Ниобийповышение квалификации
Ход чтения

Ниобий — вечный спутник тантала

⠀⠀⠀Ниобий (Nb) — тугоплавкий металл, расположенный в таблице Д. И. Менделеева под номером 41. Является одним из основных компонентов многих жаростойких сплавов, в том числе прецизионных.

История ниобия тесно связана с другим металлом — танталом. Еще в первой половине XVII века вблизи реки Колумбия на северо-западе Северной Америки был найден неизвестный ранее тяжелый минерал, на черной поверхности которого отчетливо были видны прожилки золотистого цвета. Он был доставлен в Англию, и до конца XVIII века хранился в главном историко-археологическом музее Британской империи под названием «руда железная». Только в начале XIX века он попал в руки лондонского химика Чарльза Хатчета, который по заказу Британского музея провел анализ найденного в Америке образца. Ученый дал новому минералу название «колумбит», а полученному из него металлическому окислу — «колумбий», в честь региона, из которого был доставлен образец.

Год спустя (в 1802) минералог Андерс Густав Экенберг из Швеции обнаружил в той же, найденной в Северной Америке, руде еще один химический элемент и назвал его тантал. Из-за того, что тантал и колумбит были получены из одного образца, ученые несколько десятилетий считали их одним и тем же металлом. И только в 1844 году немецкий химик-аналитик Генрих Розе при проведении опытов выделил из колумбита два разных вида металлических окислов, обладающих схожими свойствами. Одним из них был известный ранее тантал, а вторым — новый химический элемент, который немецкий минералог назвал ниобием в честь Ниобы, дочери древнегреческого царя Тантала.

Споры о правильном названии химического элемента велись еще долгое время. В Соединенных Штатах Америки и Великобритании Nb продолжали именовать колумбием, в других странах его начали называть ниобием. Разногласия химиков в 1950 году разрешили ученые из IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) — Международного союза теоретической и прикладной химии. Они дали химическому элементу, как и самому металлу, официальное название Niobium (ниобий), а за минералом, из которого он был получен, закрепили уже используемое — колумбит.  

Ниобий в природе  

В земной коре ниобия содержится всего 0,002%, но в свободном состоянии он не встречается. Чистый металл можно выделить только из минералов, причем из тех же, которые добывают для получения тантала. Участие в общих геологических процессах и схожесть физико-химических свойств тесно связало вместе эти два металла.

По оценкам геологов, запасов руды, содержащей ниобий, в мире насчитывается всего 16 млн тонн. При этом почти 70% процентов рудных залежей находятся в Бразилии: местная металлургическая и горнодобывающая компания CBMM (Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração) сегодня является крупнейшим поставщиком ниобия в мире. Именно она обеспечивает почти 80% от всего мирового потребления этого редкоземельного металла.

В России на территории Восточной Сибири и Дальнего Востока находится примерно 20-25% мирового запаса ниобия. Добычу и очистку руды на этих территориях ведет Ловозерский ГОК. Также оксид ниобия производит СМЗ (Соликамский магниевый завод), перерабатывая для его получения лопаритовый концентрат (получаемый из руд, добываемых Ловозерским горно-обогатительным комбинатом).

Применение в промышленности

Большая часть добываемого ниобия идет на производство разнообразных сталей, в том числе прецизионных. За счет добавления Nb улучшают следующие свойства сплавов:

  • повышают жаростойкость и прочность;
  • уменьшают межкристаллическую коррозию;
  • улучшают пластичность сталей в горячем состоянии;
  • увеличивают твердость сплавов, применяемых для производства режущих инструментов.  

Ниобий наряду с молибденом (Mo), вольфрамом (W) и танталом (Ta) входит в так называемую «большую четверку» самых перспективных металлов, применяемых в области авиа- и ракетостроения. К тому же, Nb обладает невысоким показателем искусственной радиоактивности, что делает его пригодным для изготовления емкостей для транспортировки и хранения радиоактивных отходов.

Ниобий широко применяются в радиоэлектронике и микропроцессорной технике. Из него, как и из тантала, изготавливают конденсаторы. По своим характеристикам они несколько уступают танталовым, но стоят значительно дешевле, а также обладают большей надежностью и устойчивостью к возгоранию.

По оценкам аналитиков, спрос на ниобий, как и его стоимость, будут непрерывно расти. Это обуславливается развитием термоядерной энергетики, в частности строительством новых ядерных реакторов, для производства которых Nb является одним из обязательных компонентов.  

Если вы хотите получить кусочек ниобия, для этого необязательно искать детали ядерных реакторов или космических аппаратов. Монетные дворы некоторых стран выпускают памятные денежные знаки с ниобием. Такие коллекционные монеты производят в Австралии, Канаде, Люксембурге, Либерии, Латвии и ряде других стран.

Продукция завода от 1 кг, сделайте пробный заказ сейчас.