Производство ниобия и тантала

Лантаноиды используют в производстве чугуна и высококачественных сталей. Введение этих элементов в чугун в виде ферроцерия (сплав церия с железом) или сплава различных лантаноидов повышает прочность чугуна. Небольшие добавки лантаноидов к стали очищают ее от серы, азота и других примесей, так как лантаноиды, являясь химически активными металлами, взаимодействуют с примесями. При этом повышаются прочность, жаропрочность и коррозионная устойчивость сталей. Такие стали пригодны для изготовления деталей сверхзвуковых самолетов, оболочек искусственных спутников Земли. С помощью лантаноидов получают также жаропрочные сплавы легких металлов — магния и алюминия. Благодаря сплавам лантаноидов проводят металлотермическое восстановление многих металлов (титана, ванадия, циркония, ниобия, тантала и др.), используя в этом процессе большое сродство лантаноидов к кислороду. [c.446]

Продолжающееся повышение требований к чистоте металлов и расширение производства таких тугоплавких металлов, как ниобий, тантал, молибден, вольфрам, и др., и сплавов на их основе показали, что вакуумные дуговые и электро-шлаковые печи не могут полностью удовлетворить эти потребности, в основном из-за того, что в них нельзя получить существенный перегрев металла жидкой ванны над температурой плавления и выдержать ванну при этой температуре в течение времени, нужного для глубокой очистки металла от примесей и газов. Кроме того, особенности рабочего процесса вакуумной дуговой печи не позволяют полностью использовать обычные средства металлургии, такие, как легирование, применение раскисли-телей, флюсов и т. п. Поэтому последние 10—15 лет во всех крупных промышленных странах ведутся работы по созданию плавильных агрегатов, свободных от указанных недостатков. Одним из таких новых типов плавильных установок являются электронные печи. [c.234]

В настоящее время хлорная металлургия применяется для производства титаиа, ниобия, тантала, циркония, гафния, редкоземельных элементов, германия, кремния, олова и даже алюминия. Она является эффективной при переработке не только многокомпонентных руд, но и промышленных отходов, содержащих ценные элементы, металлолома, отработанных тепловыделяющих элементов ядерных реакторов и т. п. Она нашла широкое применение в металлургии редких металлов. Преимуществами хлорной металлургии по сравнению с традиционными способами извлечения металлов из руд являются полнота вскрытия сырья (полнота извлечения из него ценных элементов), а также высокая избирательность. Метод требует совершенной технологии и высокой культуры производства, поскольку хлор и его летучие соединения очень токсичны и химически агрессивны. [c.171]

Производство ниобия и тантала [c.252]

Весьма немногие материалы устойчивы к воздействию восстановительных кислот, применяемых в производстве искусственного волокна на основе целлюлозы практически используются гуммированная сталь, свинец и углеродистые материалы. Для теилообменников, стенки трубчатых элементов которых должны обладать высокой теплопроводностью, применение указанных материалов невозможно. Трубные пучки из высоколегированных сталей, титана и сплавов на основе никеля обладают недостаточной коррозионной стойкостью, а применение в качестве конструкционных материалов циркония, ниобия, тантала и благородных металлов экономически нецелесообразно. [c.153]

Ниобий и тантал имеют одинаковые параметры решетки, весьма близкие ионные и атомные радиусы, не подвержены полиморфным превращениям и при сплавлении друг с другом образуют непрерывный ряд гомогенных твердых растворов [55—58]. С увеличением содержаиия тантала коррозионная стойкость сплавов ниобий — тантал повышается, приближаясь к стойкости чистого тантала [49]. Сплавы этой системы с успехом могут заменить чистый тантал во многих химических производствах и в значительной мере снизить его расход. Использованию этих сплавов способствуют и их хорошие механические и технологические свойства, а также отсутствие склонности к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением. Они хорошо свариваются аргоно-дуговой сваркой. Экспериментально также установлено, что сплавы ниобий—тантал могут применяться в нагартованном состоянии, так как скорость коррозии их в зависимости от степени деформации изменяется незначительно, а именно на 0,01—0,02 мм год [59]. Указанное свидетельствует о том, что увеличение плотности дислокаций в решетке, повышающее уровень внутренних напряжений в результате деформации [60], сопровождающееся изменением структуры от полиэдрической до волокнистой, не оказывает существенного влияния на изменение химической стойкости сплавов ниобий — тантал. Результаты исследования микроструктур указывают, что ни коррозионная [c.85]

В атомной технике фтористый водород применяется для получения шестифтористого урана. Жидкий фтористый водород используется как катализатор в процессах алкилировання в нефтепереработке. Фтористоводородная кислота широко применяется для травления нержавеющей стали, а также для обработки руд и очистки некоторых редких метал- лов (ниобия, тантала, бериллия), производство которых выросло в связи с применением их в оборонной промышленности. [c.414]

В справочнике приведены сведения по выбору тугоплавких материалов для деталей машин, по механическим, физическим и технологическим свойствам титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала, хрома, молибдена, вольфрама и рения, а также их соединений и сплавов, изложены методы производства изделий из тугоплавких металлов и соединений. [c.2]

Производство металлического титана, ниобия, тантала, циркония, гафния, редкоземельных металлов, германия, кремния основано на применении газообразного хлора. Недалеко то время, когда газообразный хлор будут применять как для получения олова, ванадия, вольфрама, молибдена, хрома, никеля, кобальта, безводного хлористого марганца, так и для переработки фосфорсодержащих руд с целью извлечения из них фосфора в виде хлор-окиси. [c.6]

В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. При рассмотрении технологии каждого из элементов приведены данные по важнейшим областям применения, характеристике рудного сырья и его обогащению, получению соединений элементов из концентратов и отходов производства, дана характеристика современных методов разделения и очистки элементов. [c.312]

В книге изложены основы технологии важнейших редких и рассеянных элементов лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия, скандия, иттрия, лантана и лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала, молибдена, вольфрама, рения. В отношении каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений элементов из концентратов, отходов и полупродуктов производства, получение особо чистых как соединений, так и металлов. [c.4]

Если процесс проводят в шахтной электропечи, то концентрат и углеродсодержащий восстановитель (древесный уголь, нефтяной кокс и др.) брикетируют. В качестве связующего применяют суль-фит-целлюлозный щелок (отход бумажного производства), пек, кормовую патоку и др. Углерод берут с избытком 7—10%, так как меньшее содержание углерода снижает извлечение ниобия, тантала и титана. Повышенное содержание в шихте углерода не увеличивает извлечение ценных составляющих, но снижает загрузку по концентрату. Брикеты сушат, а затем нагревают без доступа воздуха при 800—900° С. При этом полностью удаляются влага и летучие компоненты шихты. На брикеты действуют газообразным хлором при 600—900° С. Хлор должен содержать минимальное количество влаги, чтобы не было гидролиза продуктов хлорирования. [c.514]

Решениями XXV съезда КП(Х предусматривается дальнейший рост производства цветных металлов и сплавов, продукции химической промышленности, извлечения металлов из руд, комплексность использования сырья, совершенствование наиболее эффективных технологических схем. В связи с этим хлор и его соединения в последние годы находят все более широкое применение. Реакционная способность хлора, разнообразие свойств его соединений обусловливают создание новых химических и химико-металлургических производств. Из всех методов получения титана, ванадия, ниобия, тантала, циркония, вольфрама, молибдена и других металлов метод хлорирования принят промышленностью в качестве основного. Этим методом можно наиболее полно извлекать из перерабатываемого сырья все ценные составляющие и получать металлы высокой чистоты. В ближайшее время начинается промышленное применение хлора для переработки фосфорсодержащих руд с целью извлечения из них фосфора, а также в процессах получения олова, марганца,, хрома, никеля, кобальта. [c.4]

В металлургии реализуются высокоинтенсивные процессы. Широко применяется кислород для получения чугуна, доменных ферросплавов, конверторной стали, цветных металлов. Во много раз увеличилось производство легированных сталей и других сплавов. Значительно расширяются производства титана, германия, циркония, ниобия, тантала и других редких металлов. [c.22]

В настоящее время промышленность редких металлов включает производство лития, рубидия, цезия, бериллия, стронция, циркония, гафния, ниобия, тантала, рения, бора, галлия, индия, германия. Освоено раздельное получение редкоземельных металлов лантана, церия, празеодима, неодима, прометия, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция, скандия, иттрия. [c.186]

Из числа методов, предложенных для переработки редкоземельных титанониобатов, заслуживают внимания в первую очередь хлорирование и сернокислотная переработка. Эти методы не исключают друг друга, однако каждый из них приспособлен в большей степени для получения продукции определенного вида. Так, например, метод хлорирования является наиболее подходяш,им для получения титана, ниобия, тантала и редкоземельных элементов в виде хлоропродуктов. Сернокислотный метод перспективен для производства окислов этих элементов, являюш ихся товарными продуктами или полупродуктами производства. [c.3]

Развитие техники в последние годы р связи с расширением потребления ниобия и тантала требует вовлечения в промышленное производство, кроме колумбитов и танталитов, других видов сырья, содержащих примеси титана, циркония, олова. Повысились также требования к качеству ниобиевой и танталовой продукции. В этих условиях способ Мариньяка является недостаточным для расширения производства ниобия и тантала, особенно для получения металлов высоко чистоты. [c.152]

Применяют для ФО фторида в водах [34 410, 491 592, с 113—118], минеральном сырье [608], флюсах [34], оловянных рудах, концентратах, продуктах цинкового производства [629], мартеновских шлаках, сварочных флюсах, экзотермических смесях [481 592, с. 113—118], соединениях ниобия, тантала [702, с. 105— 1)1№ , ЭФО фторида (фто,ра) в газах [329], [c.159]

При производстве ниобия и тантала прежде всего руды обогащают (фави-тациоииым, магнитным, флотационным и химическими методами). Полученные концентраты перерабатывают, отделяют соединения W, Sn, Fe, Mn, Pb и другие примеси (обычно их переводят в галогениды), затем разделяют соединения Nb и Та. Для этого используют различные методы дробную кристаллизацию комплексных фторидов, ректификацию галогенидов, селективную экстракцию комплексных фторидов органическими растворителями н др. [c.498]

Ниобий и тантал яыеют сходные свойства и обычно сопутствуют в природе друг другу. Поэтому прн производстве этих метал.лов выделяют совместно их соединения, а затем их разделяют различными методами. Рассмотрим два метода разделения, применяемые в производстве ниобия и тантала. [c.267]

Таким образом, на основании анализа свойств карбидов различных элементов и их влияния на процесс графитации можно сделать вывод о целесообразности использования лри производстве рекристаллизованных графитов методом ТМХО следующих карбидообразующих элементов бора, кремния, титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала, хрома, молибдена, вольфрама, и в меньшей степени железа, кобальта, никеля. Большинство из указаннь1Х карбидообразующих элементов в отдельности или в различном сочетании используют при получении различных марок рекристаллизованных графитов. [c.196]

Основные научные исследования посвящены неорганической химии и физической химии редких и радиоактивных элементов, комплексных соединений. Его ранние работы в области химии молибдена и вольфрама, в частности по изучению состава изополивольфраматов и реакций их восстановления, получению химически чистого молиб-дата аммония и др., были использованы в 1920-х при организации отечественного производства вольфрама и молибдена. Результаты работ по хлорированию окислов бери.илия, ниобия, тантала и других элементов (1928—1934) нашли применение при организации производства этих металлов. Осуществил (с 1938) цикл работ по химии цезия и рубидия, по изучению (с 1945) гетерополисоединений нептуния и плутония, по исследованию (с 1953) технеция и других компонентов радиоактивных отходов атомной промышленности. Исходя из представлений о водородной связи, предложил (1957) [c.475]

Рис. 50. Запасы и производство в капиталистических странах и в США (а также потребление в США) хрома, молибдена, ванадия, вольфрама, ниобия, тантала, ревия и металлов платиновой группы в 957 г. [338]. Для рения приведены данные по производству и потреблению в США.

Представленные данные свидетельствуют о том, что нелегированный ванадий по коррозионной стойкости не может полностью удовлетворить требованиям, предъявляемым к конструкционным материалам химических производств. Однако с помощью легирования его элементами, обладающими высокой хи мической стойкостью либо в окислительных средах (титанУ [67, 9], либо в неокислительных (молибден) [68, 9], либо в тех и других (ниобий, тантал) [66, 9, 72], можно повысить коррозионную стойкость ванадия в целО М ряде агрессивных сред и создать возможность использования его в химическом машиностроении в качестве конструкционного материала. [c.90]

Переработка отходов вольфрамового производства. Сырьем для получения скандия, как указывалось выше, являются вольфрами-товые концентраты, точнее, отходы, получающиеся в результате их переработки на вольфрамовую кислоту и ферровольфрам. В первом случае скандий концентрируется в отвальных кеках, полученных при водном выщелачивании спеков вольфрамового концентрата с содой, во втором — в шлаках. Состав, а следовательно, и способы переработки этих отходов несколько отличаются [1]. Отвальные кеки гидрометаллургической переработки вольфрамитовых концентратов состоят в основном из окислов железа (25—35%) и марганца (25—35%), содержат кремний, вольфрам, ниобий, тантал, торий, олово редкоземельные элементы, скандий (0,15—0,50%, считая на ЗсзОд). Для выделения скандия предложено вскрытие отвальных кеков соляной или серной кислотой. [c.259]

Высокая химическая устойчивость сплавов системы ниобий—тантал зависит от присутствия на их поверхности защитных пленок, которые, по-видимому, состоят из смешанных окислов высших валентностей тантала и ниобия, т. е. TajOg и NbjOj. При наличии в сплаве 5 вес.% тантала он обладает высокой устойчивостью при 100° С в 40 и 75%-ных растворах серной кислоты и в растворах соляной кислоты вплоть до растворов 20%-ной концентрации. Такая высокая стойкость сплавов системы ниобий-тантал дает возможность применить их во многих химических производствах и тем самым в значительной степени снизить расход тантала. Однако в концентрированной соляной кислоте (36%-ной) при 100° С коррозионно устойчивыми являются сплавы, содержащие не менее 30% тантала. [c.190]

Электролитический процесс, столь успешно осуществленный для получения тантала, оказался менее удовлетворительным применительно к производству ниобия, поскольку пятивалентный ниобий восстанавливается до низших степеней окисления гораздо легче, чем пятивалентный тантал. Электролиз расплавленной солевой смеси фторониобата и пятиокиси ниобия неприемлем, так как при этом образуются стабильные кислородсодержащие ионы ниобия низших валентностей. Электролиз смеси KaNbF, с галогенидом щелочного металла, свободной от кислородсодержащих соединений, также оказался неэффективным вследствие анодного окисления стабильных промежуточных продуктов восстановления образующиеся ноны Nb " диффундируют из катодного пространства и снижают выход по току. [c.21]

В последнее время резко возросло применение хлора и его соединенпй в химической промышленности и металлургии. Высокая реакционная способность хлора, разнообразие свойств его соединений позволили создать целый ряд новых химических и химико-металлургичееких производств полз чение хшгментной двуокиси титана сжиганием тетрахлорида титана, переработка хлорированием концентратов титана, ниобия, тантала, циркония, редкоземельных элементов, ванадия, вольфрама, молибдена и др. Успехи промышленности полупроводниковых материалов обусловлены преимуществами хлорных методов получения германия, кремния и других элементов. В ближайшем будущем начнется промышленное применение хлора для переработки фосфорсодержащих руд с целью извлечения из них фосфора, а также в процессах получения олова, марганца, хрома, никеля, кобальта.. . [c.4]

Гидрид кальция применяют для получения, осушки и очистки водорода, в аналитической химии (определение следов воды в органических растворителях — бензоле, толуоле, четыреххлористом углероде), в производстве металлов — титана, циркония, ванадия, ниобия, тантала, урана и других путем восстановления их окислов, а также для получения гидрида лития или двойного кальцийалюми-нийгидрида и в черной металлургии, где с помощью СаНг удаляют еру из стали и раскисляют хром. [c.202]

Если по исчислении геохимиков содержание ниобия б земнойг коре составляет 6-10 %, то запасы тантала в несколько раз меньше этого количества и исчисляются в 2 Ю ба эти металла являются редкими элементами с точки зрения распространенности в земной крре. Однако, несмотря на это, производство тантала, как и производство ниобия уже ведется в промышленных масштабах. [c.361]

Фтор, хлор, иод и бром, их производные — важнейшие народнохозяйственные продукты. По промышленному применению хлор намного превосходит все остальные галогены. Хлор особенно широко используют в органическом синтезе (производство поливинилхлорида, хлоропренового каучука, хлорбензола, дихлорэтана, полихлорвини-ловой смолы, некоторых пестицидов, фреонов и других веществ) и в промышленности редких и цветных металлов для извлечения их из минерального сырья (хлорный способ переработки концентратов титана, циркония, ниобия, тантала и др.), разделения и очистки. [c.340]

Для производства жаропрочных сплавов к редким металлам (вольфрам, люлибден, титан, цирконий, ванадий, ниобий, тантал) предъявляются более жесткие требования. Содержание основного вещества должно быть не менее 99,98% содержание примесей висмута, кадмия, олова, свинца, сурьмы и мышьяка допускается не более 1-10" % каждой. В настоящее время для большинства этих примесей разработаны методы анализа с указанной чувствительностью. [c.13]

Производство ниобия имеет много общего с проиаводстволм тантала (см. стр. 134). Ниобий -получается как побочный иро-дукт гари -извлечении тантала, из ниобитов и танталитов. Металлический ниобпп получают путем восстанавления фторониобата калпя (Кз ЬРу) натрием или карбидным способом нз пятиокиси ниобия и карбида ниобия по реакции [c.175]