Pagproseso ng Niobium, paghahanda ng niobium ore para magamit sa iba't ibang mga produkto.
Ang Niobium (Nb) ay may istraktura na kristal na nakasentro sa katawan at isang pagkatunaw na 2,468 ° C (4,474 ° F). Sa mga refractory metal, ito ay may pinakamababang density at pinakamahusay na workability; sa kadahilanang ito, ang mga haluang metal na batay sa niobium ay madalas na ginagamit sa mga aplikasyon ng aerospace. Dahil sa pagpapalakas ng epekto nito sa mataas na temperatura, ang pangunahing komersyal na paggamit nito ay bilang isang additive sa mga steels at superalloys. Ang Niobium-titanium at niobium-tin alloy ay ginagamit bilang mga superconducting na materyales.
Kasaysayan
Natuklasan si Niobium noong 1801 ng isang chemist ng Ingles na si Charles Hatchett. Dahil ang mineral sample ng Hatchett ay nagmula sa New England, tinawag niya itong columbium (Cb), pagkatapos ng Columbia, isa pang pangalan para sa America. Noong 1844 na si Heinrich Rose, isang kemikal na Aleman, ay inihayag ang kanyang pagtuklas ng isang elemento na pinangalanan niya niobium, pagkatapos ni Niobe, ang alamat ng anak na babae ni Tantalus (na siya namang nagbigay ng kanyang pangalan sa tantalum, na kung saan ang niobium ay madalas na nauugnay sa mga mineral). Ang Niobium ay kalaunan ay napatunayan na magkaparehong elemento ng columbium, at tinanggap ang niobium bilang opisyal na pangalan ng International Union of Pure and Applied Chemistry noong 1950.
Noong 1905 W. von Bolton, isang kemikal na Aleman, ay nagtagumpay sa paggawa ng niobium sa isang dalisay at malagkit na estado. Ang Niobium ay unang naidagdag sa tool na bakal sa paligid ng 1925 at unang ginamit upang patatagin ang austenitik na hindi kinakalawang na asero noong 1933. Ang interes sa pagdaragdag ng niobium sa bakal na high-alloy (HSLA) na bakal ay maaaring masubaybayan sa trabaho noong 1939 ng FM Becket at R. Ang mga bangko, na nagpakita na ang pagpapalakas ng niobium ay nabawasan ang pag-asa sa mga maginoo na hardeners tulad ng carbon, manganese, chromium, at molibdenum, sa gayon ay pagpapabuti ng weldability. Noong 1958 Norman F. Tisdale ng Molybdenum Corporation of America ay nagdagdag ng 0.01-0.034 porsyento niobium sa carbon steel bilang isang refiner para sa pagpapabuti ng katigasan. Ang pagbuo ng mga niobium na nakabatay sa haluang metal para sa mga aplikasyon ng aerospace ay nagsimula sa huli ng 1950s.
Ores
Ang Niobium ay nangyayari sa pangkalahatan bilang isang oksiheno at may isang malakas na pagkakaugnay ng geochemical na may tantalum. Ang mga pangunahing mineral ng niobium ay ang pyrochlore [(Na, Ca) 2 Nb 2 O 6 F] at columbite [(Fe, Mn) (Nb, Ta) 2 O 6], na binubuo ng niobate, mahinahon, bakal, at mangganeso. Ang Pyrochlore ay karaniwang nangyayari sa mga carbonatites at sa pegmatite na nagmula sa mga alkalic na bato, na karaniwang kasama ng zirconium, titanium, thorium, uranium, at mga bihirang-lupa na mineral. Ang Columbite ay karaniwang matatagpuan sa mapang-akit na pegmatite at biotite at sa mga alkalic granites. Gayunpaman, dahil ang karamihan sa mga naturang deposito ay maliit at maling naipamamahagi, kadalasan ay minamali sila bilang isang produkto ng iba pang mga metal.
Mayroong maraming mga minahan na pyrochlore sa mga estado ng Brazil ng Minas Gerais at Goiás at sa Saint Honoré, Quebec, Canada. Ang mga malalaking deposito ng columbite ay matatagpuan sa Nigeria at Congo (Kinshasa); din, ang mga columbite concentrates ay nakuha bilang mga produkto ng pagmimina sa lata sa Nigeria.
Pagmimina at pag-concentrate
Dahil sa binago at nabulok na likas na katangian ng mga sobrang overburden at mineral na materyales, ang mga deposito ng Brazil ay mined sa pamamagitan ng pamamaraan ng bukas na hukay. Ang mineral ay karaniwang nahahati sa mga bloke at naproseso sa pamamagitan ng pag-ripping, bulldozing, pag-load, at transporting. Ang pagmimina sa Quebec ay sumusunod sa mga pamamaraan sa ilalim ng lupa.
Ang konsentrasyon ng ore ay nakamit sa pamamagitan ng pagdurog at paggiling, magnetic paghihiwalay upang alisin ang magnetite, at pagkatapos ay desliming at paghiwalay ng flotation.
Pagpapawi at pagpipino
Ferroniobium
Ang mga concentrate ng Pyrochlore ay karaniwang nabawasan sa ferroniobium sa pamamagitan ng isang proseso ng aluminothermic. Sa prosesong ito, ang concentrate ay halo-halong may hematite (isang iron ore), aluminyo pulbos, at maliit na dami ng fluorspar at dayap na mga flux sa isang rotary mixer at pagkatapos ay na-load sa mga lalagyan ng bakal na may linya na may magnesite refractory bricks. Narito ang singil ay inilalagay sa pabilog na mga lungga ng concave na gawa sa isang halo ng dayap, fluorspar, at silica buhangin, at ang pagbawas ay sinimulan ng pag-aapoy ng isang halo ng halo ng aluminyo at sodium chlorate o barium peroxide. Ang eksotermikong reaksyon ay tumatagal ng mga 15 hanggang 30 minuto, at ang temperatura ay umabot ng tungkol sa 2,400 ° C (4,350 ° F). Karamihan sa mga dumi ng gangue mula sa concentrate, kabilang ang lahat ng mga thorium at uranium oxides, ay pumapasok sa tinunaw na slag. Kapag natapos na ang reaksyon, ang slag ay naka-t-off at ang sisidlan ay itinaas, iniiwan ang metal upang maging matatag sa buhangin. Ang ferroniobium haluang metal ay pagkatapos ay durog sa mga laki ng maliit na butil na 10 milimetro (mga tatlong-otso ng isang pulgada) para sa marketing. Ang nilalaman ng haluang metal na ito ay 62-600 porsyento niobium, 29-30% porsyento na bakal, 2 porsyento silikon, at 1 porsyento na aluminyo.
