Care este procesul de producție pentru niobiu?
Metode de producere a niobiului
Principalele metode de producere a niobiului metalic includ reducerea carbotermă, reducerea aluminotermă și reducerea termică cu sodiu. Se utilizează, de asemenea, electroliza sării topite și reducerea cu halogenură de niobiu.
Metoda de reducere a carbonului în vid
Vacuum carbon reduction is one of the main methods for producing metallic niobium both domestically and internationally. Carbon reduction is typically performed in a vacuum carbon tube furnace. This method utilizes carbon's greater affinity for oxygen than niobium's, using carbon as a reducing agent to reduce Nb2O5 to produce niobium bars. Its advantages include high product yield (>96%), agenți reducători ieftini și costuri reduse de producție. Evită produsele secundare ale metodelor de reducere a sodiului care necesită procesare umedă, rezultând bare de niobiu de înaltă puritate-și pulbere metalică.
Din punct de vedere industrial, există două procese: reducerea directă a carbonului și reducerea indirectă a carbonului. Reducerea directă a carbonului produce niobiu sub formă de burete-, cu o suprafață mare și un nivel scăzut de impurități metalice și azot, ceea ce contribuie la capacitatea specifică ridicată a pulberii de niobiu. Prin urmare, acest proces este potrivit pentru producerea de pulbere de niobiu de grad-condensator. Reducerea indirectă se caracterizează prin capacitate mare de producție a echipamentelor și proces stabil. Niobiul metalic rezultat este relativ dens și are dimensiuni relativ regulate, ceea ce îl face potrivit pentru fabricarea de niobiu, lingouri și materiale de niobiu prelucrate.
Reducere aluminotermă
Reducerea aluminotermă se realizează adesea în afara cuptorului. Reacția de reducere și topire are loc într-un vas neîncălzit. După ce reacția este completă, vasul este îndepărtat, produsul este îndepărtat și metalul și zgura sunt separate în afara cuptorului. Niobiul metalic produs prin reducerea aluminotermă conține un conținut ridicat de aluminiu, care poate fi îndepărtat în continuare prin tratament termic sub vid (1800 de grade), rafinare electrolitică și topire în cuptor cu fascicul de electroni. Niobiul poate atinge o puritate extrem de ridicată după două procese de topire în cuptorul cu fascicul de electroni. Reducerea aluminotermă nu necesită condiții de vid și este simplă și ușor de operat. Cu toate acestea, puritatea produsului este scăzută, iar niobiul conține un conținut ridicat de aluminiu, necesitând topirea cu fascicul de electroni pentru purificare ulterioară și îndepărtarea impurităților.
Reducerea termică a sodiului
Niobiul este rar folosit în fabricarea condensatoarelor, așa că metoda de reducere a sodiului este mai puțin utilizată. Electroliză
Niobiul poate fi produs prin electroliză folosind electroliză cu sare topită și electroliză în soluție apoasă. Electroliza sării topite necesită echipamente simple și oferă costuri reduse de producție pentru producția de pulbere de niobiu.
Nitrurare
În plus față de metodele menționate mai sus, a fost dezvoltată recent o metodă de nitrurare pentru producția de niobiu. Această metodă folosește ca materii prime oxidul de niobiu sau ferioniobiul, care reacţionează mai întâi cu amoniac, azot și carbon pentru a forma nitrură de niobiu. Nitrura de niobiu este apoi descompusă termic în niobiu metalic sub vid, la temperaturi cuprinse între 2103 și 2373 K.
Rafinarea niobiului
Pulberea de niobiu, buretele sau batoanele de niobiu fragile pot fi produse prin reducerea compușilor de niobiu. Cu toate acestea, aceste produse mai conțin o anumită cantitate de impurități, în special hidrogen, oxigen și azot, care pot face niobiul fragil și necesită îndepărtarea ulterioară. Rafinarea niobiului are două obiective principale: purificarea și densificarea, iar aceste două procese se realizează în general simultan în producția industrială. Datorită afinității puternice a niobiului pentru oxigen și carbon, recipientele din oxigen- și materiale carbonice nu pot fi utilizate. În plus, rafinarea trebuie efectuată în condiții de-temperatură înaltă, vid înalt-, ceea ce nu numai că complică procesul de rafinare, ci și impune cerințe mari asupra echipamentelor. Metodele de rafinare a niobiului includ în primul rând sinterizarea în vid (de exemplu, sinterizarea în vid a niobiului), topirea cu arc (de exemplu, topirea în vid cu arcul niobiului) și topirea cu fascicul de electroni (de exemplu, topirea cu fascicul de electroni a niobiului). Topirea cu fascicul de electroni oferă cele mai bune rezultate de purificare și este cea mai utilizată. Pentru a obține o purificare optimă, este adesea folosită o combinație de mai multe metode de rafinare, cum ar fi topirea cu fascicul de electroni a barelor de niobiu produse prin sinterizare.
Fabrică de metale rare-unică din China
Contactați-ne pentru nevoile dvs. de metale prețioase. Soluțiile noastre de ambalare de-înaltă calitate vă pot ajuta să vă îmbunătățiți produsele.
Vizitahttps://www.zhenanmetal.compentru a afla mai multe despre produs. Dacă doriți să aflați mai multe despre prețul produsului sau sunteți interesat să cumpărați, vă rugăm să trimiteți un e-mail la info@zaferroalloy.com. Vă vom contacta imediat ce vom vedea mesajul dvs.