铌矿
铌的产地在哪里?铌的用途是什么?铌是一种银灰色、质地较软且具有延展性的稀有高熔点金属。铌能吸收气体,用作除气剂,也是一种良好的超导体,旧称“钶”。本文系统讲述了铌名称,金属铌的性质,铌矿类型,铌矿床类型,铌的用途,铌的储量与分布,铌矿主要产地,铌矿价格。
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 1、铌名称:


 2、金属铌的性质:铌元素符号:Nb,原子序数41,是VB族金属。 铌的密度为8.57g/cm3,熔点为2477°C,沸点为4744°C 。铌是一种银灰色、质地较软且具有延展性的稀有高熔点金属。常温下,铌不与空气发生反应,在氧气中红热时也不会被完全氧化。铌在高温下能与硫、氮、碳直接化合。铌不与无机酸或碱发生反应,也不溶于王水,但可溶于氢氟酸。


 3、铌矿类型:铌在地壳中的含量为0.002%,主要矿物有铌铁矿〔(Fe,Mn)(Nb,Ta)2Ob〕、烧绿石〔(Ca,Na)2(Nb,Ta,Ti)2O6(OH,F)〕和黑稀金矿、褐钇铌矿、钽铁矿、钛铌钙铈矿。


 3.1  铌铁矿

 铌铁矿是铁、锰和铌的氧化物矿物,成分为(Fe,Mn)Nb2O6。含Nb2O5 78.88%,提取铌的主要矿物原料。晶体呈板状或短柱状。集合体呈块状。褐黑至黑色,半金属光泽。具清晰的板状解理,莫氏硬度 6,比重 5g/cm3,随钽含量增高,硬度和比重增大。

铌铁矿 

铌铁矿


 3.2  烧绿石

 烧绿石又称黄绿石,化学式CaNb2O6F,化学组成(wB%): CaO 15.41,Nb2O73.05,F 5.22。当铌主要被钽置换时,则成为细晶石,常含钽、稀土元素、铀等,等轴晶系,晶体呈八面体,但多为不规则的粒状或致密块状集合体。褐色或黄绿色,也有少数为黑色,条痕淡褐或淡黄色,树脂光泽,硬度5.0~5.5,贝壳状断口,密度4.12~4.36g/cm3,具有强放射性。

烧绿石 

烧绿石


 3.3  黑稀金矿

 化学成分为(Y,U,Th)(Nb,Ta)2O6,与以含Ti为主的复稀金矿成完全类质同象系列。晶体通常细小,呈板状或柱状;集合体为块状或放射柱状。色黑,略带浅绿或浅棕色调,条痕黄褐至红褐色,半金属光泽或沥青光泽。莫氏硬度5.5~6.5, 比重4.9~5.9g/cm3。含钽愈高则硬度和比重均愈大。具放射性。用于提取钇、铌、钽、铀等。

黑稀金矿 

黑稀金矿


 4、铌矿床类型:我国的铌矿床都属于多金属共生矿床,如江西宜春的钽、铌、锂、铷、铯、钾共生矿床,广西栗木的钽、铌、锡、钨共生矿床,内蒙古包头的铁、稀土、铌矿床,内蒙古包头白云鄂博铁稀土铌矿则是我国最大的铌资源地。


 5、铌的用途:由于铌具有良好的超导性、熔点高、耐腐蚀、耐磨等特点,被广泛应用到钢铁、超导材料、航空航天、原子能等领域。


 5.1  钢铁工业

 世界约85%~90%的铌以铌铁形式用于钢铁生产。钢中只需加入0.03%~0.05%的铌便可使钢的屈服强度提高30%以上。铌还能通过诱导析出和控制冷却速度,实现析出物弥散分布,在较宽的范围内调整钢的韧性水平。因此,钢中加入铌不仅可以提高钢的强度,还可以提高钢的韧性、抗高温氧化性和耐蚀性,降低钢脆性转变温度,使钢具有良好的焊接性能和成型性能。

铌用于钢铁合金 

铌用于钢铁合金


 5.2  超导材料工业

 铌的某些化合物和合金具有较高的超导转变温度,因而被广泛用于制造各种工业超导体,如超导发电机、加速器大功率磁体、超导磁储能器、核磁共振成像设备等。目前,最重要的超导体材料是铌-钛和铌-锡,被广泛应用于医学诊断的磁振图象仪和用于谱线(分析)的核磁共振仪。

铌用于超导发电机 

铌用于超导发电机


 5.3  航空航天工业

 航空航天工业是高纯铌的主要应用领域,主要用于生产火箭、飞船的发动机和耐热部件。铌和钽的热强合金具有良好热强性能、抗热性能和加工性能,广泛用于制造航空发动机的零部件、燃气轮机的叶片。在美国几乎所有喷气式战斗机的发动机的热部件都采用铌合金。

铌合金用于战斗机 

铌合金用于战斗机


 5.4  原子能工业

 铌的热导率好,熔点高,耐腐蚀性好,并且中子俘获截面低,是一种非常适合原子能反应堆的材料。铌在原子能工业的主要用途包括:核燃料的包套材料、核燃料的合金、核反应堆中热交换器的结构材料。

铌用于核燃料的包套材料 

铌用于核燃料的包套材料


 5.5  电子工业

 铌酸盐陶瓷可用于制作电容器,铌酸锂、铌酸钾等化合物单晶是新型光电子学和电子学用晶体,具有良好的压电、热电和光学性质,被广泛应用到红外线、激光技术和电子工业中。此外,铌的熔点高,发射电子能力强,并具有吸气能力,可用于制作电子管及其它电真空器件。

铌用于激光技术 

铌用于激光技术


 5.6  医疗领域

 铌具有良好的抗生理腐蚀性和生物相容性,不会与人体里的各种液体物质发生作用,并且几乎不会损伤生物的机体组织,对于任何杀菌方法都能适应,因而常被用于制造接骨板、颅骨板骨螺钉、种植牙根、外科手术用具等。

铌用于接骨板 

铌用于接骨板


 5.7  其他应用

(1)在化学工业中,铌是优质的耐酸和耐液态金属腐蚀的材料,可用于制作蒸煮器、加热器、冷却器等。此外,铌酸也是一种重要的催化剂。(2)铌也被应用到铸造行业,其主要作用是形成坚硬的碳化物(对耐磨有益)和改变石墨片的形貌和尺寸,因而常被用于制造汽车的汽缸盖、活塞环和刹车片等。此外,铌有时会与金和银一起用在纪念币上。(3)铌有助于增加镜片透光性能,因而也被应用到光学行业镜片的制造中。(4)铌也可应用到照明行业,如铌与1%锆的合金可用于制作高效高强钠蒸气街灯的精密支架,使这些小部件具有高的热强性、优良的成形性和耐钠蒸气腐蚀的性能。

铌用于冷却器 

铌用于冷却器


 6、铌的储量与分布:根据美国地质调查局2014年发布的数据,全球铌资源储量超过430万吨,并且分布相对集中,仅巴西一国铌资源储量就占到了全球总储量的95%左右。其次是加拿大,约为20万吨。此外,澳大利亚、中国、埃塞俄比亚、尼日利亚、俄罗斯、美国、刚果(金)、肯尼亚等国也有分布。

 我国没有独立的铌矿山,铌往往与稀土、钽伴生。

 

 7、铌矿主要产地:内蒙古。


 8、铌矿价格

  金属铌       铌≥99%        680元/kg


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