Производство ниобия высокой чистоты юдин е а. Ниобий и продукция из ниобия

Производство ниобия наряду с танталом, а также танталониобиевых сплавов имеет важное экономическое значение с точки зрения комплексного использования обоих ценных металлов.
Во многих случаях вместо тантала с тем же эффектом можно использовать близкий к нему по свойствам ниобий или сплавы тантала с ниобием, поскольку эти металлы образуют непрерывный ряд твердых растворов, свойства которых близки к свойствам исходных металлов.
Сплав тантала с ниобием можно получить путем смешения раздельно полученных порошков тантала и ниобия с последующим прессованием смеси и спеканием в вакууме, а также путем одновременного совместного восстановления смеси соединений тантала и ниобия, например смеси комплексных фторидов K2TaF7 и K2NbF7, смеси хлоридов, смеси окислов и т. п.
Обычно при плавиковокислом методе разделения тантала и ниобия последний отделяется в форме фтороксиниобата K2NbOF5*H2O.
Эта соль не пригодна для восстановления ее натрием по двум причинам:
а) кристаллизационная вода, входящая в состав указанной соли, реагируя с натрием, может привести к взрыву,
б) кислород, входящий в состав соли и связанный с ниобием, не восстанавливается натрием и остается в форме примеси окисла в продукте восстановления.
Поэтому фтороксиниобат калия должен быть перекристаллизован через раствор плавиковой кислоты с концентрацией HF выше 10%, в результате чего образуется соль K2NbF7, пригодная для восстановления натрием.
Ниобий также может быть получен электролизом в условиях, аналогичных описанным для производства тантала. Отмечаются более низкий выход по току, чем при электролитическом получении тантала, а также затруднения, связанные с заметной растворимостью в электролите соединений ниобия разных валентностей.
Возможен и электролиз из смешанной ванны, содержащей в качестве разлагающихся составляющих смесь Ta2O5+Nb2O5 и в качестве растворителя K2TaF7. В этом случае получается сплав ниобия с танталом.
Для получения ниобия был предложен метод углеродного восстановления пятиокиси ниобия в вакууме.

Восстановление пятиокиси ниобия углеродом

Для получения ниобия К. Болке разработал метод восстановления пятиокиси ниобия карбидом ниобия в вакууме по реакции:

По существу этот процесс сводится к восстановлению пятиокиси ниобия углеродом.
Ввиду большой химической прочности пятиокиси ниобия для восстановления углеродом при атмосферном давлении требуется высокая температура (около 1800-1900°), которая может быть получена в графитовотрубчатой печи Ниобий обладает большим сродством к углероду (свободная энергия образования карбида ниобия -ΔF° =38,2 ккал), поэтому при наличии углеродистых газов в печи и при большой скорости диффузии в твердой фазе, развивающейся при такой высокой температуре, ниобий оказывается загрязненным карбидом ниобия, даже в случае составления шихты в расчете на реакцию

В вакууме реакция восстановления углеродом протекает при более низкой температуре (1600-1700°),
Брикеты приготовляют из смеси пятиокиси ниобия и сажи, взятых в стехиометрических соотношениях по расчету на реакцию

Прокативание проводят при 1800-1900° в графитовотрубчатой печи в защитной атмосфере (водород, аргон) или в вакууме при температуре 1600° до прекращения выделения CO. Получающийся продукт представляет собой слегка спекшиеся брикеты, состоящие из частиц порошкообразного карбида серого цвета. Карбид измельчают в порошок в шаровой мельнице и смешивают с пятиокисью в соотношениях, соответствующих реакции (1). Брикеты смеси Nb2O5 + NbC вновь прокаливают в вакууме при температуре около 1600°.
Для обеспечения потного удаления углерода в виде CO в состав шихты Nb2O5 + NbC следует вводить небольшой избыток пятиокиси ниобия. В последующей операции высокотемпературного спекания (сварки) штабиков, спрессованных из порошкообразного металлического ниобия, избыток пятиокиси ниобия удаляется, так как.окислы ниобия (как и тантала) улетучиваются в вакууме при температуре ниже точки плавления металла
Вследствие неизбежных затрат времени на создание вакуума и остывания в нем продукта производительность вакуумной печи при изготовлении исходного карбида ниобия намного ниже производительности графитовотрубчатой печи, работающей при атмосферном давлении, в которой можно осуществлять непрерывный процесс продвижкой патронов с брикетами смеси Nb2O5 + С. Поэтому целесообразнее получать NbC непрерывным путем в графитовотрубчатой печи при атмосферном давлении хотя и при температурах 1800-1900°.
Можно было бы получать металлический ниобий в вакуумной печи непосредственно путем взаимодействия пятиокиси с сажей по реакции (2) с небольшим избытком Nb2O5 в шихте. Однако при загрузке в вакуумную печь смеси Nb2O5 + 5NbC ее производительность существенно повышается по сравнению с загрузкой смеси Nb2O5 + 5С, так как смесь Nb2O5 + SNbC содержит ниобия (82,4%) в 1,5 раза больше, чем смесь Nb2O5 + 5С (57,2%) Кроме того, первая смесь имеет аддитивный удельный вес в 1,7 раза больший, чем вторая смесь (6,25 г/см3 и 3,7 г/см3 соответственно).
Помимо этого, надо учитывать, что карбид ниобия, составляющий преобладающую часть смеси Nb2O5 + 5NbC, более крупнозернист чем дисперсные порошки Nb2O5 и сажи, что служит дополнительной причиной большего насыпного веса смеси Nb2O5 + 5NbC, чем смеси Nb2O5 + 5С.
Вследствие всего этого в единицу объема патрона может вместиться в 2,5-3 раза больше материала (в расчете на содержание ниобия) в форме брикетов смеси Nb2О5 + 5NbC, чем брикетов смеси Nb2O5 + 5С.
В работе Болке нет достаточно веских доказательств необходимости строго придерживаться рекомендуемого им состава Nb2O5 + 5NbC смеси, загружаемой в вакуумную печь.
Путем прокаливания смеси Nb2O5 + 5С в угольнотрубчатой печи при атмосферном давлении можно получить с большой производительностью (при непрерывном процессе) продукт, близкий по составу к металлическому ниобию с небольшой примесью углерода. Затем этот богатый ниобием порошок с высоким удельным и насыпным весом можно смешать с соответствующим количеством Nb2O5 (с небольшим избытком Nb2O5 по отношению к эквиваленту содержания примеси углерода в ниобии) и сбрикетированную смесь прокалить в вакуумной печи для удаления углерода в форме CO.
При таком варианте вместимость, а следовательно, и производительность вакуумной печи будет наибольшей. Небольшой остающийся избыток Nb2O5 улетучится в процессе дальнейшего высокотемпературного спекания ниобия, и последний превратится в компактный ковкий металл
При использовании малоуглеродистого ниобия вместо карбида ниобия для взаимодействия с пятиокисью могут возникнуть некоторые технологические осложнения. Дело в том, что при получении малоуглеродистого ниобия при атмосферном давлении в реакционном пространстве графитовотрубчатой печи всегда возможно присутствие примеси азота из воздуха могущего попасть в печь. Ниобий, обладая высоким сродством к азоту, активно поглощает его. При получении же карбида ниобия возможность загрязнения продукта азотом гораздо меньше вследствие большего сродства ниобия к углероду, чем к азоту.
Поэтому получение металлического ниобия при использовании в качестве исходного материала малоуглеродистого ниобия осложняется необходимостью создания условий, исключающих возможность попадания азота в реакционное пространство, что трудно достижимо в графитовотрубчатой печи, свободно соединенной с атмосферой. Для удаления азота из печи требуется тщательно заполнять печь чистым водородом или аргоном, соблюдать герметичность кожуха, избегать засасывания воздуха в реакционную трубу при загрузке в нее патронов со смесью Nb2O5 + 5С и при выгрузке ниобия и т. д.
Поэтому вопрос о преимуществах варианта предварительного получения карбида ниобия или малоуглеродистого ниобия при атмосферном давлении (с последующим прокаливанием этих продуктов в смеси с Nb2O5 в вакууме) может быть решен практическими возможностями в каждом отдельном случае.
Преимуществами процесса углеродного восстановления ниобия по одному из описанных вариантов являются: использование дешевого восстановителя в виде сажи и высокое прямое извлечение ниобия в готовый металл
Близость свойств окислов тантала и ниобия позволяет использовать описанный метод и для получения ковкого тантала.

17.03.2020

Создание объемных моделей сегодня является актуальным не только для анимации, но и в технических целях. Также часто с помощью 3D-моделирования создают модели интерьера....

16.03.2020

Как и популярный в настоящий момент ламинат, современная паркетная доска достаточно проста в монтаже. Настелить ее на пол в жилом или в техническом помещении у владельца...

16.03.2020

Регистрация на портале практически мгновенна, аккаунт можно завести, введя адрес электронной почты или воспользоваться собственной учетной записью в одной из 20...

16.03.2020

Неважно, какой у вас гаджет, играть через мобильную версию можно даже с самого старого смартфона. Чтобы приступить к игре, в первую очередь предстоит пройти регистрацию....

16.03.2020

Среди напольных покрытий ковролин особенно интересен, поскольку он сочетает превосходные изоляционные качества, роскошный внешний вид и простую технологию укладки....

16.03.2020

Для начала следует разобраться в том, как работают промышленные чиллеры. Такое устройство напоминает обычный холодильник, специальный насос откачивает жидкость, охлаждая...

15.03.2020

Планируя ремонтные работы в своем жилище, сначала необходимо определиться со спектром действия. В зависимости состояния помещения, площади, будут зависеть...

В сфере добычи и производства сырья и металлов компания «МетПрод» работает уже более 20 лет, и за это время мы достигли высочайшего качества нашей продукции. Мы занимаемся добычей редких тугоплавких металлов, к числу которых относится и элемент ниобий – металл, свойства и область применения которого позволяют использовать его в самых ответственных отраслях. Качество продукции мы можем гарантировать, т.к. месторождения ниобия мы разрабатываем своими силами.

Ниобий и его особенности

Этот металл является очень устойчивым к химическим воздействиям различного рода – это и определяет его популярность в промышленности и дороговизну. Среди областей его применения самые ответственные – медицина, алмазная и ракетостроительная промышленность, производство монет. Кроме того, материал достаточно податлив при обработке, если вести ее при низких температурах. Ниобий обладает высокой температурой перехода – это свойство очень важно при производстве сверхпроводящих проводов и магнитов.

Поставляется он в слитках, порошке или лигатуре. Так, самый известный порошок марки Н6ПМ имеет в своем составе, кроме ниобия, углерод, азот, кислород, железо, титан, тантал и кремний и может иметь один из четырех классов зернистости (40–100 мкм).

Химическая устойчивость ниобия проявляется при взаимодействии с такими веществами, как азотная, ортофосфорная, серная и соляная кислота. Его можно растворить только в едкой щелочи очень высокой концентрации либо серной кислоте, тоже концентрированной и заранее нагретой до 150°C.

Для чего применяется ниобий

Металла с уникальными свойствам, очень нужны разным отраслям металлургии, т.к. он существенно оптимизирует характеристики сталей. Из сплавов с участием ниобия производят такие ответственные изделия, как:

трубы и емкости для газопроводов, нефтепроводов, для расплавленных металлов;
оболочки атомных и ядерных реакторов;
части электролитических конденсаторов;
различные огнеупорные материалы, специальные стекла и арматуру для ламп;
карбиды;
приспособления для химической промышленности, требующие высокой коррозионной стойкости;
«горячую» арматуру генераторных и электронных ламп для радаров – катоды, аноды, сетки и т.д.

В настоящее время потребность в ниобии увеличивается, и компания старается удовлетворить все запросы рынка: чтобы можно было купить ниобий по низкой цене, мы сами контролируем его добычу и изготовление на всех этапах. Мы предлагаем чистый металл, а также его сплавы, которые применяются в ракетостроении, для производства деталей авиационной и космической техники, в электронике и радиотехнике, атомной энергетике и в химическом аппаратостроении.

Примерно половина всего ниобия, имеющегося сейчас на рынке, используется для легирования сталей, а около 30% – для получения сплавов с нужными свойствами. Им легируют цветные металлы, в том числе уран, вводят в сталь для избежания межкристаллитной коррозии и улучшения ее свойств.

Социально-экономические и гуманитарные науки

УДК 553.98 " = . "

ДОБЫЧА НИОБИЯ В РОССИИ

Г.Ю. Боярко*, В.Ю. Хатьков**

, * Томский политехнический университет

** Аппарат Правительства Российской Федерации. " "

E-mail: [email protected]

Добыча ниобия в России осуществляется на Ловозерском месторождении (Мурманская область) в виде лопаритового концентрата и на Татарском месторождении (Красноярский край) в виде пирохлоровото концентрата, а переработка ~ на Соликамском магниевом (Пермская область)"и Ключевском ферросплавном (Свердловская область) заводах. В результате вертикальной интеграции российских потребителей ниобия с добывающими предприятиями ликвидирована зависимость от импорта ниобиевых продуктов. Возможно вовлечение в производство нового редкоземельно-ниобиевого месторождения Томтор (Республика Саха-Якутия) и восстановление прежнего уровня добычи на Етыкинском тантало-ниобиевом месторождении (Читинская область). Ввиду наличия естественной мировой монополии бразильских продуцентов ниобия, российским ниобийдобы-вающим предприятиям следует ориентироваться преимущественно на металлургический рынок России, Украины, Казахстана и Китая.

Ниобий - тяжелый тугоплавкий металл, обладающий высокой пластичностью, коррозионной стойкостью, хорошей свариваемостью и малым сечением захвата тепловых нейтронов. Он входит в состав жаропрочных и сверхпроводящих сплавов, а стали, легированные ниобием, обладают высокой прочностью и значительной пластичностью, моро-зо- и коррозионностойкостью. Основное потребление ниобия приходится на производство трубной продукции большого диаметра для магистральных трубопроводов из низколегированных (0,07...0,08 % №)) сталей. Низколегированные ниобиевые стали находят применение при изготовлении строительных конструкций, мостостроении, в дорожном и горном машиностроении, авиа- и автомобилестроении, при изготовлении оборудования для глубокого нефтяного бурения, аппаратуры для химической и нефтехимической промышленности и т.д. Сплавы ниобия с оловом, титаном и цирконием широко используются при изготовлении сверхпроводящих соленоидов для мощных электромагнитов, применяемых в магнитных сепараторах, ускорителях заряженных частиц, МГД-генераторах. Синтетические монокристаллы ниобатов лития и свинца используются в оптических затворах и акустоэлект-ронных устройствах. Объем мирового потребления ниобия составляет 25...26 тыс. т в год, причем наблюдается его отчетливый рост на 2...2,5 % в год . Лидируют в потреблении ниобия Япония (30 % мирового спроса),США (около 25 %) и страны Европейского Союза. Цены на ниобиевые продукты приведены в таблице. г

Ниобий извлекается гидрометаллургическими и пирометаллургическими методами из концентратов ниобиевых минералов - пирохлора {NaCaNb206F} (до 90 % мирового предложения), колумбит-танта-лита {(Fe,Mn)(Nb,Ta)206} (до 5 %) и лопарита {(Ca,TR)(Ti,Ta,Nb)02} (только в России). При их переработке попутно извлекается тантал (в отношении Ta/Nb= 1/10), а из лопарита - еще редкоземельные металлы и титан.

Мировая добыча ниобия составляет 25,7 тыс. т (2002 г.), причем 22 тыс. т приходится на бразильскую компанию Companhia Brasileira de Metalurgia e Minera^So Cia Brasileira de Metalurgia Minera?ao (CBMM), которая является естественным монополистом в производстве пирохлоровых концентратов, феррониобия (до 18 тыс. т в год), ниобия ме-

Таблица. Цены на ниобиевые (и попутные танталовые) продукты

Товарные продукты Цены, $ США за кг

Пирохлоровый концентрат (в пересчете на N^05) 6,0...6,5

Колумбитовый концентрат (в пересчете на N1^05) 6,5...7,0

Танталитовый концентрат (в пересчете наТа205) 65.. /75

Лопаритовый концентрат 1,1-

Феррониобий 14,5...15,5

Ниобий металлический 14,0.. Л 4,5

Тантал в порошке,. ■ 200...230

Тантал металлический 200...210

таллического и тантала. Она ведет отработку площадной коры выветривания на карбонатитовом массиве Араша (штат Амазонас) со средним содержанием 2,5 % Nb205 (4,3 млрд т руды) и оловоруд-ном месторождении Питанга содержащим 4,3 % Nb205 (30 млн т руды). Часть концентратов СВММ перерабатывается консолидированной компанией Catalao de Goäis (Mineralo Cataloa), выпускающей в год до 3,5 тыс. т феррониобия. В качестве резерва на территории Бразилии в пределах национального парка Пику-да-Неблина находится месторождение Сейс-Лагос с запасами 2,9 млрд т руды со средним содержанием Nb205 2,8 %. В Канаде добыча ниоби-евых руд осуществляется на месторождении Сент-Оноре (рудник Ниобик, штат Квебек) со средним содержанием Nb205 0,6 %. Добычей руд и переработкой концентратов занимаются две фирмы - Teck Corp. и Cambior Inc., которые в 2002 г. поставили на мировой рынок 3,2 тыс. т феррониобия. В крайне небольших количествах различные ниобиевые продукты (главным образом пирохлоровые концентраты) производят в Австралии (месторождение Грин-бушес), Нигерии (Плато Джое), Мозамбике (Мбея), Замбии (Луэш) и Конго (Маноно-Китололо).

В эпоху плановой экономики СССР добывал и производил до 2000 т ниобиевых продуктов (в пересчете на оксид ниобия), занимая третье место по добыче (после Бразилии и Канады) и четвертое по потреблению (после Японии, США и Германии). После развала единого экономического пространства на национальные анклавы СНГ технологическая цепочка редкометальной промышленности была разорвана, отдельные ее фрагменты стали нерентабельными. В результате этого российские потребители вынуждены стали удовлетворять свои потребности в ниобии путем экспорта 100...200 т ниобиевых сплавов в год (в основном из Бразилии).

Единственным сохранившимся действующим добычным предприятием на территории России являются ОАО Северные редкие металлы (бывший Ловозерский ГОК) в п. Ловозеро Ревдинского района Мурманской области и его оператор горных работ ОАО Ловозерская горная компания на рудниках Карнасурт и Умбозеро. Здесь на уникальном по запасам Ловозерском редкоземельно-ниобий-танталовом месторождении (бедным по содержанию Nb205 - всего 0,24 %) из лопаритсодержащих нефелиновых сиенитов добывалось до 25 тыс. т лопаритового концентрата в год, содержащего 6...8 % Nb, 0,5 % Та, 36...38 % TR и 38...42 % Ti. До 10 тыс. т лопаритового концентрата перерабатывается на ОАО Соликамский магниевый завод (основной владелец - СП Russia Growth Fund), где путем хлорирования получают гидрооксид ниобия, которые является промпродуктом для получения металлического ниобия (на Иртышском химико-металургичес-ком заводе в г. Усть-Каменогорск, Казахстан). В настоящее время Соликамский магниевый завод производит ежегодно 700...750 т оксидов ниобия и 70...80 т оксида тантала, полностью идущих на экс-

порт. Остальные 10...12тыс. тлопаритового концентрата ранее перерабатывались в А5> 8Пте1 (г. Силла-мяэ, Эстония) по сернокислой схеме до металлического ниобия и феррониобия. В настоящее время 5Пте1 отказался от покупок лопаритового сырья и перешел на более технологичные пирохлоровые концентраты из Бразилии и Нигерии. Соответственно упал и выпуск лопаритового концентрата Сев-редметом (до 8... 10 тыс. т), что привело это предприятие на грань банкротства. Попытка организации в 2000 г. собственного гидрометаллургического производства с получением феррониобия ввиду отсутствия требуемых инвестиций (100 млн $ США) не увенчалась успехом. В настоящее время владельцем АО Севредмета является компания ЗАО Компания ФТК (Финансы, технологии, консультации) (г. Москва), совладелец Соликамского магниевого завода (14 % акций), но реального выхода из сложившейся ситуации ограниченности спроса лопаритового сырья пока не видно . Иртышский химико-металургический завод тоже находился на грани банкротства и к 1996 г. прекратил выпуск ниобиевых продуктов, но в 2000 г. из него выделилось дееспособное подразделение ТОО КазНиобий ИХМЗ, которое начало выпускать до 60...80 т металлического ниобия в год, используя в качестве сырья соликамский гидрооксид ниобия. Переработка танталовых промпродуктов в СНГ осуществляется на ОАО Ульбинском металлургическом заводе НАККазатомпром (г. Усть-Каменогорск, Республика Казахстан), где производятся изделия из ниобия - порошок, слитки, прокат.

Другие российские предприятия, работавшие ранее на более богатых рудах, к 90-м годам XX века выработали их и при переходе на рыночную экономику закрыли свои убыточные производства. Это Вишневогорское рудоуправление (Челябинская область), разрабатывавшее одноименное месторождение, Малышевское РУ (Свердловская область), полностью отработавшее месторождение редкометаль-ных пегматитов Липовый луг, Орловский ГОК (Читинская область), отработавший Орловское месторождение и Забайкальский ГОК (Читинская область), остановивший добычу на Завитковском и Этыкинском месторождениях. Пирохлоровые и ко-лумбит-танталитовые концентраты этих предприятий перерабатывались на Ключевском заводе ферросплавов (пос. Двуреченск Сысертского района Свердловской области), который производил из них феррониобий и ниобиевые лигатуры.

Оздоровление редкометальной промышленности России произошло по инициативе потребителей ниобия - череповецких металлургов ОАО Северсталь (г. Череповец, Вологодская область). С целью ликвидации экспортной зависимости от ниобия этот холдинг организовал дочернее предприятие ОАО Стальмаг (г. Красноярск) по добыче пирохло-ровых концентратов из коры выветривания Татарского вермикулит-ниобат-фосфорного месторождения на одноименном карбонатитовом массиве, рас-

положенном в Мотыгинском районе Красноярского края |9|. В конце 2000т. на этом месторождении пущена фабрика первичного обогащения мощностью до 90 тыс. т руды в год. Из полученного концентрата, поставляемого на Ключевский завод ферросплавов, производится 150:..200 т феррониобия в год. С вводрм второй очереди производительность рудника будет увеличена вдвое,

В 2001 г. ОАО Забайкальский ГОК (п. Первомайский Шилкинского района Читинской области), занимавшийся в последние годы добычей флюорита и золота, возобновил отработку Этыкинского тан-тал-ниобий-оловянного месторождения в редкоме-тальных гранитах Этыкинского массива. Среднее содержание тантала в рудах - 0,031 %, ниобия -0,1 %, олова - 0,2 %. В 2001 ^добыто (в пересчете на металл) 40 т тантала, 60 т ниобия, 100 т олова. К 2005 г. планируется в пять раз увеличить мощности по добыче. На базе Забайкальского ГОКа в п. Первомайский ведется строительство гидрометаллургического цеха по производству фтортанталата калия и пентоксида ниобия. Из:этыкинских руд могут также извлекаться"и литиевые концентраты при среднем содержании в рудах Ы20 - 0,11 %. В рамках государственной программы "Добыча, производство и потребление лития, бериллия, тантала, олова, ниобия (ЛИБТОН)" планируется также возобновление добычи Забайкальским ГОКом на За-витинском литии-ниобиевом месторождении споду-меновых пегматитов .

путными продуктами при среднем содержании в рудах Та205 -0,0139 % и №>205 -0,02%.

Компания ЗАО Алроса (г. Мирный, Республика Саха-Якутия) по программе диверсификации своего алмазного бизнеса осуществляет подготовку горного проекта отработки участка Бурный уникального по запасам и качеству руд ниобий-редкоземель-ного месторождения Томтор в Оленекском улусе Республики Саха-Якутия. Этот фрагмент месторождения представляет собой озерную россыпь ближнего сноса, сформировавшуюся за счет перемыва коры выветривания Томторского карбонатитового массива. Среднее содержание ЫЬ205 составляет здесь 6,71 %, У - 0,59 %, 8Т11 - 9,53 %. Проектом разработки участка Бурный планируется первоначальный годовой объем переработки горной массы 13,73 тыс. м3, и извлечение пирохлорового концентрата, содержащего 583 т ЫЬ205, и редкоземельного концентрата, содержащего 690 т оксидов редкоземельных металлов (У203, Се02, Ьа203, Рг6Ои, 8ш203, №203, Еи203, 8с203). В дальнейшем планируется увеличение мощностей добычи до 30 тыс. м3 руды и выпуску до 2000 т пирохлорового концентрата в пересчете на №205 .

Небольшое производство по опытной добыче существовало при разведке Белозиминского ниобиево-фосфатного месторождения (1984-1986 гг.) в Тулун-ском районе Иркутской области. Рудные образования представляют собой площадную кору выветривания по карбонатитам (содержащим 0,24 % №>205), в богатых блоках которой на участках Основной и Ягодный среднее содержание МЬ205 составляет 1,06 и 1,39 %, соответственно . Однако сквозное

Рисунок. Схема размещения ниобиевых. месторождений и компаний, добывающих и перерабатывающих ниобий.

1) месторождения ниобия ■2) холдинги ниобийдобывающих компаний; 3~5) рудники: 3) действующие, 4) вводимые в производство, 5) закрытые или остановленные; 6) перерабатывающие предприятия

извлечение Nb205 при этих опытах не превысило 30 %. В качестве попутного сырья из белозиминс-ких руд может быть получен фосфатный (апатит + франколит) концентрат, при исходном содержании Р205 в рудах - 11,25%.

На базе ликвидированного Орловского ГОКа в 2000 г. было сформировано новое предприятие ОАО Ново-Орловский ГОК (п. Новоорловский Агинского района Читинской области), восстановлены опытная обогатительная фабрика № 1 и танталовая секция обогатительной фабрики № 2. Объектом добычи здесь служат техногенные месторождения (отвальный комплекс) вольфрамового производства Орловского ГОКа, вмещающие 5190 т W, 550 т Nb и 440 т Та. Ориентировочный выход тантала и ниобия - до 10...20 т в год.

С целью извлечения тантала и ниобия на Ключевском заводе ферросплавов периодически перерабатываются шлаки оловянных плавок ОАО Новосибирский оловянный завод. В пересчете на годовую реализацию выпуск ниобия и тантала из сырья Новосибирского оловянного завода не превышал первых тонн.

Из других ниобийевых и тантало-ниобиевых месторождений России следует отметить :

Большетагнинское фосфор-ниобиевое месторождение, расположенное в 12 км к западу от Бело-зиминского месторождения (Иркутская область) и приуроченное к кальцит-микроклиновым кар-бонатитам одноименного карбонатитового массива. Среднее содержание Nb205 в рудах составляет 1,02 %.

Среднезиминское урон-ниобий-фосфорное месторождение, расположенное в 18 км к югу от Бело-зиминского месторождения (Иркутская область) и приуроченное к кальцит-микроклиновым кар-бонатитам. Средние содержание Nb205 в рудах составляет 0,10...0,18 %, урана до 0,02 %, фосфора - 2,5...3,5 %. Месторождение проблемное, в первую очередь, из-за низких концентраций полезных компонентов и высокой радиоактивности руд.

Участок Неске-Вара Вуориярвинского ниобиевого месторождения расположен в Кандалакшинском районе Мурманской области. Он представляет собой крупный

Рудный блок апатит-магнетитового состава с вкрапленностью бадделеита и пирохлора. Среднее содержание Nb2Os в рудах участка - 0,53 %, Та205 - 0,017 %. Месторождение находится в непосредственной близости от действующего предприятия ОАО Ковдорский ГОК, добывающего железные руды с попутным выпуском апатитового и бадцелеитового (Zr- и TR-содержащего) концентратов. Месторождение мелкое - всего 6,2 тыс. т Nb205 и 200 т Та205, но эти руды вписываются в технологическую цепочку Ковдорс-кого ГОКа, и этот объект легко может быть вовлечен в эксплуатацию.

Улуг-Танзёкское ниобий-редкоземельное месторождение (Республика Тыва) представляет собой минерализованные зоны рудоносных (пирохлор, колумбит-танталит, циркон, литиевые, берилли-евые и редкоземельные минералы) кварц-альбит-микроклиновых метасоматитов. Месторождение оценивалось в 90-е годы XX века и осталось недоразведанным. Содержание №205 -0,2 %, Та205 - 0,0155 %, БТИ - 0,063 % (доля ит-триевых элементов 30...40 %), 1л20 - 0,086,1хОг - 0,4 %. Технологической схемой обогащения руд предусматривается получение №>, Та, Ъг, Щ

ТИ (У), и, и, ЯЬ.

Катугинское иттриевоземелъно-ниобий-циркони-евое месторождение рудоносных приразломных щелочных (кварц-альбит-микроклиновых) метасоматитов расположено на севере Читинской области в 140 км от станции Новая Чара на Байкало-Амурской магистрали. Среднее содержание №>205 в рудах - 0,31, Та205 - 0,019 %, 8ТЯ -0,25 % (доля иттриевых элементов 40...50 %), гг02 - 1,38 %. Инвестиционный проект освоения этого месторождения разрабатывает Забайкальский ГОК.

Горноозерское ниобиевое месторождение расположено в Усть-Майском улусе Республики Саха-Якутия и приурочено к одноименному карбона-титовому массиву. Месторождение изучено только с поверхности, его оценка весьма слабая. Пи-рохлоровая минерализация приурочена к линейным зонам магнезиальных карбонатитов. Среднее содержание №>205 по ограниченному числу проб - 0,25 %. На месторождении выявлена также озерная россыпь пирохлора, которая осталась неоцененной. По аналогии с Томторским месторождением она может быть достаточно богатой.

Вишняковское танталовое месторождение расположено в Иркутской области в 110 км от станции Тайшет и связано с ней автодорогой. Жильные тела редкометальных пегматитов мощностью до 40 м содержат танталитовую, бериллие-вую и липедолитовую (литиевую) минерализацию. Среднее содержание Та205 составляет 0,0198 %, а по отдельным жилам участка Рябиновый - 0,023...0,03 %. Возможно попутное извлечение лития при среднем содержании 1л20 -0,086 %, а также бериллия. Содержание №>205 невысокое - 0,02 %, но при добыче танталового сырья ниобий будет извлекаться уже как попутный компонент. Месторождение требует дораз-ведки .

В целом действующие мощности по добычи ниобиевого сырья уже обеспечивают потребности российских металлургов в ниобиевых легирующих добавках (200...250 т в год), и даже с учетом роста потребности трубной продукции для магистральных трубопроводов только плановое развитие мощностей Стальмага и Забайкальского ГОКа может пере-

крыть новые объемы спроса вплоть до 2005 г. (до 600...800 т).

Проблемы Севредмета и Соликамского МЗ необходимо решать их владельцам (Компании ФТК и Russia Growth Fund) в рамках создания единой технологии переработки комплексного ниобиевого-ред-коземельного сырья с получением конечных товарных продуктов (индивидуальных редкоземельных металлов и их оксидов, феррониобия, металлических ниобия и тантала) и создании достаточных мощностей для годовой переработки-22...25 тыс. т лопари-тового концентрата. Этот холдинг может выпускать в год до 1000 т ниобиевых и до 100 т танталовых продуктов. . :■.

Реализация продукции реконструированного Севредмета и нового добычного предприятия Ап-росы на Томторском месторождении требует уже выхода за пределы российского рынка. Выход на мировой рынок ограничен политикой мирового монополиста ниобиевой продукции - бразильской компании СВММ. Имея самую низкую себестоимость добычи и переработки ниобиевого сырья, она может контролировать уровень мировых цен, препятствуя появлению серьезных конкурентов. Российским производителям избыточной ниобиевой продукции необходимо ориентироваться на солидарный рынок металлургии стран СНГ (Украины, Казахстана) и растущий рынок потребления металлургии Китая. Кроме сектора металлургии необходимо серьезно изучить тенденции развития в ближайшие 20 лет мировых энергосберегающих технологий на основе сверхпроводящих систем электропередачи, основанных на ниобиевых сплавах, на производство которых потребуется до 5 тыс. т в год.

Имеющихся производственных мощностей Ключевского завода ферросплавов хватает для про-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Елютин А.В., Чистов Л.Б., Эпштейн Е.М. Проблемы освоения минерально-сырьевой базы ниобия // Минеральные ресурсы России. Экономика и управ-

" ление. - 1999. - № 3. - С. 22-29.

2. Кудрин B.C., Кушпаренко Ю..С., Петрова Н.В. и др. " Минеральное сырье. Ниобий й тантал. Справочник.

М.: Геоинформарк, 1998. - 63 с.

3. Минеральные ресурсы мира на начало 2001 года. -М.: Аэрогеология, 2002. - Т. 2. - 476 с.

4. Mineral commodity summaries "2003. - Pittsburgh, PA (USA): USGS, 2003. - 196 p."!

5. Niobium. Mineral annual review 2001. - Pittsburgh, PA (USA): USGS, 2002. - P. 21.1-28.14.

6. Metal prices in the United States through 1998. -Pittsburgh, PA (USA): USGS; 1998. - 179 p.

8. Жевелюк И."Охота за "движимым" имуществом // Норд-Вест-Курьер. - № 41 (54):- 21-27 ноября 2002 года. т

изводства 1500 т феррониобия в год, 1000 т N¿-N5 сплава и 500 т Сг-№-М-лигатуры. Таким образом, объемы предлагаемых к переработке пирохлоровых продуктов Стальмага, Забайкальского и Ново-Ор-ловского ГОКов, а также планируемых к поставке с Томторского месторождения, могут быть приняты к переделу этим предприятием. Для производства товарных металлических изделий из ниобия и тантала российским компаниям можно использовать толлинговые схемы работы с казахстанскими компаниями КазНиобий - Иртышский химико-металлургический завод и Ульбинский металлургический завод. В случае улучшения конъюнктуры сверхпроводящих материалов реален и вариант организации на территории России производства по выпуску ниобиевого проката. Такое производство существовало ранее на Опытном химико-металлургическом заводе ГИРЕДМЕДа (г. Подольск, Московской области) и Опытном заводе тугоплавких металлов и твердых сплавов (г. Москва).

Создание новых производств по добыче и выпуску ниобиевой продукции возможно также в рамках попутного их извлечения при освоении месторождений других полезных ископаемых - например Катугинскогоиттриеворедкоземельно-циркониево-го, Вишняковского танталового, Завитинского литиевого и др. Ввод этих объектов будет давать дополнительное предложение всего в первые десятки т ниобия, что не может серьезно отразится на рынке его спроса.

Освоение же месторождений дальнего резерва (Улуг-Танзекского в Республике Тыва и Гусиноозер-ского в республике Саха-Якутия) в условиях избыточного предложения ниобиевого сырья более дееспособных компаний, работающих на богатых и легкообогатимых рудах, вряд ли целесообразно.

9. Семененко Ю. Российский ниобий. Первая ласточка из Сибири // Природо-ресурсные ведомости. - 31 августа 2001 года, http://gazeta.priroda.ru.

10. Сайтов Ю.Г., Харитонов Ю.Ф., Шевчук Г.А. Минерально-сырьевая база Читинской области. Перспективы освоения и развития: Часть 2 // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. - 2002. -№ 5. - С. 8-20.

11. Темнов A.B. Геолого-технические проблемы отработки ультрабогатых редкометалльных руд Томторского месторождения // Природные и техногенные россыпи и месторождения кор выветривания на рубеже тысячелетий. Тез. докл. XII Междунар. совещ". - М.: ИГЕМ РАН, 2000. - С! 345-347.

12. Эпштейн Е.М., Усова Т.Ю., Данильченко H.A. и др. Ниобий России: состояние, перспективы освоения и развития минерально-сырьевой базы // Минеральное сырье. Серия геолого-экономическая, № 8. - М.: ВИМС, 2000. - 103 с.

13. Кудрин B.C., Рожанец A.B., Чистов Л.Б. и др. Тантал России: состояние, перспективы освоения и развития минерально-сырьевой базы // Минеральное сырье*. Серия геолого-экономическая, № 4. - М.: ВИМС, 1999.-90 с.

Ниобий

НИО́БИЙ -я; м. [лат. Niobium] Химический элемент (Nb), твёрдый тугоплавкий и ковкий металл серовато-белого цвета (используется при производстве химически стойких и жаростойких сталей).

◁ Нио́бийный; нио́биевый, -ая, -ое.

нио́бий

(лат. Niobium), химический элемент V группы периодической системы. Назван по имени Ниобы - дочери мифологического Тантала (близость свойств Nb и Ta). Светло-серый тугоплавкий металл, плотность 8,57 г/см 3 , t пл 2477°C, температура перехода в сверхпроводящее состояние 9,28 K. Химически очень стоек. Минералы: пирохлор, колумбит, лопарит и др. Компонент химически стойких и жаростойких сталей, из которых изготовляют детали ракет, реактивных двигателей, химическую и нефтеперегонную аппаратуру. Ниобием и его сплавами покрывают тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) ядерных реакторов. Станнид Nb 3 Sn, германид Nb 3 Ge, сплавы ниобия с Sn, Ti и Zr используют для изготовления сверхпроводящих соленоидов (Nb 3 Ge - сверхпроводник с температурой перехода в сверхпроводящее состояние 23,2 K).

НИОБИЙ

НИО́БИЙ (лат. Niobium, от имени Ниобы (см. НИОБА) ), Nb (читается «ниобий»), химический элемент с атомным номером 41, атомная масса 92,9064. Природный ниобий состоит из одного стабильного изотопа 93 Nb. Конфигурация двух внешних электронных слоев 4s 2 p 6 d 4 5s 1 . Cтепени окисления +5, +4, +3, +2 и +1 (валентности V IV, III, II и I). Расположен в группе VВ, в 5 периоде периодической системы элементов.
Радиус атома 0,145 нм, радиус иона Nb 5+ - от 0,062 нм (координационное число 4) до 0,088 нм (8), иона Nb 4+ - от 0,082 до 0,092 нм, иона Nb 3+ - 0,086 нм, иона Nb 2+ - 0,085 нм. Энергии последовательной ионизации - 6,88, 14,32, 25,05, 38,3 и 50,6 эВ. Работа выхода электронов 4,01 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,6.
История открытия
Открыт в 1801 Ч. Хатчетом (см. ХАТЧЕТ Чарлз) . Исследуя черный минерал, присланный из Америки, он выделил оксид нового элемента, который он назвал колумбием, а содержащий его минерал - колумбитом. Через год из того же минерала А. Г. Экеберг (см. ЭКЕБЕРГ Андерс Густав) выделил еще один оксид, который назвал танталом (см. ТАНТАЛ (химический элемент)) . Свойства колумбия и Ta были очень близки, и их очень долго рассматривали как один элемент. В 1844 Г. Розе (см. РОЗЕ (немецкие ученые, братья)) доказал, что это два разных элемента. Он сохранил название тантал, а другой назвал ниобий. Только в 1950 ИЮПАК (Всемирная организация химиков) окончательно присвоила элементу №41 название ниобий. Металлический Nb первым получил в 1866 К. Бломстранд (см. БЛОМСТРАНД Кристиан Вильгельм) .
Нахождение в природе
Содержание в земной коре 2·10 -3 % по массе. В свободном виде ниобий не встречается, в природе сопутствует танталу. Из руд наиболее важны колумбит-танталит (см. КОЛУМБИТ) (Fe,Mn)(Nb,Ta) 2 O 6 , пирохлор (см. ПИРОХЛОР) и лопарит (см. ЛОПАРИТ) .
Получение
Около 95% Nb получают из пирохлоровых, колумбит-танталитовых и лопаритовых руд. Руды обогащают гравитационнымми методами и флотацией (см. ФЛОТАЦИЯ) . Концентраты с содержанием Nb 2 O 5 до 60% перерабатывают до феррониобия (сплава железа и ниобия), чистого Nb 2 O 5 или NbCl 5 . Восстанавливают ниобий из его оксида, фторида или хлорида алюмино- или карботермией. Особо чистый ниобий получают высокотемпературным восстановлением летучего NbCl 5 водородом.
Полученный порошок ниобия брикетируют, спекают в вакууме в электродуговых или электроннолучевых печах.
Физические и химические свойства
Ниобий - блестящий серебристо-серый металл с кубической объемно центрированной кристаллической решеткой типа a-Fe, а = 0,3294 нм. Температура плавления 2477°C, кипения 4760°C, плотность 8,57 кг/дм 3 .
Химически ниобий довольно устойчив. При прокаливании на воздухе окисляется до Nb 2 О 5 . Для этого оксида описано около 10 кристаллических модификаций. При обычном давлении стабильна b-форма Nb 2 О 5 . При сплавлении Nb 2 О 5 с различными оксидами получают ниобаты: Ti 2 Nb 10 О 29 , FeNb 49 О 124 . Ниобаты могут рассматриваться как соли гипотетических ниобиевых кислот. Они делятся на метаниобаты MNbO 3 , ортониобаты M 3 NbO 4 , пирониобаты M 4 Nb 2 O 7 или полиниобаты M 2 O·n Nb 2 O 5 (M - однозарядный катион, а n = 2-12). Известны ниобаты двух- и трехзарядных катионов. Ниобаты реагируют с HF, расплавами гидрофторидов щелочных металлов (KHF 2) и аммония (см. АММОНИЙ (в химии)) . Некоторые ниобаты с высоким отношением M 2 O/Nb 2 O 5 гидролизуются:
6Na 3 NbO 4 + 5H 2 O = Na 8 Nb 6 O 19 + 10NaOH
Ниобий образует NbО 2 , NbО и ряд оксидов, промежуточных между NbО 2,42 и NbО 2,50 и близких по структуре к b-форме Nb 2 О 5 .
С галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ) Nb образует пентагалогениды NbHal 5 , тетрагалогениды NbHal 4 и фазы NbHal 2,67 -NbHal 3+x , в которых имеются группировки Nb 3 или Nb 2 . Пентагалогениды ниобия легко гидролизуются водой. Температуры плавления пентахлорида, пентабромида и пентаиодида ниобия - 205, 267,5 и 310°C. Выше 200-250°C эти пентагалогениды летучи.
В присутствии паров воды и кислорода NbCl 5 и NbBr 5 образуют оксигалогениды NbOCl 3 (NbOBr 3) - рыхлые ватообразные вещества.
При взаимодействии Nb и графита образуются карбиды Nb 2 C и NbC, твердые жаропрочные соединения. В системе Nb - N существуют несколько фаз переменного состава и нитриды Nb 2 N и NbN. Сходным образом ведет себя Nb в системах с фосфором и мышьяком. При взаимодействии Nb с серой получены сульфиды: NbS, NbS 2 и NbS 3 . Синтезированы двойные фториды Nb и K (Na) - K 2 .
Применение
50% производимого ниобия используется для микролегирования сталей, 20-30% - для получения нержавеющих и жаропрочных сплавов. Интерметаллиды ниобия (Nb 3 Sn и Nb 3 Ge) применяют при изготовлении соленоидов сверхпроводящих устройств. Нитрид ниобия NbN используют при изготовлении мишеней передающих телевизионных трубок. Оксиды ниобия - компоненты огнеупорных материалов, керметов, стекол с высокими коэффициентами преломления. Двойные фториды - при выделении ниобия из природного сырья, при производстве металлического ниобия. Ниобаты используются в акусто- и оптоэлектронике, как лазерные материалы.
Физиологическое действие
Соединения ниобия ядовиты. ПДК ниобия в воде 0,01 мг/л.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Синонимы :

Смотреть что такое "ниобий" в других словарях:

- (ново лат. niobium). Один из редких металлов, встречающийся в танталите. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. НИОБИЙ металл, встречается в виде окислов в редких минералах практического значения не имеет … Словарь иностранных слов русского языка

- (Niobium), Nb, химический элемент V группы периодической системы, атомный номер 41, атомная масса 92,9064; металл, tпл 2477 шC. Ниобий используют для легирования сталей, получения жаропрочных, твердых и других сплавов. Ниобий открыт английским… … Современная энциклопедия

Ниобий - (Niobium), Nb, химический элемент V группы периодической системы, атомный номер 41, атомная масса 92,9064; металл, tпл 2477 °C. Ниобий используют для легирования сталей, получения жаропрочных, твердых и других сплавов. Ниобий открыт английским… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

- (символ Nb), блестящий серо белый переходный химический элемент, металл. Открыт в 1801 г. Встречается, как правило, в пирохлорных рудах. Будучи мягким и ковким металлом, ниобий применяется в производстве специальных нержавеющий сталей и сплавов… … Научно-технический энциклопедический словарь

Nb (лат. Niobium; от им. Ниобы дочери Тантала в др. греч. мифологии * a. niobium; н. Niob, Niobium; ф. niobium; и. niobio), хим. элемент V группы периодич. системы Менделеева, ат. н. 41, ат. м. 92,9064. Имеет один природный изотоп 93Nb.… … Геологическая энциклопедия

НИОБИЙ, один из открытых химиками металлов. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

НИОБИЙ - хим. элемент, символ Nb (лат. Niobium), ат. н. 41, ат. м. 92,90; светло серый металл, плотность 8570 кг/м3, t = 2500 °С; обладает высокой хим. стойкостью. В природе встречается в минералах совместно с танталом, разделение с которым вызывает… … Большая политехническая энциклопедия

- (лат. Niobium) Nb, химический элемент V группы периодической системы, атомный номер 41, атомная масса 92,9064. Назван от имени Ниобы дочери мифологического Тантала (близость свойств Nb и Ta). Светло серый тугоплавкий металл, плотность 8,57… … Большой Энциклопедический словарь

- (Niobium), Nb, хим … Физическая энциклопедия

Сущ., кол во синонимов: 2 металл (86) элемент (159) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

- (Niobium франц. и англ., Niob нем.; хим.), Nb =:94. в Vгруппе периодической системы элементов имеются два редких металла, Н. итантал, которые относятся к ванадию подобно тому, как молибден ивольфрам к хрому; последние три металла члены… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

Существует довольно большое количество элементов, которые при соединении с другими веществами образуют сплавы с особыми эксплуатационными качествами. Примером можно назвать ниобий – элемент, который получил сначала название «колумбий» (по названию реки, где он впервые найден), но после был переименован. Ниобий – металл с довольно необычными свойствами, о которых далее поговорим подробнее.

Получение элемента

При рассмотрении свойств ниобия следует отметить, что содержание этого металла на тонну породы относительно невелико, составляет примерно 18 грамм. Именно поэтому после его открытия было предпринято довольно много попыток получения металла искусственным путем. За счет близкого химического состава это вещество достаточно часто добывается вместе с танталом.

Месторождения ниобия расположены практически по всему миру. Примером назовем рудники в Конго, Руанде, Бразилии и в многих других странах. Однако этот элемент нельзя назвать распространенным, во многих регионах он практически не встречается даже в малой концентрации.

Относительно небольшая концентрация вещества в земной породе усугубляется сложностями, возникающими при его получении из концентрата. Стоит учитывать, что ниобий НБШ получить можно только из породы, которая насыщена танталом. Особенностями производственного процесса назовем нижеприведенные моменты:

Для начала на завод поставляется концентрированная руда, которая проходит несколько этапов очистки. При производстве ниобия проводится разделение получаемой руды на чистые элементы, среди которых и тантал.
Завершающий процесс переработки заключается в рафинировании металла.

Несмотря на возникающие сложности при добыче и переработке рассматриваемой руды, с каждым годом объем производства рассматриваемого сплава существенно возрастает. Это связано с тем, что металл обладает исключительными эксплуатационными качествами и получил большое распространение в самых различных отраслях промышленности.

Оксиды ниобия

Рассматриваемый химический элемент может стать основой различных соединений. Самым распространенным можно назвать пятиокись ниобия. Среди особенностей данного соединения можно отметить нижеприведенные моменты:

Оксид ниобия представлен белым кристаллическим порошком, который имеет кремовый оттенок.
Вещество не растворяется в воде.
Получаемое вещество сохраняет свою структуру при смешивании с большинства кислотами.

К особенностям пентаоксида ниобия также можно отнести следующие свойства:

Повышенная прочность.
Высокая тугоплавкость. Вещество способно выдерживать температуру до 1490 градусов Цельсия.
При нагреве поверхность окисляется.
Реагирует на воздействие хлора, может восстанавливаться водородом.

Гидроксид ниобия в большинстве случаев применяется для получения высоколегированных марок стали, которые обладают довольно привлекательными эксплуатационными качествами.

Физические и химические свойства

Ниобий имеет химические свойства схожие с химическими свойствами тантала. Рассматривая основные характеристики ниобия, нужно уделить внимание нижеприведенным моментам:

Устойчивость к воздействию различных видов коррозии. Сплавы, получаемые при внедрении данного элемента в состав, обладают высокими коррозионностойкими качествами.
Рассматриваемый химический элемент демонстрирует высокий показатель температуры плавления. Как показывает практика, у большинства сплавов температура плавления более 1 400 градусов Цельсия. это усложняет процесс обработки, но делает металлы незаменимы в различных сферах деятельности.
Основные физические свойства также характеризуются легкостью сваривания получаемых сплавов.
При отрицательных температурах структура элемента остается практически неизменной, что позволяет сохранить эксплуатационные свойства металла.
Особое строение атома ниобия определяет сверхпроводящие качества материала.
Атомная масса составляет 92,9, валентность зависит от особенностей состава.

Основным достоинством вещества считается именно тугоплавкость. Именно поэтому он стал применяться в самых различных отраслях промышленности. Плавление вещества проходит при температуре около 2 500 градусов Цельсия. Некоторые сплавы и вовсе плавятся при рекордной температуре 4 500 градусов Цельсия. Плотность вещества достаточно высокая, составляет 8,57 грамма на кубический сантиметр. Стоит учитывать, что металл характеризуется парамагнитностью.

На кристаллическую решетку не оказывают воздействия следующие кислоты:

серная;
соляная;
фосфорная;
хлорная.

Не оказывает воздействие на металл и водные растворы хлора. При определенном воздействии на металл на его поверхности образуется диэлектрическая оксидная пленка. Именно поэтому металл стал использоваться при производстве миниатюрных высокоемкостных конденсаторов, которые также изготавливаются из более дорогостоящего тантала.

Применение ниобия

Изготавливаются самые различные изделия из ниобия, большая часть которых связана с выпуском авиационной техники. Примером можно назвать применение ниобия в изготовлении деталей, которые устанавливаются при сборе ракет или самолетов. Кроме этого, можно выделить следующее применение данного элемента:

Производство элементов, из которых изготавливают радарные установки.
Как ранее было отмечено, для получения более дешевых емкостных электрических конденсаторов может применяться рассматриваемый сплав.
Катоды, аноды из фольги тоже изготавливают при применении рассматриваемого элемента, что связано с высокой жаропрочностью.
Часто можно встретить конструкции мощных генераторных ламп, которые имеют внутри сетку. Для того чтобы эта сетка выдержала воздействие высокой температуры ее изготавливают из рассматриваемого сплава.

Высокие физические и химические качества определяют применение ниобия при производстве труб для транспортировки жидких металлов. Кроме этого, сплавы применяются для получения контейнеров самого различного предназначения.

Сплавы с ниобием

Рассматривая подобные сплавы следует учитывать, что часто этот элемент применяется для производства феррониобия. Этот материал получил широкое применение в литейных отраслях индустрии, а также при изготовлении электронных покрытий. В состав входит:

железо;
ниобий с танталом;
кремний;
алюминий;
углерод;
сера;
фосфор;
титан.

Концентрация основных элементов может варьироваться в достаточно большом диапазоне, от чего и зависят эксплуатационные качества материала.

Альтернативным сплавов феррониобия можно назвать ниобий 5ВМЦ. При его получении в качестве легирующих элементов используется вольфрам, цирконий и молибден. В большинстве случаев этот спав используется для производства полуфабрикатов.

В заключение отметим, что ниобий в некоторых странах применяется при производстве монет. Это связано с достаточно высокой стоимостью материала. При массовом выпуске сплавов, которые в качестве основного элемента имеют в составе ниобий, создаются своеобразные слитки.