niobio

NIOBIO

INTRODUCCIÓN El niobio es un metal gris, dúctil, y paramagnético

que se encuentra en el grupo 5 de la Tabla Periódica. Aunque en comparación con el resto de los miembros. tiene una configuración atípica en sus capas de electrones más externos.

el niobio tiene mayor profundidad de penetración magnética que cualquier elemento.

El niobio se utiliza en diversos materiales superconductores. Estas aleaciones superconductoras, también contienen titanio y estaño, que son ampliamente utilizados en los imanes superconductores de escáneres de resonancia magnética.

NIOBIO

1. FUENTE DE OBTENCIÓN “MINERALES”

2. PREPARACIÓN MECÁNICA, Y OBTENCIÓN

3. PROPIEDADES DEL NIOBIO Y ALEACIONES

4. APLICACIONES

5. Producción Global Niobio6. CONCLUSIONES

7. BIBLIOGRAFÍA

1. Fuente de obtención

El niobio no ocurren naturalmente como metal libre, pero son componentes esenciales en una gama de especies minerales (Tabla 1). La mayoría de estos son óxido minerales; existen silicatos de niobio, pero son relativamente raros. El niobio también sustituyen para los principales iones en un número de otros minerales, en el que se suelen tener bajas concentraciones. La gran mayoría de la económicamente especies importantes son óxido.

El grupo pyrochlore (Figura 2) es de gran Importancia económica, particularmente para el niobio.

Figura 1 Pirocloro. Fuente: Rob Lavinsky

Tabla 1 *El contenido de Ta de pirocloro citado es representativo de menas de Nb. Los porcentajes de Ta2 O5 y Nb2 O5 son tomados de Simandl (2001), para menas económicas de estos óxidos. Los ambientes de formación son tomados de diferentes fuentes, entre ellas Shmakin (2008).

Mineralogía típica de Nb y Ta.

Depósitos

Depósitos de mineral de niobio son más frecuente comúnmente asociado con las rocas ígneas , Incluyendo granitos, pegmatitas , Sienitas y carbonatitas .

Algunos depósitos secundarios, donde los minerales niobio devengan se han concentrado por la intemperie y procesos sedimentarios.(véase la Tabla 2 y la Figura 2 ).

Depósitos de niobio y tantalio Primaria se pueden dividir en tres tipos principales, sobre la base de las rocas ígneas con los que están asociados (Küster, 2009):

1. carbonatitas y rocas asociadas

2. alcalina a peralcalinos granitos y sienitas

3. granitos y pegmatitas de la familia LCT (enriquecido de litio (Li), cesio (Cs), tantalio) (Cerný y Ercit, 2,005).

Tipo de Depósito

Breve descripción Grados típicos y tonelaje

principales ejemplos

Carbonatita alojada

depósitos primarios

Depósitos de niobio encontradosdentro ígnea carbonatitas rocas en

ígnea alcalina provincias

Niobec, probada y probablereservas: 23,5 millones de toneladas al 0,59% de Nb

Niobec, Canadá; Oka,Canadá

Carbonatita depósitos

secundarios

Zonas de intensa intemperie o sedimentaciones carbonatita

intrusiones en el que el que mineral del niobio son concentrados

<1000 millones de toneladas de hasta

3% de Nb2O5 en depósitos lateríticos.

Hasta 12% de Nb2O5 en placerdepósito en Tomtor, no tonelaje

conocido

Araxá y Catalão, Brasil;Tomtor, Rusia; Lueshe,

República Democrática delCongo

Granito alcalino y

sienita

El niobio y equivaldría menor depósitos asociados con ígnea

alcalina rocas silícico. Hay minerales pueden ser concentrados por

magmáticas o procesos hidrotermales.

Generalmente <100 millones de toneladas, en los grados de 0,1 a

1% de Nb2O5 y <0,1% Ta2O5

Motzfeldt y Ilímaussaq,Groenlandia; LOVOZERO, Rusia; Thor Lake y Strange

Lake, Canadá; Pitinga, Brasil; Ghurayyah, Arabia

Arabia; Kanyika, Malawi

De tipo LCT granito

Tantalio y menor depósitos de niobio asociado con peraluminoso que son a menudo hidrotérmicamente alterado

Generalmente <100 millones de toneladas, en los grados de

<0,05% Ta

Abu Dabbab y Nuweibi,Egipto;Yichun, China

De tipo LCT pegmatita

Tantalio y menor niobiodepósitos asociados

con pegmatitas de LCT tipo(Enriquecida-Li-Cs-Ta)

Generalmente <100 millones de toneladas, en los grados de

<0,05% Ta

Greenbushes y Wodgina,Australia; Tanco, Canadá;

Volta Grande, Brasil;

Tabla 2: Características clave y ejemplos de los principales tipos de niobio y tantalio depósitos (grados y tonelajes son muy variables entre los depósitos)

Figura 2 :mapa que muestra la distribución mundial de niobio y tantalio en minas, depósitos y mayor ocurrencias.

2. EXTRACCIÓN, PREPARACIÓN MECÁNICA, Y OBTENCIÓN

Extracción

Los factores que determinan la selección de métodos de minería incluir:

las propiedades físicas y químicas del mineral

mineral; el tonelaje y grado; y la forma, la geometría

y la profundidad del yacimiento

https://www.bgs.ac.uk/downloads/start.cfm?id=2033 (British Geological Survey, niobium-tantalum)

https://www.bgs.ac.uk/downloads/start.cfm?id=2033




https://translate.google.com.co/translate?hl=es-419&sl=en&u=https://www.bgs.ac.uk/downloads/start.cfm?id=2033&prev=search


métodos más comunes

extracción son de superficie (cielo abierto)

sub-superficie (subterráneo)

extracción por minería artesanal y en pequeña escala








Subproducto de producción

El niobio y el tántalo también se pueden extraer como un subproducto a partir de residuos de fundición del. El niobio producido de esta manera es por menos de dos por ciento de la producción total de niobio.








Separación magnética: la recogida selectiva de mineral susceptibles magnéticamente

Separación electrostática: la clasificación selectiva de minerales de usando un campo eléctrico

Reducción electro térmica: una reacción de reducción que se realiza en un arco eléctrico








Procesamiento

Implica la trituración del mineral seguido de separación de niobio de ganga, utilizando una combinación de métodos físicos y químicos

• https://www.bgs.ac.uk/downloads/start.cfm?id=2033 (British Geological Survey, niobium-tantalum)

• www.cbmm.com.br/.../minerologyaspectsniobiumde (SOME ASPECTS OF THE MINERALOGY…)







http://www.cbmm.com.br/.../minerologyaspectsniobiumde







Beneficio del mineral

Mineral de niobio es aplastado por primera vez en la mandíbula, de cono o de impacto y se muele en molinos de bolas o de barras y opera en circuitos cerrados con cribas vibratorias y clasificadores de tornillo

Separación por gravedad Flotación de espumas ( 3 en total) Separación magnética y electrostática Lixiviación acida • https://www.bgs.ac.uk/downloads/start.cfm?id=2033 (British Geological Survey, niobium-tantalum)















La conversión a metales

niobio metálico puede ser producido a partir de tres diferentes compuestos fluoruros óxidos cloruros

Los compuestos de tantalio y niobio son reducidos para formar metales puros y polvos metálicos mezcla de ácidos fluorhídrico y

sulfúrico

Proceso de extracción por solventes se trata el concentrado con solución

de ácido (implican la extracción con disolvente intercambio iónico)

disolventes orgánicos, tales como ciclohexanona, fosfato de tributilo (TBP) metil isobutil cetona (MIBK),

Intercambio iónico

se utiliza para producir soluciones de alta pureza de niobio, se realiza generalmente mediante un Extracto de amina hormiga en queroseno.

El niobio se precipita como hidróxido, Los hidróxidos resultantes se calcinan, para obtener oxido de niobio

• https://www.bgs.ac.uk/downloads/start.cfm?id=2033 (British Geological Survey, niobium-tantalum)















3. Propiedades y aleaciones

físicas y mecánicas Radio atómico [Angstrom]1,47 x 10-10 Densidad [g / cm³] 8,56 Punto de fusión [° C] 2470 Punto de ebullición [° C] 4927 Calor específico 20 ° C [J / kg * K] 270 Capacidad calorífica [J / mol * K] 25,2 Lineal coeficiente de expansión [1 / K]7,2 x 10-

6 Conductividad térmica [W / m * K] 52,25 Conductividad Eléctrica [% -IACS] 13,3

Dureza HV10

recocido / as trabajado

60 - 110/110 - 180 Resistencia a la tracción [MPa]


250 a 350 / 350-500 Tracción Alargamiento [%]


25 - 40 / 5-25 Módulo de Young [GPa]104 La recristalización de temperatura [° C]

900 - 1527

Con el aumento de grado de deformación, la resistencia a la tracción y dureza aumenta.

Por aplicación de grados altos de deformación niobio pierde en parte su ductilidad y alargamiento

se puede eliminar el estrés aplicando un recocido de a 1.100-1.300 ° C.

Las propiedades de trabajabilidad y mecánicas de niobio es muy fuerte influenciados por la contenido de elementos intersticiales

Propiedades Químicas

La resistencia a la corrosión de niobio está dada por la formación de una muy densa y adhesiva capa de óxido ( presenta muy buena resistencia a soluciones acuosas a excepción del ácido fluorhídrico

https://www.plansee.com/.../Niobium_as_Mint_Meta... (Niobium As Mint Metal:Production – Properties – Processing)

https://www.plansee.com/.../Niobium_as_Mint_Meta


Aleaciones

4. Usos

Las propiedades únicas de niobio hacen componentes vitales en una amplia gama de productos y aplicaciones (Tabla 3 ). Estas propiedades incluyen: la superconductividad resistencia a la corrosión temperaturas muy altas de fusión alto coeficiente de capacitancia Entre otros.

Industria

Uso

Producto de niobio

Automotriz

Carrocerías para coches

HSLA ferro-niobio (60% Nb)

Cerámica yrevestimient

os de superficies

Condensadores de cerámica, recubrimientos de vidrio y cámara lentes

Óxido de niobio

Productos Químicos

Equipo de procesamiento químico y de petróleo y gastuberías

HSLA ferro-niobio (60% Nb), metal niobioy aleación de circonio-niobio 1%

Construcción

Aceros de arquitectura y protección catódicasistemas para grandes estructuras de acero

HSLA ferro-niobio (60% Nb), metal niobio

Ingeniería

Herramientas, vías de ferrocarril y cascos de buques de corte

El niobio carburo

Electrónica

Condensadores, sistemas de alumbrado público y la superficie filtros de ondas acústicas para el sensor y la

pantalla táctil tecnologías

Polvo de niobio, óxido de niobio y litioniobato

Medicina

Superconductores bobinas magnéticas en escáneres de resonancia magnética y magneto encefalografía

(actividad cerebral mapeo)

Aleación de niobio-titanio, aleación de niobio-estaño y nitruro de niobio

Metalúrgica

Superaleaciones para motores a reacción y álabes de la turbina

Vacío grado de ferro-niobio y grado de vacíoníquel-niobio

Física

Investigación de la física de partículas

Aleación de niobio-titanio y aleación de niobio-

estaño

Tabla 3: Resumen de los principales usos de niobio por sector de la industria. Fuente: (TanB, 2011a)

Usos del Niobio

Figura 8 Comparación de los usos finales

de niobio en 2004 y 2010. Fuente:

(Schwela, 2010a)

Figura 3:Comparación de los usos finalesde niobio en 2004 y 2010. Fuente: (Schwela, 2010a)

Producción Global Niobio

Figura 4 niobio Global producción (basado en el contenido de niobio de minado mineral) entre 1997 y 2009. Fuente: World Mineral statistics database, british geological survey.

Figura 5 niobio Global la producción por país entre 1997 y 2009. Fuente: World Mineral statistics database, british geological survey.

Conclusiones El niobio es un metal que forma parte de los

metales refractarios , es suave , dúctil y mas común de los minerales columbita y pirocloro . Tiene características muy similares a tantalo y también se puede recuperar de procesamiento de mineral de tantalio. Hay usos varios de niobio y puede encontrarse en la fabricación de joyas , gafas de cristal , tubos de construcción, aparatos electrónicos , aleaciones , herramientas al desgaste y al choque. Brasil y Canadá son los mayores productores del niobio.

Bibliografia


www.cbmm.com.br/.../minerologyaspectsniobiumde


Cˇerný, P and Ercit, t s. 2005. The Classification of Granitic Pegmatites Revisited. The Canadian Mineralogist, 43, 2005–2026.

KÜSTER, D. 2009. Granitoid-hosted Ta mineralization in the Arabian-Nubian Shield: Ore deposit types, tectonometallogenetic setting and petrogenetic framework. Ore Geology Reviews, 35, 68–86.

SCHWELA, U. 2011a. T.I.C. Statistics. Tantalum-Niobium International Study Centre. Bulletin No 145.

TANTALUM-NIOBIUM INTERNATIONAL STUDY GROUP (TANB). 2011a. About niobium [Online]. TantalumNiobium International Study Centre. Available: www.tanb. org [Accessed January 2011].













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