Niobiydan foydalanish. Rossiyada niobiy ishlab chiqarish

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Niobiy tantal kabi modda bilan uzviy bog'liqligidan boshlash kerak. Garchi bu materiallar bir vaqtning o'zida ochilmagan bo'lsa ham.

Niobiy nima

Bugungi kunda niobiy kabi modda haqida nima ma'lum? Bu kimyoviy element davriy sistemaning 5-guruhida joylashgan, atom raqami 41, shuningdek, atom massasi 92,9. Boshqa ko'plab metallar singari, bu modda ham po'lat-kulrang yorqinligi bilan ajralib turadi.

Bu metallning eng muhim jismoniy parametrlaridan biri uning refrakterligi edi. Aynan shu xususiyat tufayli niobiydan foydalanish sanoatning ko'plab tarmoqlarida keng tarqaldi. Ushbu moddaning erish nuqtasi Selsiy bo'yicha 2468 daraja, qaynash nuqtasi esa 4927 daraja.

Ushbu moddaning kimyoviy xossalari ham yuqori darajada. U salbiy haroratlarga, shuningdek, eng agressiv muhitlarga yuqori darajadagi qarshilik bilan tavsiflanadi.

Ishlab chiqarish

Ta'kidlash joizki, Nb (niobiy) elementini o'z ichiga olgan rudaning mavjudligi tantalnikiga qaraganda ancha katta, ammo muammo bu ruda tarkibidagi elementning o'zi kamligidadir.

Ko'pincha ushbu elementni olish uchun alyuminiy yoki kremniy ishtirok etadigan termal pasaytirish jarayoni amalga oshiriladi. Ushbu operatsiya natijasida ferroniobiy va ferrottantaloniobium birikmalari olinadi. Shunisi e'tiborga loyiqki, ushbu moddaning metall versiyasini ishlab chiqarish bir xil rudadan amalga oshiriladi, ammo undan murakkab texnologiya qo'llaniladi. Niobiy tigellar va boshqa olingan materiallar juda yuqori unumdorligi bilan ajralib turadi.

Niobiyni olish usullari

Hozirgi vaqtda ushbu materialni olishning eng rivojlangan sohalaridan biri aluminotermik, natriy-termik va karbotermik hisoblanadi. Ushbu turlar orasidagi farq niobiyni kamaytirish uchun ishlatiladigan prekursorlarda ham yotadi. Aytaylik, K2NbF7 natriy termik usulida ishlatiladi. Lekin, masalan, aluminotermik usulda niobiy pentoksid ishlatiladi.

Agar karbotermik olish usuli haqida gapiradigan bo'lsak, unda bu texnologiya Nb ni kuyikish bilan aralashtirishni nazarda tutadi. Bu jarayon yuqori haroratli va vodorodli muhitda amalga oshirilishi kerak. Ushbu operatsiya natijasida niobiy karbid olinadi. Ikkinchi bosqich - vodorod muhiti vakuum bilan almashtiriladi va harorat saqlanadi. Bu nuqtada, niobiy karbidgauning oksidi qo'shiladi va metallning o'zi olinadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, ishlab chiqarilgan metall shakllari orasida quymalardagi niobiy juda keng tarqalgan. Ushbu mahsulot metall asosli qotishma, shuningdek, turli xil yarim tayyor mahsulotlar ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan.

Ushbu materialdan tayoq ham ishlab chiqarilishi mumkin, u moddaning tozaligiga qarab bir necha toifalarga bo'linadi. Nopoklarning eng kichik miqdori NBSh-00 yorlig'i bilan belgilangan novda mavjud. NBSh-0 klassi temir, titan va tantal kremniy kabi elementlarning ko'proq mavjudligi bilan tavsiflanadi. Nopoklik darajasi eng yuqori bo'lgan toifa - NBSh-1. Qo'shimcha qilish mumkinki, quymalardagi niobiy bunday tasnifga ega emas.

Muqobil ishlab chiqarish usullari

Muqobil usullarga tigelsiz elektron nur zonasi erishi kiradi. Bu jarayon Nb ning monokristallarini olish imkonini beradi. Bu usul yordamida niobiy tigellar ishlab chiqariladi. U chang metallurgiyaga tegishli. U avval ushbu materialning qotishmasini, keyin esa uning sof namunasini olish uchun ishlatiladi. Ushbu usulning mavjudligi niobiy sotib olish bo'yicha reklamalarning keng tarqalgan bo'lishiga olib keldi. Bu usul sof metall olish uchun juda qiyin bo'lgan rudaning o'zidan yoki undan konsentratdan emas, balki ikkilamchi xom ashyolardan foydalanish imkonini beradi.

Yana bir muqobil ishlab chiqarish usuli bu niobiy prokatlashdir. Shunisi e'tiborga loyiqki, turli firmalarning ko'pchiligi beraditayoq, sim yoki metall lavha sotib olish afzalroq.

Roklangan va folga

Ushbu materialdan folga juda keng tarqalgan yarim tayyor mahsulotdir. Bu moddaning eng yupqa rulonli varaqidir. Ushbu xom ashyo ba'zi mahsulotlar va qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Niobiy folga sof xomashyodan Nb ingotlarini sovuq prokatlash orqali olinadi. Olingan mahsulotlar korroziyaga, agressiv muhitga va yuqori haroratga yuqori qarshilik kabi ko'rsatkichlar bilan ajralib turadi. Niobiy va uning ingotlarini prokat qilish, shuningdek, mahsulotning aşınmaya bardoshliligi, yuqori egiluvchanligi va yaxshi ishlov berish kabi xususiyatlarni beradi.

Bu yoʻl bilan olingan mahsulotlar koʻpincha samolyotsozlik, raketashunoslik, tibbiyot (jarrohlik), radiotexnika, elektrotexnika, atom energetikasi, yadro energetikasi kabi sohalarda qoʻllaniladi. Niobiy folga rulonlarga o'raladi va quruq, namlikdan himoyalangan joyda, shuningdek tashqaridan mexanik ta'sirlardan himoyalangan joyda saqlanadi.

Elektrodlar va qotishmalarda qoʻllanilishi

Niobiydan foydalanish juda keng tarqalgan. U xrom va nikel kabi elektrodlarni tayyorlash uchun ishlatiladigan temir qotishmasining bir qismi bo'lgan material sifatida ishlatilishi mumkin. Niobiy, tantal kabi, o'ta qattiq karbid hosil qila olishi sababli, u ko'pincha o'ta qattiq qotishmalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Siz ushbu material bilan hozirda sinab ko'rilayotgan narsalarni qo'shishingiz mumkinrangli metallardan olingan qotishmalarning xususiyatlarini yaxshilash.

Niobiy karbid elementlarini yaratishga qodir xom ashyo bo'lganligi sababli, u tantal kabi po'lat ishlab chiqarishda qotishma aralashmasi sifatida ishlatiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, uzoq vaqt davomida niobiyni tantalga nopoklik sifatida ishlatish salbiy ta'sir ko'rsatgan. Biroq, bugungi kunda fikr o'zgardi. Aniqlanishicha, Nb tantal oʻrnini bosa oladi va katta muvaffaqiyat bilan, chunki atom massasi past boʻlganligi sababli mahsulotning barcha eski xususiyatlari va taʼsirini saqlab qolgan holda kamroq moddadan foydalanish mumkin.

Elektr uchun ilovalar

Ta'kidlash joizki, niobiy, xuddi tantal kabi, rektifikatorlarda foydalanish mumkin, chunki ular bir kutupli o'tkazuvchanlik xususiyatiga ega, ya'ni bu moddalar elektr tokini faqat bitta yo'nalishda o'tkazadi.. Bu metalldan yuqori quvvatli generatorlar va kuchaytirgich quvurlarida ishlatiladigan anod kabi qurilmalarni yaratish uchun foydalanish mumkin.

Niobiydan foydalanish atom energetikasi sanoatiga yetib kelganligini ta'kidlash juda muhim. Ushbu sanoatda ushbu moddadan tayyorlangan mahsulotlar konstruktiv materiallar sifatida ishlatiladi. Bu mumkin bo'ldi, chunki qismlarda Nb mavjudligi ularni issiqlikka chidamli qiladi va kimyoviy qarshilikning yuqori sifatini beradi.

Ushbu metallning ajoyib jismoniy xususiyatlari uning raketa texnologiyasida, reaktiv samolyotlarda juda keng qo'llanilishiga olib keldi.samolyot, gaz turbinalarida.

Rossiyada niobiy ishlab chiqarish

Agar biz ushbu rudaning zahiralari haqida gapiradigan bo'lsak, unda jami 16 million tonnaga yaqin. Umumiy hajmning taxminan 70% ni egallagan eng yirik kon Braziliyada joylashgan. Rossiya hududida ushbu ruda zahiralarining 25% ga yaqini joylashgan. Bu ko'rsatkich barcha niobiy zahiralarining muhim qismi hisoblanadi. Ushbu moddaning eng katta koni Sharqiy Sibirda, shuningdek, Uzoq Sharqda joylashgan. Bugungi kunga qadar Lovozerskiy GOK kompaniyasi ushbu moddani Rossiya Federatsiyasi hududida qazib olish va ishlab chiqarish bilan shug'ullanadi. Ko'rinib turibdiki, Stalmag kompaniyasi Rossiyada niobiy ishlab chiqarish bilan ham shug'ullangan. U ushbu rudaning tatar konini o'zlashtirgan, ammo 2010 yilda yopilgan.

Shuningdek, Solikamsk magniy zavodi niobiy oksidi ishlab chiqarish bilan shug'ullanayotganini ham qo'shish mumkin. Ular uni loparit konsentratini qayta ishlash orqali olishadi. Ushbu korxonada 400 tonnadan 450 tonnagacha ushbu modda ishlab chiqariladi, uning asosiy qismi AQSh, Germaniya kabi mamlakatlarga eksport qilinadi. Qolgan oksidning bir qismi ham sof niobiy, ham uning qotishmalarini ishlab chiqaradigan Chepetskiy mexanika zavodiga tushadi. Yiliga 100 tonnagacha material ishlab chiqarish imkonini beruvchi muhim quvvatlar mavjud.

Niobiy metall va uning narxi

Ushbu moddaning koʻlami ancha keng boʻlishiga qaramay, asosiy maqsad kosmik va yadro sanoatidir. Shu sababli, Nb strategik material sifatida tasniflanadi.

Asosiy parametrlarniobiy narxiga ta'sir qiladi:

• qotishma tozaligi, katta miqdordagi aralashmalar narxni pasaytiradi;
• material yetkazib berish shakli;
• berilgan material hajmi;
• rudani qabul qilish punktining joylashuvi (turli hududlarda turli miqdorda element kerak, shuning uchun uning narxi har xil).

Moskvadagi materiallar narxlarining taxminiy roʻyxati:

• niobiy NB-2 navining narxi bir kg uchun 420-450 rubl;
• niobiy chiplari narxi 1 kg uchun 500 dan 510 rublgacha;
• Stab NBSh-00 narxi har bir kg uchun 490 dan 500 rublgacha.

Shuni ta'kidlash joizki, ushbu mahsulotning katta narxiga qaramay, unga bo'lgan talab tobora ortib bormoqda.