Produzione di niobio

Il niobio metallico può essere prodotto mediante elettrolisi dell'eptafluoruro di niobio di potassio fuso o mediante riduzione dell'eptafluoruro di niobio di potassio con sodio metallico o pentossido di niobio con alluminio metallico. Il niobio puro viene utilizzato nei tubi elettronici per rimuovere i gas residui. Il drogaggio dell'acciaio con niobio migliora la resistenza all'ossidazione dell'acciaio alle alte temperature e migliora le proprietà di saldatura dell'acciaio. Il niobio viene utilizzato anche nella produzione di cermet ad alta temperatura.
Il minerale estratto subisce un processo di separazione per separare il pentossido di tantalio (Ta2O5) e il pentossido di niobio (Nb2O5) dagli altri minerali. Il primo passo del processo è una reazione con acido fluoridrico:
Ta2O5+ 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5+ 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
Jean-Charles Galisa de Marinha ha inventato metodi di separazione su scala industriale che sfruttano le differenze di solubilità in acqua possedute dai complessi di fluoruro di niobio e tantalio. Il nuovo metodo utilizza quindi un solvente organico simile al cicloesanone per estrarre il fluoruro da una soluzione acquosa, quindi acqua per estrarre i complessi di niobio e tantalio separatamente dal solvente organico. L'aggiunta di fluoruro di potassio fa precipitare il niobio nel complesso del fluoruro di potassio, mentre l'aggiunta di ammoniaca fa precipitare il pentossido di niobio:
H2[NbOF5] + 2 RE → RE2[NbOF5] ↓ + 2 ALT

Poi:
2 H2[NbOF5] + 10 NH4OH → Nb2O5↓ + 10 NH4F + 7 H2O
Esistono diversi metodi di riduzione dallo stato composto allo stato metallico. Una è l'elettrolisi di una miscela fusa di K2[NbOF5] e cloruro di sodio, mentre l'altra è la riduzione del fluoruro di niobio con sodio. Questo metodo produce niobio metallico di elevata purezza. Nella produzione su larga scala, la riduzione di Nb2O5 viene generalmente effettuata utilizzando idrogeno o carbonio. Un altro metodo utilizza una reazione alluminotermica in cui l'ossido di ferro e l'ossido di niobio reagiscono con l'alluminio:
3 Nb2O5 + Fe2O3 + 12 Al → 6 Nb + 2 Fe + 6 Al2O3
Una piccola quantità di un additivo ossidante simile al nitrato di sodio può potenziare la reazione di cui sopra. Questo produce ossido di alluminio e leghe di ferro-niobio, quest'ultima delle quali può essere utilizzata nella produzione di acciaio. Il ferro niobio contiene tipicamente dal 60% al 70% di niobio. Senza l'aggiunta di ossido di ferro, la reazione alluminotermica produce niobio metallico, ma solo dopo un processo di purificazione per produrre leghe di niobio di elevata purezza con proprietà superconduttrici. Il metodo utilizzato dai due maggiori distributori di niobio al mondo è la fusione con fascio di elettroni sotto vuoto.
A partire dal 2013, la Società metallurgica e mineraria brasiliana Limited (portoghese: Cia. Brasileira de Metalurgia & Mineração) controlla l'85% della produzione mondiale di niobio. L'US Geological Survey stima che la produzione di niobio sia aumentata da 38.700 tonnellate nel 2005 a 44.500 tonnellate nel 2006. L'inventario globale delle risorse di niobio è stimato a 4,4 milioni di tonnellate. Tra il 1995 e il 2005, la produzione è più che raddoppiata passando da 17.800 tonnellate, e tra il 2009 e il 2011 è rimasta stabile a 63,000 tonnellate all'anno.