ნიობიუმის მახასიათებლები. ნიობიუმის გამოყენება მეტალურგიასა და მრეწველობაში

სოციალურ-ეკონომიკური და ჰუმანიტარული მეცნიერებები

UDC 553.98 " = . "

ნიობიუმის მაინინგი რუსეთში

გ.იუ. ბოიარკო*, ვ.იუ. ხატკოვი**

, * ტომსკის პოლიტექნიკური უნივერსიტეტი

** რუსეთის ფედერაციის მთავრობის აპარატი. ""

რუსეთში ნიობიუმის მოპოვება ხორციელდება ლოვოზეროს საბადოზე (მურმანსკის ოლქი) ლოპარიტის კონცენტრატის სახით და თათრული საბადოზე (კრასნოიარსკის ტერიტორია) პიროქლორის კონცენტრატის სახით, ხოლო დამუშავება ხორციელდება სოლიკამსკის მაგნიუმში. (პერმის რეგიონი) "და კლიუჩევსკის ფეროშენადნობთა (სვერდლოვსკის ოლქი) ქარხნები. ნიობიუმის რუსი მომხმარებლების ვერტიკალური ინტეგრაციის შედეგად სამთო საწარმოებთან, აღმოიფხვრა ნიობიუმის პროდუქტების იმპორტზე დამოკიდებულება. შესაძლებელია ჩაერთოს პროდუქციის წარმოებაში. ახალი იშვიათი დედამიწა-ნიობიუმის საბადო ტომტორი (სახა-იაკუტიის რესპუბლიკა) და აღადგინოს წარმოების წინა დონე იეტიკინსკოე ტანტალი-ნიობიუმის საბადოზე (ჩიტას რეგიონი). ბრაზილიელი ნიობიუმის მწარმოებლების ბუნებრივი სამყაროს მონოპოლიის გამო, ნიობიუმის მოპოვების რუსული საწარმოები ფოკუსირებული უნდა იყვნენ. ძირითადად რუსეთის, უკრაინის, ყაზახეთისა და ჩინეთის მეტალურგიულ ბაზარზე.

ნიობიუმი არის მძიმე ცეცხლგამძლე ლითონი მაღალი ელასტიურობით, კოროზიის წინააღმდეგობით, კარგი შედუღებით და დაბალი თერმული ნეიტრონის დაჭერით. ეს არის სითბოს მდგრადი და ზეგამტარი შენადნობების ნაწილი, ხოლო ნიობიუმთან შენადნობ ფოლადებს აქვთ მაღალი სიმტკიცე და მნიშვნელოვანი ელასტიურობა, ყინვაგამძლე და კოროზიის წინააღმდეგობა. ნიობიუმის ძირითადი მოხმარება მოდის მილის პროდუქტების წარმოებაზე დიდი დიამეტრიდაბალი შენადნობის (0.07...0.08% No.)) ფოლადებისგან დამზადებული მაგისტრალური მილსადენებისთვის. დაბალი შენადნობი ნიობიუმის ფოლადები გამოიყენება სამშენებლო კონსტრუქციების წარმოებაში, ხიდების მშენებლობაში, საგზაო და სამთო ინჟინერიაში, თვითმფრინავებისა და საავტომობილო მრეწველობის, ნავთობის ღრმა ბურღვისთვის აღჭურვილობის წარმოებაში, ქიმიური და ნავთობქიმიური მრეწველობის მოწყობილობების წარმოებაში და ა.შ. ნიობიუმის შენადნობები კალის, ტიტანისა და ცირკონიუმით ფართოდ გამოიყენება ზეგამტარი სოლენოიდების წარმოებაში ძლიერი ელექტრომაგნიტებისთვის, რომლებიც გამოიყენება მაგნიტურ გამყოფებში, ნაწილაკების ამაჩქარებლებში და MHD გენერატორებში. ლითიუმის და ტყვიის ნიობატების სინთეზური ერთკრისტალები გამოიყენება ოპტიკურ საკეტებში და აკუსტოელექტრონულ მოწყობილობებში. ნიობიუმის მსოფლიო მოხმარების მოცულობა წელიწადში 25 ... 26 ათასი ტონაა და შეინიშნება მისი მკაფიო ზრდა წელიწადში 2 ... 2,5%-ით. ნიობიუმის მოხმარებაში ლიდერები არიან იაპონია (მსოფლიო მოთხოვნის 30%), აშშ (დაახლოებით 25%) და ევროკავშირის ქვეყნები. ნიობიუმის პროდუქტების ფასები ნაჩვენებია ცხრილში. გ

ნიობიუმი მოიპოვება ჰიდრომეტალურგიული და პირომეტალურგიული მეთოდებით ნიობიუმის მინერალების კონცენტრატებიდან - პიროქლორი (NaCaNb206F) (მსოფლიო მარაგის 90%-მდე), კოლუმბიტ-ტანტალიტი ((Fe,Mn)(Nb,Ta)206) (5%-მდე). ) და ლოპარიტი (( Ca,TR)(Ti,Ta,Nb)02) (მხოლოდ რუსეთში). მათი დამუშავების დროს ტანტალი მოიპოვება გზაზე (Ta/Nb=1/10-თან მიმართებაში), ასევე ლოპარიტისგან მოიპოვება იშვიათი დედამიწის ლითონები და ტიტანი.

ნიობიუმის მსოფლიო წარმოება არის 25,7 ათასი ტონა (2002), 22 ათასი ტონა აღრიცხავს ბრაზილიურ კომპანიას Companhia Brasileira de Metalurgia e Minera^So Cia Brasileira de Metalurgia Minera?ao (CBMM), რომელიც წარმოების ბუნებრივი მონოპოლისტია. პიროქლორის კონცენტრატები, ფერონიობიუმი (18 ათას ტონამდე წელიწადში), ნიობიუმის მე-

მაგიდა. ნიობიუმის (და მასთან დაკავშირებული ტანტალის) პროდუქტების ფასები

სასაქონლო პროდუქციის ფასები, აშშ დოლარი კგ-ზე

პიროქლორის კონცენტრატი (N^05-ის მიხედვით) 6.0...6.5

კოლუმბიტის კონცენტრატი (N1^05-ის მიხედვით) 6.5...7.0

ტანტალიტის კონცენტრატი (Ta205-ის მიხედვით) 65.. /75

ლოპარიტის კონცენტრატი 1,1-

ფერონიობიუმი 14.5...15.5

ნიობიუმის მეტალი 14.0.. L 4.5

ტანტალის ფხვნილი. ■ 200...230

ტანტალი მეტალი 200...210

ტალკი და ტანტალი. ეს არის არაშას კარბონატიტის მასივზე (ამაზონას შტატი) ატმოსფერული ქერქის მოპოვება, რომლის საშუალო შემცველობაა 2,5% Nb205 (4,3 მილიარდი ტონა მადანი) და პიტანგას კალის საბადო, რომელიც შეიცავს 4,3% Nb205-ს (30 მილიონი ტონა მადანი). CBMM კონცენტრატების ნაწილს ამუშავებს კონსოლიდირებული კომპანია Catalao de Goäis (Mineralo Cataloa), რომელიც აწარმოებს 3,5 ათას ტონამდე ფერონიობიუმს წელიწადში. როგორც ნაკრძალი ბრაზილიის ტერიტორიაზე ეროვნული პარკი Pico da Neblina არის სეის ლაგოსის საბადო 2,9 მილიარდი ტონა მადნის მარაგით, საშუალო Nb205 კლასის 2,8%. კანადაში ნიობიუმის მადნები მოიპოვება სენტ-ონორის საბადოზე (ნიობიკის მაღარო, კვებეკი) საშუალო Nb205 შემცველობით 0,6%. საბადოებს მოიპოვებს და კონცენტრატებს ამუშავებს ორი ფირმა - Teck Corp. და Cambior Inc.-მა, რომელმაც 2002 წელს მსოფლიო ბაზარზე 3,2 ათასი ტონა ფერონიობიუმი მიაწოდა. უკიდურესად მცირე რაოდენობით, სხვადასხვა ნიობიუმის პროდუქტები (ძირითადად პიროქლორის კონცენტრატები) იწარმოება ავსტრალიაში (მწვანე ბუჩქების საბადო), ნიგერიაში (ჯო პლატო), მოზამბიკში (მბეია), ზამბიაში (ლუეში) და კონგოში (მანონო-კიტოლოლო).

დაგეგმილი ეკონომიკის ეპოქაში სსრკ-მ მოიპოვა და აწარმოა 2000 ტონამდე ნიობიუმის პროდუქცია (ნიობიუმის ოქსიდის მიხედვით), წარმოების თვალსაზრისით მესამე ადგილზეა (ბრაზილიისა და კანადის შემდეგ) და მეოთხე მოხმარების თვალსაზრისით (იაპონიის შემდეგ, აშშ და გერმანია). ერთიანი ეკონომიკური სივრცის დსთ-ს ეროვნულ ანკლავებში დაშლის შემდეგ, იშვიათი ლითონის მრეწველობის ტექნოლოგიური ჯაჭვი დაირღვა და მისი ზოგიერთი ფრაგმენტი წამგებიანი გახდა. შედეგად რუსი მომხმარებელი იძულებული გახდა დაეკმაყოფილებინა ნიობიუმის მოთხოვნილება წელიწადში 100...200 ტონა ნიობიუმის შენადნობების ექსპორტით (ძირითადად ბრაზილიიდან).

რუსეთში ერთადერთი შემორჩენილი მოქმედი სამთო საწარმო არის OJSC Northern Rare Metals (ყოფილი Lovozersky GOK) სოფელ ლოვოზეროში, რევდინსკის ოლქი, მურმანსკის ოლქი და მისი სამთო ოპერატორი OJSC Lovozero Mining Company კარნასურტისა და უმბოზეროს მაღაროებში. აქ, ლოვოზეროს იშვიათმიწა-ნიობიუმ-ტანტალის საბადოზე, რომელიც უნიკალურია მარაგებით (ცუდი Nb205 შემცველობით - მხოლოდ 0,24%), წელიწადში 25 ათას ტონამდე ლოპარიტის კონცენტრატი მოიპოვებოდა ლოპარიტიანი ნეფელინის სიენიტებიდან. , შეიცავს 6 ... 5% Ta, 36...38% TR და 38...42% Ti. 10 ათას ტონამდე ლოპარიტის კონცენტრატი მუშავდება OJSC Solikamsk Magnesium Factory-ში (მთავარი მფლობელია JV Russia Growth Fund), სადაც ქლორირებით მიიღება ნიობიუმის ჰიდროქსიდი, რომელიც არის საშუალო პროდუქტი ლითონის ნიობიუმის წარმოებისთვის (ირტიშში). ქიმიური და მეტალურგიული ქარხანა უსტ-კამენოგორსკში, ყაზახეთი). დღეისათვის სოლიკამსკის მაგნიუმის ქარხანა ყოველწლიურად აწარმოებს 700 ... 750 ტონა ნიობიუმის ოქსიდს და 70 ... 80 ტონა ტანტალის ოქსიდს, რომლებიც მთლიანად გამოიყენება ყოფილი

პორტი. დარჩენილი 10 ... 12 ათასი. ტლოპარიტის კონცენტრატი ადრე დამუშავებული იყო A5>Snte1-ში (Silla-mäe, ესტონეთი) სულფატის სქემის მიხედვით მეტალის ნიობიუმამდე და ფერონიობიუმამდე. ამჟამად SPte1-მა შეწყვიტა ლოპარიტის ნედლეულის ყიდვა და გადაერთო უფრო ტექნოლოგიურად განვითარებულ პიროქლორის კონცენტრატებზე ბრაზილიიდან და ნიგერიიდან. შესაბამისად დაეცა „სევრედმეტის“ მიერ ლოპარიტის კონცენტრატის წარმოებაც (8...10 ათას ტონამდე), რამაც ეს საწარმო გაკოტრების პირას მიიყვანა. 2000 წელს ფერონიობიუმის წარმოებით საკუთარი ჰიდრომეტალურგიული წარმოების ორგანიზების მცდელობა წარუმატებელი აღმოჩნდა საჭირო ინვესტიციების არარსებობის გამო (100 მილიონი აშშ დოლარი). ამჟამად სს Sevredmet-ის მფლობელია CJSC Company FTK (ფინანსები, ტექნოლოგია, კონსულტაცია) (მოსკოვი), სოლიკამსკის მაგნიუმის ქარხნის თანამფლობელი (წილების 14%), მაგრამ რეალური გამოსავალი არ არსებობს შეზღუდული არსებული სიტუაციიდან. ლოპარიტის ნედლეულზე მოთხოვნა. ირტიშის ქიმიური და მეტალურგიული ქარხანა ასევე გაკოტრების პირას იყო და 1996 წლისთვის შეწყვიტა ნიობიუმის პროდუქტების წარმოება, მაგრამ 2000 წელს მისგან წარმოიშვა KazNiobiy IHMZ LLP-ის ქმედუნარიანი ქვედანაყოფი, რომელმაც დაიწყო 60 ... 80 ტონამდე წარმოება. მეტალის ნიობიუმი წელიწადში, ნედლეულად სოლიკამსკის ნიობიუმის ჰიდროქსიდის გამოყენებით. დსთ-ში ტანტალის საშუალო პროდუქტების დამუშავება ხორციელდება OJSC Ulba მეტალურგიულ ქარხანაში NAKKazatomprom (Ust-Kamenogorsk, ყაზახეთის რესპუბლიკა), სადაც იწარმოება ნიობიუმის პროდუქტები - ფხვნილი, ხმები, ნაგლინი პროდუქტები.

სხვა რუსულმა საწარმოებმა, რომლებიც ადრე მუშაობდნენ უფრო მდიდარ მადნებზე, მე-20 საუკუნის 90-იანი წლებისთვის, შეიმუშავეს ისინი და საბაზრო ეკონომიკაზე გადასვლისას დახურეს თავიანთი წამგებიანი საწარმოო ობიექტები. ეს არის ვიშნევოგორსკის მაღაროს ადმინისტრაცია (ჩელიაბინსკის ოლქი), რომელმაც შეიმუშავა ამავე სახელწოდების საბადო, მალიშევსკოიეს RU (სვერდლოვსკის ოლქი), რომელმაც მთლიანად შეიმუშავა იშვიათი ლითონის პეგმატიტების ლიპოვის მდელოს საბადო, ორლოვსკის გოკ (ჩიტას რეგიონი). რომელმაც დაამუშავა ორლოვსკოეს საბადო და ზაბაიკალსკის გოკ (ჩიტას რაიონი), რომელმაც შეწყვიტა მოპოვება ზავიტკოვსკის და ეტიკინსკის საბადოებზე. ამ საწარმოების პიროქლორიული და კო-ლუმბიტ-ტანტალიტის კონცენტრატები მუშავდებოდა კლიუჩევსკის ფეროშენადნობთა ქარხანაში (დვურეჩენსკის დასახლება, სისერტის რაიონი, სვერდლოვსკის ოლქი), რომელიც მათგან ფერონიობიუმის და ნიობიუმის ლიგატურებს აწარმოებდა.

რუსეთში იშვიათი ლითონის მრეწველობის აღდგენა მოხდა ნიობიუმის მომხმარებელთა ინიციატივით - Cherepovets-ის მეტალურგები სს Severstal (Cherepovets, ვოლოგდას რეგიონი). ნიობიუმზე საექსპორტო დამოკიდებულების აღმოსაფხვრელად, ამ ჰოლდინგმა მოაწყო სს Stalmag-ის შვილობილი კომპანია (კრასნოიარსკი) პიროქლორის კონცენტრატების მოპოვებისთვის თათრული ვერმიკულიტ-ნიობატ-ფოსფორის საბადოდან ამავე სახელწოდების კარბონატიტის მასივზე მზარდი ქერქიდან.

დაიყარა მოტიგინსკის რაიონში კრასნოიარსკის ტერიტორია|9|. 2000 წლის ბოლოს. ამ საბადოზე ამოქმედდა პირველადი გამამდიდრებელი ქარხანა, რომლის სიმძლავრე 90 ათას ტონამდე მადანია წელიწადში. 150:..200 ტონა ფერონიობიუმი იწარმოება მიღებული კონცენტრატისგან, რომელიც მიეწოდება კლიუჩევსკის ფეროშენადნობთა ქარხანას. მეორე ეტაპის დანერგვით მაღაროს პროდუქტიულობა გაორმაგდება.

2001 წელს OJSC Zabaikalsky GOK (სოფელი პერვომაისკი, შილკინსკის რაიონი, ჩიტას რაიონი), ჩართული იყო ქ. ბოლო წლებიფტორიტისა და ოქროს მოპოვება, განახლდა ეტიკინსკოე ტან-ტალ-ნიობიუმ-კალის საბადოს მოპოვება ეტიკინსკის მასივის იშვიათი ლითონის გრანიტებში. ტანტალის საშუალო შემცველობა მადნებში შეადგენს 0,031%, ნიობიუმს – 0,1%, კალის – 0,2%. 2001 წელს მოპოვებული იქნა 40 ტონა ტანტალი, 60 ტონა ნიობიუმი და 100 ტონა კალა (ლითონის თვალსაზრისით). 2005 წლისთვის იგეგმება საწარმოო სიმძლავრის ხუთჯერ გაზრდა. სოფელ პერვომაისკის Zabaikalsky GOK-ის ბაზაზე შენდება ჰიდრომეტალურგიული მაღაზია კალიუმის ფტორტანტალატის და ნიობიუმის პენტოქსიდის წარმოებისთვის. ეტიკინსკის მადნებიდან, ლითიუმის კონცენტრატების მოპოვება ასევე შესაძლებელია მადნებში Li20 საშუალო შემცველობით - 0,11%. სახელმწიფო პროგრამა"ლითიუმის, ბერილიუმის, ტანტალის, კალის, ნიობიუმის (LIBTON) მოპოვება, წარმოება და მოხმარება" დაგეგმილია ასევე ზაბაიკალსკის ოკ-ის მიერ წარმოების განახლება სპოდუმენის პეგმატიტების ზა-ვიტინსკის ლითიუმ-ნიობიუმის საბადოზე.

სუბპროდუქტები საშუალო შემცველობით მადნებში Ta205 -0,0139% და No>205 -0,02%.

Alrosa CJSC (მირნი, სახა-იაკუტიის რესპუბლიკა), თავისი ალმასის ბიზნესის დივერსიფიკაციის პროგრამის ფარგლებში, ამზადებს სამთო პროექტს ბურნის უბნის, ტომტორის ნიობიუმის იშვიათი დედამიწის საბადოს განვითარებისთვის, უნიკალური რეზერვებითა და თვალსაზრისით. მადნების ხარისხი, სახა-იაკუტიის რესპუბლიკის ოლენესკის ულუსში. საბადოს ეს ფრაგმენტი არის ტბის მიმდებარე დრეიფი, რომელიც წარმოიქმნება ტომტორის კარბონატიტის მასივის ამინდის ქერქიდან გამორეცხვის შედეგად. Lib2O5-ის საშუალო შემცველობა აქ არის 6,71%, Y - 0,59%, ST11 - 9,53%. ბერნის უბნის განვითარების პროექტი გეგმავს კლდის მასის დამუშავების საწყის წლიურ მოცულობას 13,73 ათასი მ 203, Eu203, 8s203). სამომავლოდ იგეგმება სამთო სიმძლავრის გაზრდა 30 ათას მ3 მადნამდე და 2000 ტონამდე პიროქლორის კონცენტრატის წარმოება No205-ის მიხედვით.

მცირე საპილოტე წარმოების ობიექტი არსებობდა ბელოზიმინსკის ნიობიუმის ფოსფატის საბადოს გამოკვლევის დროს (1984-1986) ირკუტსკის ოლქის ტულუნსკის რაიონში. საბადო წარმონაქმნები წარმოადგენენ კარბონატიტებზე ტერიტორიული ამინდის ქერქს (შეიცავს 0,24% Ni > 205), რომლის მდიდარ ბლოკებში, მაინისა და იაგოდნის რაიონებში, Mb2O5 საშუალო შემცველობა არის შესაბამისად 1,06 და 1,39%. თუმცა, მეშვეობით

ნახატი. ნიობიუმის განლაგება. დეპოზიტები და ნიობიუმის მოპოვებისა და გადამუშავების კომპანიები.

1) ნიობიუმის საბადოები ■2) ნიობიუმის მომპოვებელი კომპანიების ჰოლდინგი; 3~5) მაღაროები: 3) მოქმედი, 4) წარმოებაში ჩაშვება, 5) დახურული ან გაჩერებული; 6) გადამამუშავებელი საწარმოები

Nb205-ის მოპოვება ამ ექსპერიმენტებში არ აღემატებოდა 30%-ს. ფოსფატის (აპატიტი + ფრანკოლიტის) კონცენტრატი შეიძლება მიღებულ იქნას ბელოზიმინსკის მადნებიდან, როგორც ასოცირებული ნედლეული, საწყისი P205 შემცველობით მადნებში 11,25%.

2000 წელს ლიკვიდირებული Orlovsky GOK-ის საფუძველზე ჩამოყალიბდა ახალი საწარმო OJSC Novo-Orlovsky GOK (სოფელი ნოვოორლოვსკი, აგინსკის ოლქი, ჩიტას რაიონი), ექსპერიმენტული გადამამუშავებელი ქარხანა No1 და გადამამუშავებელი ტანტალის განყოფილება. აღდგენილია ქარხანა No2. კომპლექსი) ორლოვსკის გოკ-ის ვოლფრამის წარმოების, რომელიც შეიცავს 5190 ტ W, 550 ტ Nb და 440 ტ Ta. ტანტალისა და ნიობიუმის სავარაუდო მოსავლიანობა - 10...20 ტონამდე წელიწადში.

კლიუჩევსკის ფეროშენადნობთა ქარხანაში ტანტალისა და ნიობიუმის მოპოვების მიზნით პერიოდულად მუშავდება წიდა ნოვოსიბირსკის კალის ქარხნის OJSC-ის კალის დნობიდან. წლიური გაყიდვების თვალსაზრისით, ნოვოსიბირსკის კალის ქარხნის ნედლეულიდან ნიობიუმის და ტანტალის გამომავალი რამდენიმე ტონას არ აღემატებოდა.

რუსეთში არსებული სხვა ნიობიუმის და ტანტალ-ნიობიუმის საბადოებიდან უნდა აღინიშნოს:

ბოლშეტაგნინის ფოსფორ-ნიობიუმის საბადო, რომელიც მდებარეობს ბელო-ზიმინსკოეს საბადოს დასავლეთით 12 კმ-ში (ირკუტსკის რეგიონი) და შემოიფარგლება ამავე სახელწოდების კარბონატიტის მასივის კალციტ-მიკრკლინური კარბონატით. Nb205-ის საშუალო შემცველობა მადნებში არის 1,02%.

სრედნეზიმინსკოეს დაზიანება-ნიობიუმ-ფოსფორის საბადო, რომელიც მდებარეობს ბელო-ზიმინსკოეს საბადოს სამხრეთით 18 კმ-ში (ირკუტსკის რეგიონი) და დაკავშირებულია კალციტ-მიკროკლინის კარბონატიტებთან. Nb205-ის საშუალო შემცველობა მადნებში არის 0,10...0,18%, ურანი 0,02%-მდე%, ფოსფორი - 2,5...3,5%. საბადო პრობლემურია, უპირველეს ყოვლისა, სასარგებლო კომპონენტების დაბალი კონცენტრაციისა და მადნების მაღალი რადიოაქტიურობის გამო.

ვუორიარვინსკის ნიობიუმის საბადოს ნესკე-ვარას მონაკვეთი მდებარეობს მურმანსკის ოლქის კანდალაკშინსკის რაიონში. ის წარმოადგენს დიდ

აპატიტ-მაგნიტის შემადგენლობის საბადო ბლოკი ბადდელიტისა და პიროქლორის გავრცელებით. ნაკვეთის მადნებში Nb2O-ების საშუალო შემცველობა 0,53%, Ta205 - 0,017%. საბადო მდებარეობს მოქმედი საწარმო OJSC Kovdorsky GOK-ის სიახლოვეს, რომელიც მოიპოვებს რკინის საბადოს აპატიტის და ბაძელეიტის (Zr- და TR-შემცველი) კონცენტრატების წარმოებით. საბადო მცირეა - მხოლოდ 6,2 ათასი ტონა Nb205 და 200 ტონა Ta205, მაგრამ ეს მადნები ჯდება Kovdorsky GOK-ის ტექნოლოგიურ ჯაჭვში და ეს ობიექტი ადვილად შეიძლება ამოქმედდეს.

ულუგ-ტანზეკის ნიობიუმის იშვიათი მიწის საბადო (ტივას რესპუბლიკა) არის მადნის შემცველი (პიროქლორი, კოლუმბიტ-ტანტალიტი, ცირკონი, ლითიუმი, ბერილიუმი და იშვიათი დედამიწის მინერალები) კვარც-ალბიტ-მიკროკლინის მეტაზომატიტების მინერალიზებული ზონა. საბადო შეფასდა XX საუკუნის 90-იან წლებში და შეუსწავლელი დარჩა. No205-ის შემცველობა - 0,2%, Ta205 - 0,0155%, BTI - 0,063% (იტრიუმის ელემენტების პროპორცია 30 ... 40%), 1l20 - 0,086,1xOg - 0,4%. მადნის გამდიდრების ტექნოლოგიური სქემა ითვალისწინებს N>, Ta, Bg, U წარმოებას.

TI (U), და, და, YL.

კატუგინსკოეს იტრიუმ-დედამიწა-ნიობიუმ-ცირკონიუმის საბადო მადნის შემცველი ტუტე (კვარც-ალბიტი-მიკროკლინი) მეტასომატიტების საბადო მდებარეობს ჩიტას რეგიონის ჩრდილოეთით, ნოვაია ჩარას სადგურიდან 140 კმ-ში ბაიკალ-ამურის მთავარ ხაზზე. Na > 205-ის საშუალო შემცველობა მადნებში არის 0,31, Ta205 - 0,019%, STYa - 0,25% (იტრიუმის ელემენტების პროპორცია 40 ... 50%), r02 - 1,38%. საინვესტიციო პროექტიამ საბადოს განვითარებას ამუშავებს ზაბაიკალსკის სამთო და გადამამუშავებელი ქარხანა.

გორნოოზერსკოეს ნიობიუმის საბადო მდებარეობს სახა-იაკუტიის რესპუბლიკის უსტ-მაისკის ულუსში და შემოიფარგლება ამავე სახელწოდების კარბონატიტის მასივში. საბადო შესწავლილია მხოლოდ ზედაპირიდან, მისი შეფასება ძალიან სუსტია. პიროქლორის მინერალიზაცია დაკავშირებულია მაგნიუმის კარბონატიტების ხაზოვან ზონებთან. N>205-ის საშუალო შემცველობა შეზღუდული რაოდენობის ნიმუშებისთვის არის 0,25%. საბადოზე ასევე ნაპოვნი იქნა პიროქლორის ტბის საცავი, რომელიც დაუფასებელია. ტომტორის ველის ანალოგიით, ის შეიძლება საკმაოდ მდიდარი იყოს.

ვიშნიაკოვსკოეს ტანტალის საბადო მდებარეობს ირკუტსკის რაიონში, ტაიშეთის სადგურიდან 110 კმ-ში და უკავშირდება მას გზის საშუალებით. 40 მ-მდე სისქის იშვიათი ლითონის პეგმატიტების ვენების სხეულები შეიცავს ტანტალიტს, ბერილიუმს და ლიპედოლიტის (ლითიუმის) მინერალიზაციას. Ta205-ის საშუალო შემცველობაა 0,0198%, ხოლო რიაბინოვის განყოფილების ცალკეული ვენებისთვის - 0,023 ... 0,03%. შესაძლებელია ლითიუმის მოპოვება საშუალო შემცველობასთან ერთად 1ლ20 -0,086%, ასევე ბერილიუმი. Na > 205-ის შემცველობა არ არის მაღალი - 0,02%, მაგრამ ტანტალის ნედლეულის მოპოვებისას ნიობიუმი მოიპოვება უკვე ასოცირებული კომპონენტის სახით. საბადო საჭიროებს შემდგომ კვლევას.

ზოგადად, ნიობიუმის ნედლეულის მოპოვების არსებული შესაძლებლობები უკვე აკმაყოფილებს რუსი მეტალურგების საჭიროებებს ნიობიუმის შენადნობ დანამატებში (200 ...

2005 წლამდე მოთხოვნის ახალი მოცულობების დასაფარად (600...800 ტონამდე).

Sevredmet-ისა და Solikamsk MZ-ის პრობლემები უნდა გადაწყდეს მათი მფლობელების მიერ (FTK Companies and Russia Growth Fund), როგორც ნიობიუმ-იშვიათი მიწების რთული ნედლეულის დამუშავების ერთიანი ტექნოლოგიის შექმნის ნაწილი საბოლოო კომერციული პროდუქტების მისაღებად (ინდივიდუალური იშვიათი- მიწის ლითონები და მათი ოქსიდები, ფერონიობიუმი, მეტალის ნიობიუმი და ტანტალი) და წლიური გადამუშავებისთვის საკმარისი სიმძლავრის შექმნა - 22 ... 25 ათასი ტონა ლოპარის კონცენტრატი. ამ ჰოლდინგს შეუძლია წელიწადში 1000 ტონამდე ნიობიუმის და 100 ტონამდე ტანტალის პროდუქციის წარმოება. . :■.

რეკონსტრუირებული Sevredmet-ისა და ახალი სამთო საწარმო Aprosy-ს პროდუქციის რეალიზაცია ტომტორსკოეს საბადოზე უკვე მოითხოვს რუსეთის ბაზრის მიღმა გასვლას. მსოფლიო ბაზარზე შესვლა შემოიფარგლება ნიობიუმის პროდუქტების მსოფლიო მონოპოლიის პოლიტიკით - ბრაზილიური კომპანია CBMM. ნიობიუმის ნედლეულის მოპოვებისა და გადამუშავების ყველაზე დაბალი ღირებულებით, მას შეუძლია გააკონტროლოს მსოფლიო ფასების დონე, თავიდან აიცილოს სერიოზული კონკურენტების გაჩენა. ჭარბი ნიობიუმის პროდუქტების რუსი მწარმოებლები ყურადღებას ამახვილებენ დსთ-ს ქვეყნების სოლიდარულ მეტალურგიის ბაზარზე (უკრაინა, ყაზახეთი) და ჩინეთის მეტალურგიის მოხმარების მზარდ ბაზარზე. გარდა მეტალურგიის სექტორისა, აუცილებელია სერიოზულად შევისწავლოთ მსოფლიო ენერგოდამზოგავი ტექნოლოგიების განვითარების ტენდენციები მომდევნო 20 წლის განმავლობაში, რომელიც დაფუძნებულია ნიობიუმის შენადნობებზე დაფუძნებულ სუპერგამტარ ელექტროგადამცემ სისტემებზე, რომელთა წარმოებას დასჭირდება 5 ათას ტონამდე. წელიწადი.

კლიუჩევსკის ფეროშენადნობთა ქარხნის არსებული საწარმოო სიმძლავრეები საკმარისია წარმოებისთვის

ბიბლიოგრაფია

1. Elyutin A.V., Chistov L.B., Epshtein E.M. ნიობიუმის მინერალური რესურსების ბაზის განვითარების პრობლემები // Მინერალური რესურსებირუსეთი. ეკონომიკა და მენეჯმენტი

"ლენინი. - 1999. - No 3. - S. 22-29.

2. Kudrin B.C., Kushparenko Yu..S., Petrova N.V. და ა.შ.„მინერალური ნედლეული.ნიობიუმი და ტანტალი.საცნობარო წიგნი.

მოსკოვი: Geoinformmark, 1998. - 63გვ.

3. მსოფლიოს მინერალური რესურსები 2001 წლის დასაწყისში. -მ.: აეროგეოლოგია, 2002. - T. 2. - 476გვ.

4. მინერალური საქონლის რეზიუმეები "2003. - Pittsburgh, PA (USA): USGS, 2003. - 196 p."!

5. ნიობიუმი. მინერალების წლიური მიმოხილვა 2001. - Pittsburgh, PA (USA): USGS, 2002. - P. 21.1-28.14.

6. ლითონის ფასები შეერთებულ შტატებში 1998 წლამდე. -Pittsburgh, PA (აშშ): USGS; 1998. - 179გვ.

8. Zhevelyuk I. "ნადირობა" მოძრავ "ქონებაზე // Nord-West Courier. - No41 (54): - 21-27 ნოემბერი, 2002 წ.

წელიწადში 1500 ტონა ფერონიობიუმის, 1000 ტონა N¿-N5 შენადნობის და 500 ტონა Cr-Ni-M სამაგისტრო შენადნობის წარმოება. ამრიგად, Stalmag-ის, Zabaikalsky-ის და Novo-Orlovsky GOK-ების მიერ შემოთავაზებული პიროქლორის პროდუქტების დასამუშავებლად შემოთავაზებული მოცულობები, ისევე როგორც ტომტორსკის საბადოდან მიწოდება დაგეგმილი, შეიძლება მიღებულ იქნეს ამ საწარმოს გადანაწილებისთვის. სასაქონლო ლითონის პროდუქტების წარმოებისთვის ნიობიუმის და ტანტალისგან რუსული კომპანიებიშესაძლებელია ყაზახურ კომპანიებთან KazNiobiy - ირტიშის ქიმიური და მეტალურგიული ქარხანა და ულბას მეტალურგიული ქარხანა სამუშაო სქემების გამოყენება. სუპერგამტარი მასალების ბაზრის გაუმჯობესების შემთხვევაში, ასევე რეალისტურია რუსეთის ტერიტორიაზე ნაგლინი ნიობიუმის წარმოებისთვის საწარმოო ობიექტის ორგანიზების ვარიანტი. ასეთი წარმოება ადრე არსებობდა GIREDMED-ის ექსპერიმენტულ ქიმიურ და მეტალურგიულ ქარხანაში (პოდოლსკი, მოსკოვის ოლქი) და ცეცხლგამძლე ლითონებისა და მყარი შენადნობების ექსპერიმენტულ ქარხანაში (მოსკოვი).

ნიობიუმის პროდუქტების მოპოვებისა და წარმოებისთვის ახალი საწარმოო ობიექტების შექმნა ასევე შესაძლებელია, როგორც მათი ასოცირებული მოპოვების ნაწილი სხვა მინერალების საბადოების განვითარების დროს - მაგალითად, კატუგინსკის იტრიუმი-იშვიათი მიწა-ცირკონიუმი, ვიშნიაკოვოს ტანტალი, ზავიტინსკის ლითიუმი და ა. ამ ობიექტების ექსპლუატაციაში გაშვება უზრუნველყოფს მხოლოდ რამდენიმე ათეული ტონა ნიობიუმის დამატებით მიწოდებას, რაც სერიოზულად ვერ იმოქმედებს მის მოთხოვნაზე ბაზარზე.

შორეული რეზერვის საბადოების განვითარება (ულუგ-ტანზეკსკოე ტივას რესპუბლიკაში და გუსინოოზერსკოი სახა-იაკუტიის რესპუბლიკაში) ნიობიუმის ნედლეულის ჭარბი მიწოდების პირობებში მდიდარ და ადვილად გამდიდრებულ საბადოებზე მომუშავე უფრო ქმედუნარიანი კომპანიების მიერ. ძნელად მიზანშეწონილი.

9. სემენენკო იუ რუსული ნიობიუმი. პირველი მერცხალი ციმბირიდან // ბუნებრივი რესურსების ფურცლები. - 2001 წლის 31 აგვისტო, http://gazeta.priroda.ru.

10. საიტები Yu.G., Kharitonov Yu.F., Shevchuk G.A. ჩიტას რეგიონის მინერალური რესურსების ბაზა. კვლევისა და განვითარების პერსპექტივები: ნაწილი 2 // რუსეთის მინერალური რესურსები. ეკონომიკა და მენეჯმენტი. - 2002. - No 5. - S. 8-20.

11. თემნოვი ა.ბ. ტომტორის საბადოს ულტრა მდიდარი იშვიათი ლითონის საბადოების მოპოვების გეოლოგიური და ტექნიკური პრობლემები // ათასწლეულის მიჯნაზე ამინდის ქერქების ბუნებრივი და ტექნოგენური პლაცერები და საბადოები. თეზ. ანგარიში XII სტაჟიორი. შეხვედრა". - მ.: IGEM RAN, 2000. - S! 345-347.

12. ეპშტეინ ე.მ., უსოვა ტ.იუ., დანილჩენკო ჰ.ა. ნიობიუმი რუსეთში: მდგომარეობა, მინერალური რესურსების ბაზის განვითარებისა და განვითარების პერსპექტივები // Mineralnye ნედლეული. გეოლოგიური და ეკონომიკური სერია, No 8. - M.: VIMS, 2000. - 103გვ.

13. Kudrin B.C., Rozhanets A.V., Chistov L.B. რუსეთის ტანტალი: მდგომარეობა, მინერალური რესურსების ბაზის განვითარებისა და განვითარების პერსპექტივები // მინერალური ნედლეული*. გეოლოგიური და ეკონომიკური სერია, No 4. - M.: VIMS, 1999.-90 გვ.

ნიობიუმის გამოყენება ლითონების შენადნობისთვის

ნიობიუმთან შენადნობ ფოლადს აქვს კარგი კოროზიის წინააღმდეგობა. ქრომი ასევე ზრდის ფოლადის კოროზიის წინააღმდეგობას და გაცილებით იაფია ვიდრე ნიობიუმი. ეს მკითხველი ერთდროულად მართალია და არასწორიც. არასწორი, რადგან ერთი რამ დამავიწყდა.

ქრომ-ნიკელის ფოლადში, როგორც ნებისმიერ სხვაში, ყოველთვის არის ნახშირბადი. მაგრამ ნახშირბადი გაერთიანებულია ქრომთან და ქმნის კარბიდს, რაც ფოლადს უფრო მყიფეს ხდის. ნიობიუმს უფრო მეტი მიდრეკილება აქვს ნახშირბადთან, ვიდრე ქრომი. ამიტომ, როდესაც ნიობიუმი ემატება ფოლადს, ნიობიუმის კარბიდი აუცილებლად წარმოიქმნება. ნიობიუმთან შენადნობი ფოლადი იძენს მაღალ ანტიკოროზიულ თვისებებს და არ კარგავს ელასტიურობას. სასურველი ეფექტი მიიღწევა, როდესაც მხოლოდ 200 გრ მეტალის ნიობიუმი ემატება ტონა ფოლადს. ხოლო ქრომ-მანგაური ფოლადის ნიობიუმი იძლევა მაღალ აცვიათ წინააღმდეგობას.

ბევრი ფერადი ლითონი ასევე შერწყმულია ნიობიუმთან. ასე რომ, ალუმინი, რომელიც ადვილად ხსნადია ტუტეებში, არ რეაგირებს მათთან, თუ მას მხოლოდ 0,05% ნიობიუმი დაემატება. და სპილენძი, რომელიც ცნობილია თავისი რბილობითა და მისი მრავალი შენადნობით, ნიობიუმი, როგორც ჩანს, გამკვრივდება. ის ზრდის ლითონების სიმტკიცეს, როგორიცაა ტიტანი, მოლიბდენი, ცირკონიუმი, და ამავე დროს ზრდის მათ სითბოს წინააღმდეგობას და სითბოს წინააღმდეგობას.

ახლა ნიობიუმის თვისებებსა და შესაძლებლობებს აფასებს ავიაცია, მექანიკური ინჟინერია, რადიოინჟინერია, ქიმიური მრეწველობა და ბირთვული ენერგია. ყველა მათგანი გახდა ნიობიუმის მომხმარებელი.

უნიკალური თვისება - ნიობიუმის ურანის შესამჩნევი ურთიერთქმედების არარსებობა 1100 ° C ტემპერატურამდე და, გარდა ამისა, კარგი თერმული კონდუქტომეტრი, თერმული ნეიტრონების მცირე ეფექტური შთანთქმის ჯვარი, ნიობიუმი აქცევს სერიოზულ კონკურენტად აღიარებულ ლითონებს. ბირთვული ინდუსტრია - ალუმინი, ბერილიუმი და ცირკონიუმი. გარდა ამისა, დაბალია ნიობიუმის ხელოვნური (გამოწვეული) რადიოაქტიურობა. აქედან გამომდინარე, მისი გამოყენება შესაძლებელია რადიოაქტიური ნარჩენების შესანახი კონტეინერების ან მათი გამოყენების დანადგარების დასამზადებლად.

ქიმიური მრეწველობა შედარებით ცოტა ნიობიუმს მოიხმარს, მაგრამ ეს მხოლოდ მისი დეფიციტით აიხსნება. ნიობიუმის შემცველი შენადნობებიდან და ნაკლებად ხშირად ფურცელი ნიობიუმისგან, ზოგჯერ მზადდება მაღალი სისუფთავის მჟავების წარმოების მოწყობილობა. ნიობიუმის უნარი, გავლენა მოახდინოს ზოგიერთი ქიმიური რეაქციის სიჩქარეზე, გამოიყენება, მაგალითად, ბუტადიენისგან ალკოჰოლის სინთეზში.

41-ე ელემენტის მომხმარებლები ასევე იყვნენ სარაკეტო და კოსმოსური ტექნოლოგიები. საიდუმლო არ არის, რომ ამ ელემენტის გარკვეული რაოდენობა უკვე ბრუნავს დედამიწის მახლობლად ორბიტაზე. ნიობიუმის შემცველი შენადნობებისა და სუფთა ნიობიუმისგან დამზადებულია რაკეტების ზოგიერთი ნაწილი და დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრების საბორტო აღჭურვილობა.

ნიობიუმის გამოყენება სხვა ინდუსტრიებში

ნიობიუმის ფურცლებისა და წნელებისგან მზადდება "ცხელი ფიტინგები" (ანუ გაცხელებული ნაწილები) - ანოდები, ბადეები, არაპირდაპირი გაცხელებული კათოდები და ელექტრონული ნათურების სხვა ნაწილები, განსაკუთრებით ძლიერი გენერატორის ნათურები.

გარდა სუფთა ლითონისა, იგივე მიზნებისათვის გამოიყენება ტანტალონიუმ-ობიუმის შენადნობები.

ნიობიუმი გამოიყენებოდა ელექტროლიტური კონდენსატორებისა და გამსწორებლების დასამზადებლად. აქ გამოიყენება ნიობიუმის უნარი, შექმნას სტაბილური ოქსიდის ფილმი ანოდური დაჟანგვის დროს. ოქსიდის ფილმი მდგრადია მჟავე ელექტროლიტებში და გადის დენს მხოლოდ ელექტროლიტიდან ლითონის მიმართულებით. ნიობიუმის კონდენსატორები მყარი ელექტროლიტით ხასიათდებიან მაღალი ტევადობით მცირე ზომებში, მაღალი საიზოლაციო წინააღმდეგობით.

ნიობიუმის კონდენსატორის ელემენტები მზადდება თხელი კილიტადან ან ლითონის ფხვნილებისგან დაჭერილი ფოროვანი ფირფიტებისგან.

ნიობიუმის კოროზიის წინააღმდეგობა მჟავებში და სხვა საშუალებებში, მაღალი თბოგამტარობითა და პლასტიურობით, აქცევს მას ძვირფას სტრუქტურულ მასალად ქიმიურ და მეტალურგიულ მრეწველობაში აღჭურვილობისთვის. ნიობიუმს გააჩნია თვისებების ერთობლიობა, რომელიც აკმაყოფილებს ბირთვული ენერგიის მოთხოვნებს სტრუქტურული მასალებისთვის.

900°C-მდე, ნიობიუმი სუსტად ურთიერთქმედებს ურანთან და შესაფერისია ენერგეტიკული რეაქტორების ურანის საწვავის ელემენტების დამცავი გარსების დასამზადებლად. ამ შემთხვევაში შესაძლებელია ლითონის თხევადი გამაგრილებლების გამოყენება: ნატრიუმი ან ნატრიუმის შენადნობი კალიუმთან, რომელთანაც ნიობიუმი არ ურთიერთქმედებს 600°C-მდე. ურანის საწვავის ელემენტების სიცოცხლისუნარიანობის გასაზრდელად, ურანი შენადნობს ნიობიუმს (~ 7% ნიობიუმი). ნიობიუმის დანამატი სტაბილიზებს ურანის დამცავ ოქსიდის ფენას, რაც ზრდის მის წინააღმდეგობას წყლის ორთქლის მიმართ.

ნიობიუმი არის სხვადასხვა სითბოს მდგრადი შენადნობების კომპონენტი რეაქტიული ძრავების გაზის ტურბინებისთვის. მოლიბდენის, ტიტანის, ცირკონიუმის, ალუმინის და სპილენძის შენადნობი ნიობიუმით მკვეთრად აუმჯობესებს ამ ლითონების, ისევე როგორც მათი შენადნობების თვისებებს. არსებობს ნიობიუმზე დაფუძნებული სითბოს მდგრადი შენადნობები, როგორც სტრუქტურული მასალა რეაქტიული ძრავებისა და რაკეტების ნაწილებისთვის (ტურბინის პირების წარმოება, ფრთების წინა კიდეები, თვითმფრინავების ცხვირის ბოლოები და რაკეტები, რაკეტების ტყავი). ნიობიუმი და მასზე დაფუძნებული შენადნობები შეიძლება გამოყენებულ იქნას 1000 - 1200°C სამუშაო ტემპერატურაზე.

ნიობიუმის კარბიდი არის ინგრედიენტი ვოლფრამის კარბიდზე დაფუძნებული კარბიდების ზოგიერთი კლასისთვის, რომელიც გამოიყენება ფოლადების ჭრისთვის.

ნიობიუმი ფართოდ გამოიყენება, როგორც შენადნობი დანამატი ფოლადებში. ფოლადის ნახშირბადის შემცველობით 6-10-ჯერ მეტი რაოდენობით ნიობიუმის დამატება გამორიცხავს უჟანგავი ფოლადის მარცვლოვან კოროზიას და იცავს შედუღებს განადგურებისგან.

ნიობიუმი ასევე შედის სხვადასხვა სითბოს მდგრადი ფოლადების შემადგენლობაში (მაგალითად, გაზის ტურბინებისთვის), აგრეთვე ხელსაწყოების და მაგნიტური ფოლადების შემადგენლობაში.

ნიობიუმი შეჰყავთ ფოლადში რკინით (ფერონიობიუმი) შენადნობით, რომელიც შეიცავს 60%-მდე Nb-ს. გარდა ამისა, ფეროტანტალონიობიუმი გამოიყენება ფეროშენადნობში ტანტალისა და ნიობიუმს შორის განსხვავებული თანაფარდობით.

ორგანულ სინთეზში ნიობიუმის ზოგიერთი ნაერთი (ფტორის კომპლექსური მარილები, ოქსიდები) გამოიყენება კატალიზატორად.

ნიობიუმის გამოყენება და წარმოება სწრაფად იზრდება, რაც განპირობებულია მისი თვისებების კომბინაციით, როგორიცაა ცეცხლგამძლეობა, მცირე თერმული ნეიტრონის დაჭერის ჯვარი, სითბოს მდგრადი, ზეგამტარი და სხვა შენადნობების წარმოქმნის უნარი, კოროზიის წინააღმდეგობა, მიმღები თვისებები. , დაბალი ელექტრონის მუშაობის ფუნქცია, კარგი ცივი სამუშაოდ და შედუღებადობა. ნიობიუმის გამოყენების ძირითადი სფეროები: სარაკეტო მეცნიერება, ავიაცია და კოსმოსური ტექნოლოგია, რადიოინჟინერია, ელექტრონიკა, ქიმიური აპარატურის მშენებლობა, ბირთვული ენერგეტიკა.

მეტალის ნიობიუმის გამოყენება

თვითმფრინავის ნაწილები დამზადებულია სუფთა ნიობიუმისგან ან მისი შენადნობებისგან; ურანის და პლუტონიუმის საწვავის ელემენტების ჭურვები; კონტეინერები და მილები; თხევადი ლითონებისთვის; ელექტროლიტური კონდენსატორების დეტალები; ელექტრონული (რადარის დამონტაჟებისთვის) და მძლავრი გენერატორის ნათურების (ანოდები, კათოდები, ბადეები და ა.შ.) „ცხელი“ ფიტინგები; კოროზიის მდგრადი მოწყობილობა ქიმიურ ინდუსტრიაში.
ნიობიუმი არის შენადნობი სხვა ფერადი ლითონებით, მათ შორის ურანით.
ნიობიუმი გამოიყენება კრიოტრონებში - კომპიუტერების ზეგამტარ ელემენტებში. ნიობიუმი ასევე ცნობილია დიდი ადრონული კოლაიდერის აჩქარების სტრუქტურებში გამოყენებისთვის.

ნიობიუმის ინტერმეტალური ნაერთები და შენადნობები

სტანიდი Nb 3 Sn და ნიობიუმის შენადნობები ტიტანთან და ცირკონიუმთან ერთად გამოიყენება სუპერგამტარი სოლენოიდების დასამზადებლად.
ნიობიუმი და შენადნობები ტანტალით ხშირ შემთხვევაში ცვლის ტანტალს, რაც იძლევა დიდ ეკონომიკურ ეფექტს (ნიობიუმი უფრო იაფია და თითქმის ორჯერ მსუბუქი ვიდრე ტანტალი).
ფერონიობიუმი შეყვანილია უჟანგავი ქრომ-ნიკელის ფოლადებში მათი მარცვლოვანი კოროზიის და განადგურების თავიდან ასაცილებლად და სხვა ტიპის ფოლადებში მათი თვისებების გასაუმჯობესებლად.
ნიობიუმი გამოიყენება საკოლექციო მონეტების ჭრისას. ამრიგად, ლატვიის ბანკი აცხადებს, რომ ქ საკოლექციო მონეტები 1 ლატის ნომინალში ვერცხლთან ერთად გამოიყენება ნიობიუმი.

ნიობიუმის ნაერთების გამოყენება

Nb 2 O 5 კატალიზატორი ქიმიურ მრეწველობაში;
ცეცხლგამძლე მასალების წარმოებაში, კერმეტები, სპეც მინა, ნიტრიდი, კარბიდი, ნიობატები.
ნიობიუმის კარბიდი (მფ. 3480 °C) შენადნობაში ცირკონიუმის კარბიდთან და ურანი-235 კარბიდთან ერთად არის ყველაზე მნიშვნელოვანი სტრუქტურული მასალა მყარი ფაზის ბირთვული რეაქტიული ძრავების საწვავის ღეროებისთვის.
ნიობიუმის ნიტრიდი NbN გამოიყენება თხელი და ულტრა თხელი ზეგამტარი ფენების წარმოებისთვის, კრიტიკული ტემპერატურით 5-დან 10 K-მდე, ვიწრო გადასვლით, 0,1 K-ის რიგით.

ნიობიუმი მედიცინაში

ნიობიუმის მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობამ შესაძლებელი გახადა მისი გამოყენება მედიცინაში. ნიობიუმის ძაფები არ აღიზიანებს ცოცხალ ქსოვილს და კარგად ერწყმის მას. რეკონსტრუქციულმა ქირურგიამ წარმატებით გამოიყენა ასეთი ნაკერები დახეული მყესების, სისხლძარღვების და ნერვების აღსადგენად.

გამოყენება სამკაულებში

ნიობიუმს არა მხოლოდ აქვს ტექნიკისთვის საჭირო თვისებების ნაკრები, არამედ საკმაოდ ლამაზადაც გამოიყურება. იუველირები ცდილობდნენ გამოეყენებინათ ეს თეთრი მბზინავი მეტალი ყუთების დასამზადებლად. მაჯის საათი. ნიობიუმის შენადნობები ვოლფრამით ან რენიუმით ზოგჯერ ცვლის კეთილშობილ ლითონებს: ოქრო, პლატინა, ირიდიუმი. ეს უკანასკნელი განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, რადგან ნიობიუმის შენადნობი რენიუმთან ერთად არა მხოლოდ მეტალის ირიდიუმს ჰგავს, არამედ თითქმის აცვიათ მდგრადია. ეს საშუალებას აძლევდა ზოგიერთ ქვეყანას გაეკეთებინა ძვირადღირებული ირიდიუმის გარეშე შადრევანი სამაგრების შედუღების წარმოება.

ნიობიუმი, როგორც პირველი თაობის სუპერგამტარი მასალა

სუპერგამტარობის საოცარი ფენომენი, როდესაც გამტარის ტემპერატურის კლებასთან ერთად, მასში ხდება ელექტრული წინააღმდეგობის მკვეთრი გაქრობა, პირველად დააფიქსირა ჰოლანდიელმა ფიზიკოსმა გ.კამერლინგ-ონესმა 1911 წელს. მერკური აღმოჩნდა პირველი ზეგამტარი. მაგრამ არა ვერცხლისწყალი, არამედ ნიობიუმი და ნიობიუმის ზოგიერთი მეტალთაშორისი ნაერთი განზრახული იყო გამხდარიყო პირველი ტექნიკურად მნიშვნელოვანი სუპერგამტარი მასალა.

ზეგამტარების ორი მახასიათებელი პრაქტიკულად მნიშვნელოვანია: კრიტიკული ტემპერატურის მნიშვნელობა, რომლის დროსაც ხდება ზეგამტარობის მდგომარეობაზე გადასვლა და კრიტიკული მაგნიტური ველი(კამერლინგ-ონესმაც კი დააფიქსირა ზეგამტარობის დაკარგვა ზეგამტარის მიერ საკმარისად ძლიერი მაგნიტური ველის ზემოქმედებისას). 1975 წელს ნიობიუმისა და გერმანიუმის მეტათაშორისი ნაერთი Nb 3 Ge შემადგენლობით გახდა რეკორდული სუპერგამტარი კრიტიკული ტემპერატურის თვალსაზრისით. მისი კრიტიკული ტემპერატურაა 23,2°K; ეს არის წყალბადის დუღილის წერტილის ზემოთ. (ყველაზე ცნობილი ზეგამტარები ხდება ზეგამტარები მხოლოდ თხევადი ჰელიუმის ტემპერატურაზე).

ზეგამტარობის მდგომარეობაში გადასვლის უნარი ასევე თანდაყოლილია Nb 3 Sn ნიობიუმის სტაპნიდში, ნიობიუმის შენადნობებში ალუმინთან და გერმანიუმთან, ან ტიტანთან და ცირკონიუმთან. ყველა ეს შენადნობები და ნაერთები უკვე გამოიყენება სუპერგამტარი სოლენოიდების, ისევე როგორც სხვა მნიშვნელოვანი ტექნიკური მოწყობილობების დასამზადებლად.

ერთ-ერთი აქტიურად გამოყენებული ზეგამტარი (ზეგამტარის გარდამავალი ტემპერატურა 9,25 K). ნიობიუმის ნაერთებს აქვთ ზეგამტარი გარდამავალი ტემპერატურა 23,2 K-მდე (Nb 3 Ge).
ყველაზე ხშირად გამოყენებული სამრეწველო სუპერგამტარებია NbTi და Nb 3 Sn.
ნიობიუმი ასევე გამოიყენება მაგნიტურ შენადნობებში.
იგი გამოიყენება როგორც შენადნობის დანამატი.
ნიობიუმის ნიტრიდი გამოიყენება სუპერგამტარი ბოლომეტრების დასამზადებლად.

ნიობიუმის და მისი შენადნობების განსაკუთრებული წინააღმდეგობა ტანტალისთან ზედმეტად გახურებულ ცეზიუმ-133 ორთქლში ხდის მას ერთ-ერთ ყველაზე სასურველ და იაფ სტრუქტურულ მასალად მაღალი სიმძლავრის თერმიონული გენერატორებისთვის.

ღირს იმით დავიწყოთ, რომ ნიობიუმი განუყოფლად არის დაკავშირებული ისეთ ნივთიერებასთან, როგორიცაა ტანტალი. ეს იმის მიუხედავად, რომ ეს მასალები ერთდროულად არ იქნა აღმოჩენილი.

რა არის ნიობიუმი

რა არის დღეს ცნობილი ისეთი ნივთიერების შესახებ, როგორიცაა ნიობიუმი? ეს არის ქიმიური ელემენტი, რომელიც მდებარეობს პერიოდული ცხრილის მე-5 ჯგუფში, აქვს ატომური რიცხვი 41, ასევე ატომური მასა 92,9. მრავალი სხვა ლითონის მსგავსად, ამ ნივთიერებას ახასიათებს ფოლადის ნაცრისფერი ბზინვარება.

ამის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიზიკური პარამეტრი მისი ცეცხლგამძლეობაა. სწორედ ამ მახასიათებლის გამოა, რომ ნიობიუმის გამოყენება ფართოდ გავრცელდა მრავალ ინდუსტრიაში. ამ ნივთიერების დნობის წერტილი არის 2468 გრადუსი ცელსიუსი, ხოლო დუღილის წერტილი 4927 გრადუსი ცელსიუსი.

ამ ნივთიერების ქიმიური თვისებებიც მაღალ დონეზეა. ახასიათებს მაღალი დონეწინააღმდეგობა უარყოფითი ტემპერატურის მიმართ, ისევე როგორც ყველაზე აგრესიული გარემოს ზემოქმედების მიმართ.

წარმოება

აღსანიშნავია, რომ მადნის არსებობა, რომელიც შეიცავს ელემენტს Nb (ნიობიუმს) გაცილებით მეტია, ვიდრე ტანტალის, მაგრამ პრობლემა მდგომარეობს ამ საბადოში თავად ელემენტის შემცველობის სიმცირეში.

ყველაზე ხშირად, ამ ელემენტის მისაღებად, ტარდება თერმული შემცირების პროცესი, რომელშიც ჩართულია ალუმინი ან სილიციუმი. ამ ოპერაციის შედეგად მიიღება ფერონიობიუმის და ფეროტანტალონიობიუმის ნაერთები. აღსანიშნავია, რომ ამ ნივთიერების მეტალის ვერსიის წარმოება ხორციელდება იმავე საბადოდან, მაგრამ გამოიყენება უფრო რთული ტექნოლოგია. ნიობიუმის ჭურჭელი და სხვა მიღებული მასალები ხასიათდება ძალიან მაღალი შესრულების მახასიათებლებით.

ნიობიუმის მიღების მეთოდები

ამჟამად, ამ მასალის მოპოვების ერთ-ერთი ყველაზე განვითარებული სფეროა ალუმოთერმული, ნატრიუმ-თერმული და კარბოთერმული. ამ ტიპებს შორის განსხვავება ასევე მდგომარეობს იმ წინამორბედებში, რომლებიც გამოიყენება ნიობიუმის შესამცირებლად. ვთქვათ K2NbF7 გამოიყენება ნატრიუმის თერმულ მეთოდში. მაგრამ, მაგალითად, ალუმოთერმული მეთოდით, გამოიყენება ნიობიუმის პენტოქსიდი.

თუ ვსაუბრობთ მიღების კარბოთერმული მეთოდით, მაშინ ეს ტექნოლოგია გულისხმობს Nb-ის ჭვარტლს შერევას. ეს პროცესი უნდა მოხდეს მაღალი ტემპერატურისა და წყალბადის გარემოში. ამ ოპერაციის შედეგად მიიღება ნიობიუმის კარბიდი. მეორე ეტაპი არის ის, რომ წყალბადის გარემო იცვლება ვაკუუმით და ტემპერატურა შენარჩუნებულია. ამ მომენტში მის ოქსიდს ემატება ნიობიუმის კარბიდი და მიიღება თავად ლითონი.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ წარმოებული ლითონის ფორმებს შორის საკმაოდ გავრცელებულია ნიობიუმი ინგოტებში. ეს პროდუქტი განკუთვნილია ლითონზე დაფუძნებული შენადნობის, ასევე სხვადასხვა სხვა ნახევარფაბრიკატების წარმოებისთვის.

ასევე შესაძლებელია ამ მასალის ჯოხის დამზადება, რომელიც ნივთიერების სისუფთავის მიხედვით იყოფა რამდენიმე კატეგორიად. მინარევების ყველაზე მცირე რაოდენობა შეიცავს ღეროს, რომელსაც აქვს ეტიკეტირებული NBSh-00. NBSh-0 კლასი ხასიათდება ისეთი ელემენტების უფრო მაღალი არსებობით, როგორიცაა რკინა, ტიტანი და ტანტალის სილიციუმი. კატეგორია, რომელსაც აქვს მინარევების ყველაზე მაღალი მაჩვენებელი, არის NBSh-1. შეიძლება დავამატოთ, რომ ნიობიუმს არ აქვს ასეთი კლასიფიკაცია.

წარმოების ალტერნატიული მეთოდები

TO ალტერნატიული გზებიმოიცავს ელექტრონის სხივის ზონის დნობის გარეშე. ეს პროცესი შესაძლებელს ხდის Nb-ის ერთკრისტალების მიღებას. ამ მეთოდით იწარმოება ნიობიუმის ჭურჭელი. მიეკუთვნება ფხვნილის მეტალურგიას. იგი გამოიყენება იმისათვის, რომ მიიღოთ ჯერ ამ მასალის შენადნობი, შემდეგ კი მისი სუფთა ნიმუში. ამ მეთოდის არსებობამ გამოიწვია ნიობიუმის შესყიდვის რეკლამა საკმაოდ გავრცელებული. ეს მეთოდი შესაძლებელს ხდის სუფთა ლითონის მოსაპოვებლად გამოვიყენოთ არა თავად მადანი, რომლის ამოღებაც საკმაოდ რთულია, ან მისგან კონცენტრატი, არამედ მეორადი ნედლეული.

წარმოების კიდევ ერთი ალტერნატიული მეთოდია ნიობიუმის მოძრავი. აღსანიშნავია, რომ სხვადასხვა კომპანიების უმეტესობა ურჩევნია შეიძინოს წნელები, მავთულები ან ლითონის ფურცლები.

შემოვიდა და ფოლგა

ამ მასალის ფოლგა საკმაოდ გავრცელებული ნახევრად მზა პროდუქტია. ეს არის ამ ნივთიერების ყველაზე თხელი ნაგლინი ფურცელი. იგი გამოიყენება ზოგიერთი პროდუქტისა და ნაწილის წარმოებისთვის. ნიობიუმის ფოლგა მიიღება სუფთა ნედლეულისგან Nb ინგოტების ცივი გაბრტყელებით. შედეგად მიღებული პროდუქტები ხასიათდება ისეთი მაჩვენებლებით, როგორიცაა კოროზიისადმი მაღალი წინააღმდეგობა, აგრესიული გარემოს ზემოქმედება, აგრეთვე მაღალი ტემპერატურა. ნიობიუმის და მისი ინგოტების გორვა ასევე იძლევა ისეთ მახასიათებლებს, როგორიცაა პროდუქტის აცვიათ წინააღმდეგობა, მაღალი გამტარიანობა და კარგი დამუშავების უნარი.

ამ გზით მიღებული პროდუქტები ყველაზე ხშირად გამოიყენება ისეთ სფეროებში, როგორიცაა თვითმფრინავების მშენებლობა, სარაკეტო მეცნიერება, მედიცინა (ქირურგია), რადიოინჟინერია, ელექტროინჟინერია, ბირთვული ენერგეტიკა, ბირთვული ენერგეტიკა. ნიობიუმის ფოლგა იფუთება ხვეულებად და ინახება მშრალ, ტენიანობისგან დაცულ, ასევე დაცულ ადგილას. მექანიკური ზემოქმედებაგვერდიდან.

გამოყენება ელექტროდებსა და შენადნობებში

ძალიან გავრცელებულია ნიობიუმის გამოყენება. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც ქრომი და ნიკელი, როგორც მასალა, რომელიც წარმოადგენს რკინის შენადნობის ნაწილს, რომელიც გამოიყენება ელექტროდების დასამზადებლად. იმის გამო, რომ ნიობიუმს, ისევე როგორც ტანტალის, შეუძლია შექმნას ზემყარი კარბიდი, მას ხშირად იყენებენ სუპერ მყარი შენადნობების წარმოებისთვის. შეიძლება დავამატოთ, რომ ამჟამად ისინი ცდილობენ ამ მასალის დახმარებით გააუმჯობესონ შენადნობების საფუძველზე მიღებული შენადნობების თვისებები.

ვინაიდან ნიობიუმი არის ნედლეული, რომელსაც შეუძლია შექმნას კარბიდური ელემენტები, ის, ისევე როგორც ტანტალი, გამოიყენება როგორც შენადნობის ნარევი ფოლადის წარმოებაში. უნდა აღინიშნოს, რომ დიდი ხნის განმავლობაში ნიობიუმის, როგორც ტანტალის მინარევის გამოყენება უარყოფით ეფექტად ითვლებოდა. თუმცა დღეს აზრი შეიცვალა. აღმოჩნდა, რომ Nb-ს შეუძლია იმოქმედოს ტანტალის შემცვლელად და დიდი წარმატებით, რადგან დაბალი ატომური მასის გამო, შეიძლება გამოყენებულ იქნას უფრო მცირე რაოდენობით ნივთიერება, შეინარჩუნოს პროდუქტის ყველა ძველი შესაძლებლობა და ეფექტი.

განაცხადი ელექტრო ინჟინერიაში

ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ნიობიუმის გამოყენება, ისევე როგორც მისი ძმა ტანტალი, შესაძლებელია გამომსწორებლებში, იმის გამო, რომ მათ აქვთ ცალმხრივი გამტარობის თვისება, ანუ ეს ნივთიერებები ატარებენ ელექტრულ დენს მხოლოდ ერთი მიმართულებით. ამ ლითონის გამოყენება შესაძლებელია ისეთი მოწყობილობების შესაქმნელად, როგორიცაა ანოდები, რომლებიც გამოიყენება მაღალი სიმძლავრის გენერატორებში და გამაძლიერებელ ნათურებში.

ძალიან მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ნიობიუმის გამოყენებამ მიაღწია ბირთვულ ენერგეტიკულ ინდუსტრიას. ამ ინდუსტრიაში ამ ნივთიერებისგან დამზადებული პროდუქცია გამოიყენება როგორც სტრუქტურული მასალა. ეს შესაძლებელი გახდა იმის გამო, რომ ნაწილებში Nb-ის არსებობა მათ სითბოს გამძლეს ხდის და ასევე ანიჭებს მათ ქიმიურ წინააღმდეგობას.

შესანიშნავი ფიზიკური მახასიათებლებიამ ლითონმა განაპირობა ის, რომ იგი ფართოდ გამოიყენება სარაკეტო ტექნოლოგიაში, რეაქტიულ თვითმფრინავებში, გაზის ტურბინებში.

ნიობიუმის წარმოება რუსეთში

თუ ვსაუბრობთ ამ მადნის მარაგებზე, მაშინ სულ დაახლოებით 16 მილიონი ტონაა. ყველაზე დიდი საბადო, რომელიც მთლიანი მოცულობის დაახლოებით 70%-ს იკავებს, მდებარეობს ბრაზილიაში. რუსეთის ტერიტორიაზე მდებარეობს ამ მადნის მარაგის დაახლოებით 25%. ეს მაჩვენებელი ითვლება ყველა ნიობიუმის მარაგის მნიშვნელოვან ნაწილად. ამ ნივთიერების ყველაზე დიდი საბადო არის აღმოსავლეთ ციმბირიისევე როგორც შორეულ აღმოსავლეთში. დღეს, რუსეთის ფედერაციის ტერიტორიაზე, კომპანია Lovozersky GOK არის დაკავებული ამ ნივთიერების მოპოვებითა და წარმოებით. ჩანს, რომ კომპანია Stalmag რუსეთში ნიობიუმის წარმოებითაც იყო დაკავებული. მან განავითარა ამ მადნის თათრული საბადო, მაგრამ დაიხურა 2010 წელს.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაამატოთ, რომ ის ეწევა ნიობიუმის ოქსიდის წარმოებას. ისინი მას ლოპარიტის კონცენტრატის გადამუშავებით იღებენ. ეს საწარმო აწარმოებს 400-დან 450 ტონამდე ამ ნივთიერებას, უმეტესობარომლის ექსპორტი გადის ისეთ ქვეყნებში, როგორიცაა აშშ და გერმანია. დარჩენილი ოქსიდის ნაწილი მიდის ჩეპეცკის მექანიკურ ქარხანაში, რომელიც აწარმოებს როგორც სუფთა ნიობიუმს, ასევე მის შენადნობებს. არსებობს მნიშვნელოვანი სიმძლავრეები, რომლებიც საშუალებას იძლევა წელიწადში 100 ტონამდე მასალის წარმოება.

ლითონი ნიობიუმი და მისი ღირებულება

მიუხედავად იმისა, რომ ამ ნივთიერების ფარგლები საკმაოდ ფართოა, მთავარი დანიშნულებაა კოსმოსური და ბირთვული ინდუსტრია. ამ მიზეზით, Nb კლასიფიცირდება, როგორც სტრატეგიული მასალა.

ძირითადი პარამეტრები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ნიობიუმის ღირებულებაზე:

შენადნობის სისუფთავე, დიდი რაოდენობით მინარევები ამცირებს ფასს;
მატერიალური მიწოდების ფორმა;
მიწოდებული მასალის მოცულობები;
მადნის მიღების წერტილის მდებარეობა (სხვადასხვა რეგიონს სჭირდება ელემენტის განსხვავებული რაოდენობა, რაც ნიშნავს, რომ მისი ფასი განსხვავებულია).

მოსკოვში მასალების ფასების სავარაუდო სია:

ნიობიუმის ბრენდი NB-2 არის 420-450 რუბლის დიაპაზონში კგ-ზე;
ნიობიუმის ნაჭრები კილოგრამზე 500-დან 510 რუბლამდე ღირს;
NBSh-00 ბრენდის ღერო ღირს 490-დან 500 რუბლამდე კგ-ზე.

აღსანიშნავია, რომ ამ პროდუქტის უზარმაზარი ღირებულების მიუხედავად, მასზე მოთხოვნა მხოლოდ იზრდება.

არსებობს ელემენტების საკმაოდ დიდი რაოდენობა, რომლებიც სხვა ნივთიერებებთან შერწყმისას ქმნიან შენადნობებს განსაკუთრებული შესრულების თვისებებით. ამის მაგალითია ნიობიუმი - ელემენტი, რომელსაც ჯერ "კოლუმბიუმი" უწოდეს (მდინარის სახელის მიხედვით, სადაც ის პირველად იქნა ნაპოვნი), მაგრამ მოგვიანებით დაარქვეს სახელი. ნიობიუმი საკმაოდ უჩვეულო თვისებების მქონე ლითონია, რომელსაც უფრო დეტალურად მოგვიანებით განვიხილავთ.

ელემენტის მიღება

ნიობიუმის თვისებების განხილვისას უნდა აღინიშნოს, რომ ამ ლითონის შემცველობა კლდეზე ტონაზე შედარებით მცირეა, დაახლოებით 18 გრამი. სწორედ ამიტომ, მისი აღმოჩენის შემდეგ, საკმაოდ ბევრი მცდელობა იყო ლითონის ხელოვნურად მოპოვება. დახურვის გამო ქიმიური შემადგენლობაეს ნივთიერება საკმაოდ ხშირად მოიპოვება ტანტალთან ერთად.

ნიობიუმის საბადოები თითქმის მთელ მსოფლიოშია განთავსებული. ამის მაგალითია მაღაროები კონგოში, რუანდაში, ბრაზილიაში და ბევრ სხვა ქვეყანაში. თუმცა, ამ ელემენტს არ შეიძლება ეწოდოს საერთო; ბევრ რეგიონში იგი პრაქტიკულად არ გვხვდება დაბალ კონცენტრაციებშიც კი.

ნივთიერების შედარებით დაბალ კონცენტრაციას დედამიწის კლდეში ამძიმებს ის სირთულეები, რომლებიც წარმოიქმნება კონცენტრატისგან მისი მიღებისას. გასათვალისწინებელია, რომ NBSh ნიობიუმის მიღება შესაძლებელია მხოლოდ ტანტალით გაჯერებული ქანებიდან. წარმოების პროცესის მახასიათებლები შემდეგია:

დასაწყისისთვის, მცენარეს მიეწოდება კონცენტრირებული მადანი, რომელიც გადის გაწმენდის რამდენიმე ეტაპს. ნიობიუმის წარმოებისას მიღებული მადანი იყოფა სუფთა ელემენტებად, მათ შორის ტანტალი.
საბოლოო დამუშავების პროცესი ლითონის დამუშავებაა.

მიუხედავად ამ მადნის მოპოვებისა და გადამუშავების დროს წარმოქმნილი სირთულეებისა, ყოველწლიურად საგრძნობლად იზრდება აღნიშნული შენადნობის წარმოების მოცულობა. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ლითონს აქვს განსაკუთრებული შესრულება და ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში.

ნიობიუმის ოქსიდები

განხილული ქიმიური ელემენტი შეიძლება გახდეს სხვადასხვა ნაერთების საფუძველი. ყველაზე გავრცელებულია ნიობიუმის პენტოქსიდი. ამ კავშირის მახასიათებლებს შორის შეიძლება აღინიშნოს შემდეგი პუნქტები:

ნიობიუმის ოქსიდი არის თეთრი კრისტალური ფხვნილი, რომელსაც აქვს კრემისებრი ელფერი.
ნივთიერება წყალში უხსნადია.
შედეგად მიღებული ნივთიერება ინარჩუნებს თავის სტრუქტურას მჟავების უმეტესობასთან შერევისას.

შემდეგი თვისებები ასევე შეიძლება მიეკუთვნოს ნიობიუმის პენტოქსიდის თვისებებს:

გაზრდილი ძალა.
მაღალი სიმტკიცე. ნივთიერებას შეუძლია გაუძლოს ტემპერატურას 1490 გრადუს ცელსიუსამდე.
როდესაც თბება, ზედაპირი იჟანგება.
რეაგირებს ქლორზე, შეიძლება შემცირდეს წყალბადით.

ნიობიუმის ჰიდროქსიდი უმეტეს შემთხვევაში გამოიყენება მაღალი შენადნობის ფოლადის კლასების მისაღებად, რომლებსაც აქვთ საკმაოდ მიმზიდველი შესრულების მახასიათებლები.

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

ნიობიუმს აქვს ტანტალის მსგავსი ქიმიური თვისებები. ნიობიუმის ძირითადი მახასიათებლების გათვალისწინებით, ყურადღება უნდა მიაქციოთ შემდეგ პუნქტებს:

ზემოქმედების წინააღმდეგობა სხვადასხვა სახისკოროზიის. ამ ელემენტის შემადგენლობაში შეყვანით მიღებულ შენადნობებს აქვთ მაღალი კოროზიისადმი მდგრადი თვისებები.
განხილული ქიმიური ელემენტი აჩვენებს მაღალ დნობის წერტილს. როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, შენადნობების უმეტესობას აქვს დნობის წერტილი 1400 გრადუს ცელსიუსზე მეტი. ეს ართულებს დამუშავების პროცესს, მაგრამ ლითონებს შეუცვლელს ხდის სხვადასხვა სფეროებშისაქმიანობის.
მთავარი ფიზიკური თვისებებიასევე ახასიათებთ მიღებული შენადნობების შედუღების სიმარტივე.
უარყოფით ტემპერატურაზე, ელემენტის სტრუქტურა პრაქტიკულად უცვლელი რჩება, რაც შესაძლებელს ხდის ლითონის ოპერაციული თვისებების შენარჩუნებას.
ნიობიუმის ატომის სპეციალური სტრუქტურა განსაზღვრავს მასალის ზეგამტარ თვისებებს.
ატომური მასა არის 92,9, ვალენტობა დამოკიდებულია შემადგენლობის მახასიათებლებზე.

ნივთიერების მთავარ უპირატესობად ითვლება ცეცხლგამძლეობა. სწორედ ამიტომ გამოიყენებოდა სხვადასხვა ინდუსტრიაში. ნივთიერების დნობა ხდება დაახლოებით 2500 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე. ზოგიერთი შენადნობები კი დნება რეკორდულ ტემპერატურაზე 4500 გრადუს ცელსიუსზე. ნივთიერების სიმკვრივე საკმაოდ მაღალია, ის შეადგენს 8,57 გრამს კუბური სანტიმეტრი. გასათვალისწინებელია, რომ ლითონს ახასიათებს პარამაგნეტიზმი.

შემდეგი მჟავები არ ახდენენ გავლენას კრისტალურ გისოსებზე:

გოგირდის;
მარილი;
ფოსფორი;
ქლორიდი.

არ მოქმედებს ლითონებსა და ქლორის წყალხსნარებზე. მეტალზე გარკვეული ზემოქმედებით, მის ზედაპირზე წარმოიქმნება დიელექტრიკული ოქსიდის ფილმი. სწორედ ამიტომ დაიწყო ლითონის გამოყენება მინიატურული მაღალი სიმძლავრის კონდენსატორების წარმოებაში, რომლებიც ასევე მზადდება უფრო ძვირი ტანტალისგან.

ნიობიუმის გამოყენება

ნიობიუმისგან მზადდება პროდუქციის ფართო არჩევანი, რომელთა უმეტესობა დაკავშირებულია გამოშვებასთან საავიაციო ტექნოლოგია. ამის მაგალითია ნიობიუმის გამოყენება ნაწილების წარმოებაში, რომლებიც დამონტაჟებულია რაკეტების ან თვითმფრინავების აწყობისას. გარდა ამისა, შეიძლება განვასხვავოთ ამ ელემენტის შემდეგი გამოყენება:

ელემენტების წარმოება, საიდანაც მზადდება სარადარო დანადგარები.
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, განხილული შენადნობი შეიძლება გამოყენებულ იქნას იაფი ტევადობის ელექტრული კონდენსატორების მისაღებად.
ფოლგის კათოდები და ანოდები ასევე მზადდება მოცემული ელემენტის გამოყენებით, რაც ასოცირდება მაღალ სითბოს წინააღმდეგობასთან.
ხშირად შეგიძლიათ იპოვოთ მძლავრი გენერატორის ნათურების დიზაინი, რომლებსაც შიგნით აქვთ ბადე. იმისათვის, რომ ამ ბადემ გაუძლოს მაღალ ტემპერატურას, იგი მზადდება მოცემული შენადნობისგან.

მაღალი ფიზიკური და ქიმიური თვისებებიგანსაზღვრავს ნიობიუმის გამოყენებას თხევადი ლითონების ტრანსპორტირებისთვის მილების წარმოებაში. გარდა ამისა, შენადნობები გამოიყენება სხვადასხვა დანიშნულების კონტეინერების დასამზადებლად.

შენადნობები ნიობიუმით

ასეთი შენადნობების გათვალისწინებით, გასათვალისწინებელია, რომ ეს ელემენტი ხშირად გამოიყენება ფერონიობიუმის წარმოებისთვის. ეს მასალა ფართოდ გამოიყენებოდა სამსხმელო მრეწველობაში, ასევე ელექტრონული საფარის წარმოებაში. შემადგენლობა მოიცავს:

რკინა;
ნიობიუმი ტანტალით;
სილიკონი;
ალუმინის;
ნახშირბადის;
გოგირდი;
ფოსფორი;
ტიტანის.

ძირითადი ელემენტების კონცენტრაცია შეიძლება განსხვავდებოდეს საკმაოდ ფართო დიაპაზონში, რაზეც დამოკიდებულია მასალის შესრულება.

Niobium 5VMTs შეიძლება ეწოდოს ალტერნატიული ფერონიობიუმის შენადნობას. როდესაც იგი მიიღება, ვოლფრამი, ცირკონიუმი და მოლიბდენი გამოიყენება შენადნობის ელემენტებად. უმეტეს შემთხვევაში, ეს ქვირითი გამოიყენება ნახევარფაბრიკატების წარმოებისთვის.

დასასრულს, აღვნიშნავთ, რომ ნიობიუმი გამოიყენება ზოგიერთ ქვეყანაში მონეტების წარმოებაში. ეს გამოწვეულია მასალის საკმაოდ მაღალი ღირებულებით. შენადნობების მასიური წარმოებით, რომლებსაც აქვთ ნიობიუმი, როგორც მთავარი ელემენტი, იქმნება ორიგინალური ინგოტები.

განმარტება

ნიობიუმიპერიოდული ცხრილის ორმოცდამეერთე ელემენტია. აღნიშვნა - Nb ლათინური "niobium". მეხუთე პერიოდში განლაგებულია VBA ჯგუფი. ეხება ლითონებს. ბირთვული მუხტი არის 41.

ნიობიუმის დედამიწის ქერქი შეიცავს 0,002% (მას.). ეს ელემენტი მრავალი თვალსაზრისით ჰგავს ვანადიუმს. თავისუფალ მდგომარეობაში ეს არის ცეცხლგამძლე ლითონი, მყარი, მაგრამ არა მყიფე, კარგად დამუშავებული (ნახ. 1 .. ნიობიუმის სიმკვრივეა 8,57 გ/სმ 3, დნობის წერტილი 2500 o C.

ნიობიუმი სტაბილურია ბევრ აგრესიულ გარემოში. მასზე არ მოქმედებს მარილმჟავა და აკვა რეგია, რადგან ამ ლითონის ზედაპირზე წარმოიქმნება თხელი, მაგრამ ძალიან ძლიერი და ქიმიურად მდგრადი ოქსიდის ფილმი.

ბრინჯი. 1. ნიობიუმი. გარეგნობა.

ნიობიუმის ატომური და მოლეკულური წონა

განმარტება

ნივთიერების ფარდობითი მოლეკულური წონა (M r)არის რიცხვი, რომელიც აჩვენებს რამდენჯერ აღემატება მოცემული მოლეკულის მასას ნახშირბადის ატომის მასის 1/12-ზე და ელემენტის ფარდობითი ატომური მასა (A r)- რამდენჯერ აღემატება ატომების საშუალო მასას ქიმიური ელემენტინახშირბადის ატომის მასის 1/12-ზე მეტი.

იმის გამო, რომ ნიობიუმი თავისუფალ მდგომარეობაში არსებობს მონოატომური Nb მოლეკულების სახით, მისი ატომური და მოლეკულური მასების მნიშვნელობები ემთხვევა ერთმანეთს. ისინი უდრის 92,9063-ს.

ნიობიუმის იზოტოპები

ცნობილია, რომ ნიობიუმი ბუნებაში შეიძლება აღმოჩნდეს ერთადერთი სტაბილური იზოტოპის 93Nb სახით. მასური რიცხვია 93, ატომის ბირთვი შეიცავს ორმოცდაერთ პროტონს და ორმოცდათორმეტ ნეიტრონს.

არსებობს ცირკონიუმის ხელოვნური არასტაბილური იზოტოპები მასობრივი ნომრებით 81-დან 113-მდე, აგრეთვე ბირთვების ოცდახუთი იზომერული მდგომარეობა, რომელთა შორის 92 Nb იზოტოპი ნახევარგამოყოფის პერიოდით 34,7 მილიონი წელია ყველაზე ხანგრძლივი.

ნიობიუმის იონები

ნიობიუმის ატომის გარე ენერგეტიკულ დონეზე არის ხუთი ვალენტური ელექტრონი:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 3 5s 2 .

ქიმიური ურთიერთქმედების შედეგად ნიობიუმი თმობს თავის ვალენტურ ელექტრონებს, ე.ი. არის მათი დონორი და იქცევა დადებითად დამუხტულ იონად:

Nb 0 -1e → Nb + ;

Nb 0 -2e → Nb 2+;

Nb 0 -3e → Nb 3+;

Nb 0 -4e → Nb 4+;

Nb 0 -5e → Nb 5+.

ნიობიუმის მოლეკულა და ატომი

თავისუფალ მდგომარეობაში, ნიობიუმი არსებობს მონატომური Nb მოლეკულების სახით. აქ მოცემულია რამდენიმე თვისება, რომელიც ახასიათებს ნიობიუმის ატომს და მოლეკულას:

ნიობიუმის შენადნობები

ნიობიუმი არის მრავალი სითბოს მდგრადი და კოროზიისადმი მდგრადი შენადნობის ერთ-ერთი კომპონენტი. განსაკუთრებით დიდი მნიშვნელობააქვს სითბოს მდგრადი ნიობიუმის შენადნობები, რომლებიც გამოიყენება გაზის ტურბინების, რეაქტიული ძრავების, რაკეტების წარმოებაში.

ნიობიუმი ასევე შეყვანილია უჟანგავი ფოლადებში. ეს მკვეთრად აუმჯობესებს მათ მექანიკურ თვისებებს და კოროზიის წინააღმდეგობას. 1-დან 4%-მდე ნიობიუმის შემცველი ფოლადები ხასიათდება მაღალი თბოგამძლეობით და გამოიყენება როგორც მასალა მაღალი წნევის ქვაბების დასამზადებლად.

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

მაგალითი 2

ვარჯიში

მიუთითეთ ნიობიუმის ვალენტურობა და დაჟანგვის მდგომარეობა ნაერთებში: Gd 2 Nb 2 O 7 და Pb(NbO 3) 2 .

უპასუხე

ჟანგბადის შემცველ ნაერთებში ნიობიუმის ვალენტობის დასადგენად, მკაცრად უნდა იყოს დაცული მოქმედებების შემდეგი თანმიმდევრობა. განვიხილოთ Gd 2 Nb 2 O 7 მაგალითი. განსაზღვრეთ ჟანგბადის ატომების რაოდენობა მოლეკულაში. უდრის 7 - მილი. ჩვენ ვიანგარიშებთ ჟანგბადის ვალენტურობის ერთეულების საერთო რაოდენობას:

ჩვენ ვიანგარიშებთ გადოლინიუმის ვალენტურობის ერთეულების საერთო რაოდენობას:

ჩვენ ვპოულობთ განსხვავებას ამ მნიშვნელობებს შორის:

განსაზღვრეთ ნაერთში ნიობიუმის ატომების რაოდენობა. უდრის 2-ს. ნიობიუმის ვალენტობაა IV (8/2 = 4).

იმავე ნაერთში ნიობიუმის დაჟანგვის მდგომარეობის საპოვნელად, მის მნიშვნელობად ვიღებთ x და მხედველობაში მივიღებთ იმ ფაქტს, რომ მოლეკულის მუხტი არის 0:

2x3 + 2xx +7x(-2) = 0

ნიობიუმის ჟანგვის მდგომარეობაა +4.

ანალოგიურად, ჩვენ განვსაზღვრავთ, რომ ნიობიუმის ვალენტობა და დაჟანგვის მდგომარეობა Pb(NbO 3) 2-ში არის IV და +1, შესაბამისად.

შეიძლება სასარგებლო იყოს წაკითხვა: