Wat is het productieproces voor niobium?
Niobiumproductiemethoden
De belangrijkste methoden voor het produceren van metallisch niobium zijn carbothermische reductie, aluminotherme reductie en thermische natriumreductie. Gesmolten zoutelektrolyse en niobiumhalogenidereductie worden ook gebruikt.
Vacuümkoolstofreductiemethode
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%), goedkope reductiemiddelen en lage productiekosten. Het vermijdt de bijproducten van natriumreductiemethoden die natte verwerking vereisen, wat resulteert in zeer zuivere niobiumstaven en metaalpoeders.
Industrieel zijn er twee processen: directe koolstofreductie en indirecte koolstofreductie. Directe koolstofreductie produceert niobium in een spons-achtige vorm met een groot oppervlak en een laag gehalte aan metallische onzuiverheden en stikstof, wat bijdraagt aan de hoge specifieke capaciteit van het niobiumpoeder. Daarom is dit proces geschikt voor de productie van niobiumpoeder van condensator-kwaliteit. Indirecte reductie wordt gekenmerkt door een hoge productiecapaciteit van de apparatuur en een stabiel proces. Het resulterende niobiummetaal is relatief dicht en heeft relatief regelmatige afmetingen, waardoor het geschikt is voor het maken van niobiumstaven, blokken en verwerkte niobiummaterialen.
Aluminothermische reductie
Aluminothermische reductie wordt vaak buiten de oven uitgevoerd. De reductie- en smeltreactie vindt plaats in een onverwarmd vat. Nadat de reactie is voltooid, wordt het vat verwijderd, wordt het product verwijderd en worden het metaal en de slak buiten de oven gescheiden. Het niobiummetaal geproduceerd door aluminothermische reductie bevat een hoog gehalte aan aluminium, dat verder kan worden verwijderd door middel van vacuümwarmtebehandeling (1800 graden), elektrolytische raffinage en smelten in een elektronenstraaloven. Niobium kan een extreem hoge zuiverheid bereiken na twee smeltprocessen in een elektronenstraaloven. Aluminothermische reductie vereist geen vacuümomstandigheden en is eenvoudig en gemakkelijk te bedienen. De zuiverheid van het product is echter laag en het niobium bevat een hoog aluminiumgehalte, waardoor smelten met elektronenstralen nodig is voor verdere zuivering en verwijdering van onzuiverheden.
Natrium thermische reductie
Niobium wordt zelden gebruikt bij de productie van condensatoren, dus de natriumreductiemethode wordt minder vaak gebruikt. Elektrolyse
Niobium kan worden geproduceerd door elektrolyse met behulp van gesmolten zoutelektrolyse en elektrolyse van waterige oplossingen. Elektrolyse van gesmolten zout vereist eenvoudige apparatuur en biedt lage productiekosten voor de productie van niobiumpoeder.
Nitreren
Naast de bovengenoemde methoden is onlangs een nitreringsmethode ontwikkeld voor de productie van niobium. Deze methode maakt gebruik van niobiumoxide of ferroniobium als grondstoffen, die eerst reageren met ammoniak, stikstof en koolstof om niobiumnitride te vormen. Het niobiumnitride wordt vervolgens onder vacuüm thermisch ontleed tot metallisch niobium bij temperaturen tussen 2103 en 2373 K.
Niobiumraffinage
Niobiumpoeder, spons of broze niobiumstaven kunnen worden geproduceerd door niobiumverbindingen te reduceren. Deze producten bevatten echter nog steeds een bepaalde hoeveelheid onzuiverheden, met name waterstof, zuurstof en stikstof, die niobium bros kunnen maken en verdere verwijdering vereisen. De raffinage van niobium heeft twee hoofddoelen: zuivering en verdichting, en deze twee processen worden doorgaans gelijktijdig uitgevoerd in de industriële productie. Vanwege de sterke affiniteit van niobium voor zuurstof en koolstof kunnen containers gemaakt van zuurstof- en koolstofhoudende materialen niet worden gebruikt. Bovendien moet de raffinage worden uitgevoerd onder omstandigheden van hoge- temperatuur en hoog-vacuüm, wat niet alleen het raffinageproces bemoeilijkt maar ook hoge eisen stelt aan de apparatuur. Niobiumraffinagemethoden omvatten voornamelijk vacuümsinteren (bijv. niobium vacuümsinteren), boogsmelten (bijv. niobium vacuümboogsmelten) en elektronenstraalsmelten (bijv. niobium elektronenstraalsmelten). Het smelten met elektronenstralen biedt de beste zuiveringsresultaten en wordt het meest gebruikt. Om een optimale zuivering te bereiken, wordt vaak een combinatie van verschillende raffinagemethoden gebruikt, zoals het smelten met elektronenstralen van niobiumstaven die door sinteren zijn geproduceerd.
Eén-fabriek voor zeldzame metalen in China
Neem contact met ons op voor uw behoeften op het gebied van edelmetalen. Onze hoogwaardige-verpakkingsoplossingen kunnen u helpen uw producten te verbeteren.
Bezoekhttps://www.zhenanmetal.comvoor meer informatie over het product. Als u meer wilt weten over de productprijs of geïnteresseerd bent in aankoop, kunt u een e-mail sturen naar info@zaferroalloy.com. Wij nemen contact met u op zodra wij uw bericht zien.