Jak wygląda proces produkcji niobu?
Metody produkcji niobu
Główne metody wytwarzania metalicznego niobu obejmują redukcję karbotermiczną, redukcję aluminotermiczną i redukcję termiczną sodu. Stosuje się również elektrolizę stopionej soli i redukcję halogenku niobu.
Metoda próżniowej redukcji węgla
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%), niedrogie środki redukujące i niskie koszty produkcji. Pozwala uniknąć produktów ubocznych metod redukcji sodu, które wymagają obróbki na mokro, w wyniku czego powstają-kostki niobu i proszek metalowy o wysokiej czystości.
W przemyśle istnieją dwa procesy: bezpośrednia redukcja emisji dwutlenku węgla i pośrednia redukcja emisji dwutlenku węgla. Bezpośrednia redukcja węgla wytwarza niob w postaci-podobnej do gąbki, o dużej powierzchni i niskim poziomie zanieczyszczeń metalicznych i azotu, co przyczynia się do wysokiej zdolności właściwej proszku niobu. Dlatego proces ten nadaje się do wytwarzania proszku niobu klasy-kondensacyjnej. Redukcja pośrednia charakteryzuje się dużą zdolnością produkcyjną urządzeń i stabilnym procesem. Powstały niob metaliczny jest stosunkowo gęsty i ma stosunkowo regularne wymiary, dzięki czemu nadaje się do wytwarzania sztabek, wlewków i przetworzonych materiałów niobowych.
Redukcja aluminiotermiczna
Redukcję aluminotermiczną często przeprowadza się poza piecem. Reakcja redukcji i wytapiania zachodzi w nieogrzewanym naczyniu. Po zakończeniu reakcji zdejmuje się naczynie, usuwa produkt, a metal i żużel oddziela się na zewnątrz pieca. Niob metaliczny wytwarzany w wyniku redukcji aluminiotermicznej zawiera dużą zawartość aluminium, które można dalej usunąć poprzez próżniową obróbkę cieplną (1800 stopni), rafinację elektrolityczną i topienie w piecu wiązkowym. Niob może osiągnąć wyjątkowo wysoką czystość po dwóch procesach topienia w piecu wiązkowym elektronów. Redukcja aluminotermiczna nie wymaga warunków próżniowych i jest prosta i łatwa w obsłudze. Jednakże czystość produktu jest niska, a niob zawiera dużą zawartość glinu, co wymaga topienia wiązką elektronów w celu dalszego oczyszczenia i usunięcia zanieczyszczeń.
Redukcja termiczna sodu
Niob jest rzadko stosowany w produkcji kondensatorów, dlatego metoda redukcji sodu jest rzadziej stosowana. Elektroliza
Niob można wytwarzać metodą elektrolizy, stosując elektrolizę stopionej soli i elektrolizę w roztworze wodnym. Elektroliza stopionej soli wymaga prostego sprzętu i zapewnia niskie koszty produkcji proszku niobu.
Azotowanie
Oprócz wyżej wymienionych metod, niedawno opracowano metodę azotowania do produkcji niobu. W metodzie tej jako surowce wykorzystuje się tlenek niobu lub żelazoroniob, które najpierw poddaje się reakcji z amoniakiem, azotem i węglem, tworząc azotek niobu. Azotek niobu jest następnie rozkładany termicznie na metaliczny niob pod próżnią w temperaturach pomiędzy 2103 a 2373 K.
Rafinacja niobu
Niob w proszku, gąbkę lub kruche sztabki niobu można wytworzyć poprzez redukcję związków niobu. Jednak produkty te nadal zawierają pewną ilość zanieczyszczeń, zwłaszcza wodoru, tlenu i azotu, które mogą powodować kruchość niobu i wymagać dalszego usuwania. Rafinacja niobu ma dwa główne cele: oczyszczanie i zagęszczanie, a te dwa procesy są zazwyczaj przeprowadzane jednocześnie w produkcji przemysłowej. Ze względu na silne powinowactwo niobu do tlenu i węgla, nie można używać pojemników wykonanych z tlenu- i materiałów zawierających węgiel. Ponadto rafinację należy przeprowadzać w warunkach wysokiej-temperatury i wysokiej-próżni, co nie tylko komplikuje proces rafinacji, ale także stawia wysokie wymagania sprzętowi. Metody rafinacji niobu obejmują przede wszystkim spiekanie próżniowe (np. spiekanie próżniowe niobu), topienie łukowe (np. topienie niobu łukiem próżniowym) i topienie wiązką elektronów (np. topienie niobu wiązką elektronów). Topienie wiązką elektronów zapewnia najlepsze wyniki oczyszczania i jest najczęściej stosowane. Aby osiągnąć optymalne oczyszczanie, często stosuje się kombinację kilku metod rafinacji, takich jak stapianie wiązką elektronów sztabek niobu wytwarzanych w procesie spiekania.
Kompleksowa-fabryka metali rzadkich w Chinach
Skontaktuj się z nami w sprawie Twoich potrzeb w zakresie metali szlachetnych. Nasze wysokiej jakości-rozwiązania w zakresie opakowań pomogą Ci ulepszyć Twoje produkty.
Odwiedzaćhttps://www.zhenanmetal.comaby dowiedzieć się więcej o produkcie. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o cenie produktu lub jesteś zainteresowany zakupem napisz na adres e-mail info@zaferroalloy.com. Skontaktujemy się z Tobą, gdy tylko zobaczymy Twoją wiadomość.