Processo di produzione del niobio

Metodi di produzione del niobio
Il niobio metallico è prodotto principalmente mediante riduzione termica del carbonio, riduzione termica dell'alluminio e riduzione termica del sodio, seguite dall'elettrolisi del sale fuso e dalla riduzione dell'alogenuro di niobio.
Riduzione del carbonio sotto vuoto
Vacuum carbon reduction is one of the main methods for the production of niobium metal at home and abroad. Carbon reduction is generally carried out in a vacuum carbon tube furnace. This method utilizes the affinity of carbon for oxygen to be greater than that of niobium for oxygen, and uses carbon as a reducing agent to reduce Nb2O5 to produce niobium strips. The advantages are high product yield (>96%), riducente economico, basso costo di produzione, nessuna riduzione del sodio e altri metodi di sottoprodotti necessitano di un trattamento a umido del problema, è possibile ottenere strisce di niobio ad alta purezza e polvere metallica.
Esistono due processi industriali: riduzione diretta del carbonio e riduzione indiretta del carbonio. Il niobio prodotto mediante riduzione diretta del carbonio è spugnoso, con un'ampia area superficiale, basse impurità metalliche e contenuto di azoto, che è favorevole alla capacità specifica della polvere di niobio, quindi questo processo è adatto per la produzione di polvere di niobio per condensatori. La riduzione indiretta è caratterizzata da una grande capacità produttiva dell'attrezzatura, da un processo stabile, la striscia di niobio metallico risultante è più densa, di dimensioni più regolari, adatta per strisce di niobio, lingotti di niobio e materiali per la lavorazione del niobio.
Riduzione termica dell'alluminio
La riduzione termica dell'alluminio viene utilizzata più spesso all'esterno del forno. La reazione di riduzione e fusione viene effettuata in un recipiente senza riscaldamento esterno e, una volta completata la reazione, il recipiente viene smontato, il prodotto viene rimosso e il metallo e le scorie vengono separati all'esterno del forno. La riduzione termica dell'alluminio produce niobio metallico con un alto contenuto di alluminio, che può quindi essere rimosso dall'alluminio e da altre impurità mediante trattamento termico sotto vuoto (1800 gradi), raffinazione elettrolitica e fusione in forno a fascio di elettroni. Il niobio dopo la fusione in due forni a fascio di elettroni può raggiungere una purezza molto elevata. Non è necessario eseguire il metodo di riduzione termica dell'alluminio in condizioni di vuoto, l'attrezzatura è semplice e facile da implementare, ma la purezza del prodotto è bassa, il niobio nell'alto contenuto di alluminio deve essere ulteriormente purificato attraverso la fusione con fascio di elettroni oltre alle impurità.
Riduzione termica del sodio
Il niobio è usato raramente nella produzione di condensatori, quindi il metodo di riduzione del sodio è meno utilizzato.
Elettrolisi
Il metodo di elettrolisi del niobio ha un'elettrolisi del sale fuso e un'elettrolisi della soluzione acquosa due metodi, il metodo dell'elettrolisi del sale fuso per la produzione di polvere di niobio con attrezzature semplici, i costi di produzione sono bassi.
Metodo di nitrurazione
Oltre ai metodi di cui sopra, negli ultimi anni, lo sviluppo del metodo di nitrurazione del niobio per la produzione del niobio, il metodo dell'ossido di niobio o del ferro-niobio come materie prime, in modo che il primo e l'ammoniaca o l'azoto, la reazione del carbonio per generare nitruro di niobio , nitruro di niobio e poi sotto vuoto e decomposizione termica alla temperatura di 2103 ~ 2373K in niobio metallico.