणात निओबियम जाळून तयार केले जाते. पूर्णपणे निराकार. वितळण्याचे तापमान 1500 ºС.

निओबियमचा वापर

वरील सर्व गुणधर्म विविध उद्योगांमध्ये धातूला अत्यंत लोकप्रिय बनवतात. ते वापरण्याच्या अनेक मार्गांपैकी, खालील पोझिशन्स वेगळे आहेत:

एक मिश्रधातू घटक म्हणून मेटलर्जिस्टमध्ये वापरा. शिवाय, दोन्ही फेरस आणि नॉन-फेरस मिश्र धातु नायबियमसह मिश्रित आहेत. उदाहरणार्थ, स्टेनलेस स्टील 12X18H10T च्या रचनेत फक्त 0.02% जोडल्यास त्याची पोशाख प्रतिरोधकता 50% वाढते. निओबियम (0.04%) सह वर्धित केलेले, अॅल्युमिनियम अल्कलीसाठी पूर्णपणे असंवेदनशील बनते. तांब्यावर, निओबियम स्टीलवर कडक होण्याचे काम करते, त्याचे यांत्रिक गुणधर्म एका परिमाणाने वाढवते. लक्षात घ्या की युरेनियम देखील नायबियमसह डोप केलेले आहे.
निओबियम पेंटॉक्साइड हा अत्यंत रेफ्रेक्ट्री सिरॅमिक्सच्या निर्मितीमध्ये मुख्य घटक आहे. त्याला संरक्षण उद्योगात देखील अर्ज सापडला: लष्करी उपकरणांचे बख्तरबंद चष्मे, अपवर्तनाचा मोठा कोन असलेले ऑप्टिक्स इ.
फेरोनिओबियमचा वापर स्टील्स मिश्रित करण्यासाठी केला जातो. त्याचे मुख्य कार्य गंज प्रतिकार वाढवणे आहे.
इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये, ते कॅपेसिटर आणि वर्तमान रेक्टिफायर्सच्या निर्मितीसाठी वापरले जातात. अशा कॅपॅसिटर उच्च कॅपेसिटन्स आणि इन्सुलेशन प्रतिरोध, लहान परिमाणे द्वारे दर्शविले जातात.
निओबियमसह सिलिकॉन आणि जर्मेनियमची संयुगे इलेक्ट्रॉनिक्सच्या क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात. सुपरकंडक्टिंग सोलेनोइड्स आणि वर्तमान जनरेटरचे घटक त्यांच्यापासून बनलेले आहेत.

स्त्रीसाठी तुला राशीतील चंद्राचा अर्थ काय आहे

तूळ राशीतील चंद्राची उजळ बाजू तुम्ही अधिक अनुकूल, सर्जनशील, मोहक, सुस्वभावी आणि ...
मेजर आर्कानाच्या संयोजनात नाण्यांच्या घोडेस्वाराचा अर्थ

अंकशास्त्राच्या दृष्टिकोनातून, नाइट म्हणजे त्याग. भविष्य सांगणाऱ्याची स्वारस्ये आणि स्वप्ने बळी म्हणून काम करू शकतात. इतर...
अनुकूल डेक अंदाज

एका सरळ स्थितीत कार्डचे मुख्य अर्थ: 1. एक व्यक्ती ज्याला शांतता मिळाली आहे; 2. शहाणपण; 3. दीर्घ व्यवसायानंतर यश; ४....
चेतनेची स्थिती आणि आत्म-विकासाचा धडा

टॅरो जादूगार - जर तुम्हाला टॅरो कार्डसह काम करायचे असेल तर या कार्डचा अर्थ आवश्यक आहे. अर्कन मॅग हे उबदारपणाचे प्रतीक आहे, ...
स्पष्टीकरणात्मक स्वप्न पुस्तक पाहुणे स्वप्न पुस्तकाचे स्वप्न का पाहतात

आपण इतर लोकांशी केवळ वास्तवातच नव्हे तर स्वप्नांमध्ये देखील संवाद साधू शकता. आम्ही नेहमी स्वतःसोबत एकटे राहणे व्यवस्थापित करत नाही ...
कन्या कोंबडा व्यक्तिमत्व वैशिष्ट्ये

अ-मानक आणि प्रतिभावान, कन्या-कोंबडा माणूस जवळजवळ नेहमीच इतरांच्या लक्ष केंद्रीत असतो. ना धन्यवाद...

2021-11-13 02:02:30

कुटुंब सुरू करण्यासाठी पुढे

या विषयावरील लेख: "कोंबडीचे स्वप्न पुस्तक हेन हाऊस" - 2018 साठी या समस्येवर अद्ययावत माहिती प्रदान करते ...
2021-11-13 02:02:30

Pentacles च्या सूट सह एकत्रित

टॅरो डेकमध्ये भिन्न कार्डे आहेत, परंतु जेव्हा आपल्याला लेआउटमध्ये सकारात्मक कार्डे आढळतात तेव्हा ते अधिक आनंददायी असते, खरे नाही ...

2021-11-13 02:02:30

मीन राशीच्या स्त्रीचे उद्याचे प्रेम राशीचे

सकाळी अस्पष्ट घटना घडतील. तुमचा मूड शून्य असेल. संध्याकाळपर्यंत, दिवस कदाचित ...
2021-11-13 02:02:30

टॅरो कार्ड्समध्ये तलवारीच्या राणीचा अर्थ काय आहे

मानसिकदृष्टया देणारी स्त्री ही स्त्री तिच्या मानसिक अभिमुखतेने, सर्व प्रथम, वेगळी आहे. मूलभूत...

2021-11-13 02:02:30

इतर कार्डांसह संयोजन

अत्यंत नकारात्मक. भविष्य सांगताना ती दुःखद घटना, अडथळे आणि व्यवसायातील अस्थिरतेचे वचन देते. च्या साठी...
2021-11-13 02:02:30

भविष्यकथनामध्ये कार्डचे मूल्य

3 टॅरो कार्ड एम्प्रेस 3 आर्कॅनस - एम्प्रेस पृथ्वीवर एक भयंकर वादळ आहे, ढगांचा दाट अंधार ...

2021-11-13 02:02:30

उन्हाळ्यात खिडकीच्या बाहेर गलिच्छ बर्फाचे स्वप्न का?

बर्फाचा हिमस्खलन, पडणारा ज्वलन, त्याच्या मार्गातील सर्व काही वाहून नेणे, झाडे तोडणे - हे सर्व एक चिन्ह आहे ...
2021-11-13 02:02:30

कप्सच्या सूटसह पेंटॅकल्सचा एक्का

जर तुमच्या संरेखनात महामहिम द एस ऑफ पेंटॅकल्स पडला (त्याला बर्‍याचदा नाण्यांचा एक्का, डेनारी आणि ...

2021-11-13 02:02:30
स्वप्नात धान्य म्हणजे काय?

स्वप्नांच्या स्पष्टीकरणाचा एबीसी धान्य - जीवनातील श्रमांसाठी प्रतिफळाचे प्रतीक आहे धान्याचा गुच्छ पाहणे म्हणजे संपत्ती, ...
2021-11-13 02:02:30
एखाद्या महिलेसाठी हिमस्खलन का स्वप्न पाहते

स्वप्नातील हिमस्खलन म्हणजे अनावश्यक जोखीम, निराकरण न झालेल्या समस्या, साहसी ... बद्दल चेतावणी आहे ...
2021-11-13 02:02:30
जन्म तारखेनुसार अर्काना टॅरो

जन्मतारखेनुसार कोणते टॅरो कार्ड तुम्हाला लागू होते ते शोधा! वैयक्तिक टॅरो कार्डची गणना जे प्रदान करते ...
2021-11-13 02:02:30
शाखांच्या मदतीने विवाहितेवर भविष्य सांगणे

ख्रिस्ताच्या जन्माच्या चर्चच्या सुट्ट्या आणि बाप्तिस्मा या दरम्यान ख्रिसमास्टाइड 12 दिवस चालते. स्लाव्हिक मध्ये ...
2021-11-13 02:02:30
मृत मुलाचे स्वप्न पाहिले

आपल्या मुलांना स्वप्नात पाहणे आनंद आणि कल्याण दर्शवते जर ते निरोगी, सुंदर आणि ...
2021-11-13 02:02:30
जन्म तारखेनुसार टॅरो अंकशास्त्र

टॅरो कार्ड हे गुप्त ज्ञान आहे जे कार्ड्सच्या प्राचीन डेकमध्ये अवतरलेले आहे. ते केवळ मिळविण्यासाठी वापरले जात नाहीत ...
13.11.2021
मुले चिनी स्वप्न पुस्तक झोउ-गन बद्दल स्वप्न पाहतात

बहुतेकदा, नवजात लहान तुकडे स्वप्नांमध्ये बदलाचे अग्रदूत म्हणून दिसतात. प्राचीन काळी असा प्लॉट...

13.11.2021

स्वप्नात एखाद्या अनोळखी व्यक्तीसह अंतरंग क्रियाकलाप

प्रिय वाचकांनो, तुमचे एक अस्पष्ट स्वप्न होते. विचित्र मुलीचे स्वप्न असे असू शकते ...
13.11.2021

मेजर अर्काना सह एकत्रित

टॅरो कार्ड्सचा डेक हा जादुई चिन्हांचा एक अनोखा, अद्वितीय संग्रह आहे जो तुम्हाला पाहण्याची परवानगी देतो ...

शिकवणी

निओबियमचे भौतिक गुणधर्म

निओबियमचे रासायनिक गुणधर्म

निओबियमची किंमत प्रति ग्रॅम

निओबियमचे भौतिक गुणधर्म

मिश्रधातूंचे प्रकार

निओबियमचा वापर

यादृच्छिक लेख

स्त्रीसाठी तुला राशीतील चंद्राचा अर्थ काय आहे

मेजर आर्कानाच्या संयोजनात नाण्यांच्या घोडेस्वाराचा अर्थ

अनुकूल डेक अंदाज

चेतनेची स्थिती आणि आत्म-विकासाचा धडा

स्पष्टीकरणात्मक स्वप्न पुस्तक पाहुणे स्वप्न पुस्तकाचे स्वप्न का पाहतात

कन्या कोंबडा व्यक्तिमत्व वैशिष्ट्ये

जाहिरात

B-B-Q

कुटुंब सुरू करण्यासाठी पुढे

Pentacles च्या सूट सह एकत्रित

तंदूर

मीन राशीच्या स्त्रीचे उद्याचे प्रेम राशीचे

टॅरो कार्ड्समध्ये तलवारीच्या राणीचा अर्थ काय आहे

शेकोटी

इतर कार्डांसह संयोजन

भविष्यकथनामध्ये कार्डचे मूल्य

कोपरा

उन्हाळ्यात खिडकीच्या बाहेर गलिच्छ बर्फाचे स्वप्न का?

कप्सच्या सूटसह पेंटॅकल्सचा एक्का

नवीन

स्वप्नात धान्य म्हणजे काय?

एखाद्या महिलेसाठी हिमस्खलन का स्वप्न पाहते

जन्म तारखेनुसार अर्काना टॅरो

शाखांच्या मदतीने विवाहितेवर भविष्य सांगणे

मृत मुलाचे स्वप्न पाहिले

जन्म तारखेनुसार टॅरो अंकशास्त्र

मुले चिनी स्वप्न पुस्तक झोउ-गन बद्दल स्वप्न पाहतात

लोकप्रिय

स्वप्नात एखाद्या अनोळखी व्यक्तीसह अंतरंग क्रियाकलाप

मेजर अर्काना सह एकत्रित