ニオブの製造プロセス

ニオブの製造方法
金属ニオブは、主に炭素熱還元、アルミニウム熱還元、ナトリウム熱還元によって製造され、その後、溶融塩電解およびハロゲン化ニオブ還元が続きます。
真空炭素還元
Vacuum carbon reduction is one of the main methods for the production of niobium metal at home and abroad. Carbon reduction is generally carried out in a vacuum carbon tube furnace. This method utilizes the affinity of carbon for oxygen to be greater than that of niobium for oxygen, and uses carbon as a reducing agent to reduce Nb2O5 to produce niobium strips. The advantages are high product yield (>96%）、安価な還元剤、低生産コスト、ナトリウムの削減が不要で、副産物の問題を湿式処理する必要がないため、高純度のニオブストリップと金属粉末を得ることができます。
産業プロセスには、直接炭素削減と間接炭素削減の 2 つがあります。 直接炭素還元によって製造されるニオブは海綿状で、表面積が大きく、金属不純物および窒素含有量が低く、ニオブ粉末の比容量にとって有利であるため、このプロセスはコンデンサーグレードのニオブ粉末の製造に適しています。 間接還元は、装置の大きな生産能力、安定したプロセスを特徴とし、得られる金属ニオブストリップはより緻密で、より規則的な寸法であり、ニオブストリップ、ニオブインゴットおよびニオブ加工材料に適しています。
アルミニウムの熱低減
アルミニウムの熱還元は、炉の外で使用されることが多くなります。 還元精錬反応は容器内で外部加熱なしで行われ、反応終了後は容器を解体して生成物を取り出し、炉外でメタルとスラグを分離します。 アルミニウムの熱還元により、アルミニウム含有量の高いニオブ金属が生成されます。その後、真空熱処理 (1800 度)、電解精錬、および電子ビーム炉製錬によって、アルミニウムおよびその他の不純物を除去できます。 2 つの電子ビーム炉で溶解したニオブは、非常に高い純度に達します。 アルミニウム熱還元法は真空条件下で行う必要がなく、装置がシンプルで実施が簡単ですが、製品純度が低く、アルミニウム含有量の高いニオブは電子ビーム溶解によりさらに精製する必要があります。不純物に加えて。
ナトリウムの熱還元
ニオブはコンデンサの製造にほとんど使用されないため、ナトリウム削減方法はあまり使用されません。
電解
ニオブ電解法には溶融塩電解と水溶液電解の2つの方法があり、溶融塩電解法は設備が簡単で製造コストが安いニオブ粉末を製造することができます。
窒化処理方法
上記の方法に加えて、近年、ニオブの製造方法であるニオブ窒化方法、酸化ニオブやフェロニオブを原料として、最初にアンモニアや窒素、炭素と反応して窒化ニオブを生成する方法が開発されている。 、窒化ニオブを真空中で2103～2373Kの温度で熱分解して金属ニオブにします。