氧化鈮

　　Niobium(V) oxide

　　分子式(Formula)： Nb2O5

　　分(fen)子量(Molecular Weight)： 265.81

　　氧(yang)化鈮(ni)物化性質(Physical Properties)

　　熔點 1485℃±5℃

　　相(xiang)對密度(du) 4.47

　　氧(yang)化(hua)(hua)鈮(ni)存(cun)在多(duo)種氧(yang)化(hua)(hua)物，分別是一氧(yang)化(hua)(hua)鈮(ni)、二氧(yang)化(hua)(hua)鈮(ni)、三氧(yang)化(hua)(hua)二鈮(ni)、五(wu)氧(yang)化(hua)(hua)二鈮(ni)。由于沒有專一的鉭鈮(ni)礦, 都是從鎢鉬冶煉(lian)渣、稀土冶煉(lian)渣以及其他回收(shou)料(liao)中(zhong)回收(shou), 產量極小(xiao)。

　　氧化(hua)鈮存在多種(zhong)氧化(hua)物：

　　一(yi)氧化鈮: 亦稱“二氧化二鈮”，化學式NbO或Nb2O2,分子(zi)量 108.91。有(you)(you)金屬光澤的(de)黑(hei)色立(li)方晶體(ti)，有(you)(you)良好的(de)金屬型導(dao)電性。相對密(mi)度(du)7.30。溶(rong)于硫酸(suan)、鹽酸(suan)和堿，不(bu)溶(rong)于水、硝酸(suan)和乙醇，用金屬鎂還原氯氧化鈮而(er)得(de)。

　　二(er)氧化(hua)鈮:化(hua)學式(shi)NbO2，分子量124.90。黑色粉末。相對密度(du)5.9。溶(rong)于熱堿(jian)溶(rong)液，不溶(rong)于水和硝酸(suan)(suan)等無(wu)機酸(suan)(suan)及乙醇(chun)。在加熱條件下用氫還(huan)原(yuan)五氧化(hua)二(er)鈮而(er)得。

　　三氧化二(er)鈮(ni)(ni):化學式 Nb2O3，分子量233.81，藍黑色(se)固體，熔(rong)點1780℃，由金屬鎂(mei)還原五氧化二(er)鈮(ni)(ni)可得。

　　五氧化二鈮(ni):化學(xue)式(shi)Nb2O5，分子量265.81，白色晶體，熔點1460℃，相對密度4.47，相對介電常數(shu)35-50，帶隙3.4eV。受熱至400℃顏色變(bian)黃，溶(rong)(rong)于(yu)(yu)氫氟酸(suan)(suan)、熱硫酸(suan)(suan)及(ji)堿，不(bu)溶(rong)(rong)于(yu)(yu)水(shui)是最穩定的氧化物。其水(shui)合物的化學(xue)式(shi)為Nb2O5· xH2O，受熱分解，可溶(rong)(rong)于(yu)(yu)濃硫酸(suan)(suan)、濃鹽酸(suan)(suan)、氫氟酸(suan)(suan)及(ji)強堿, 不(bu)溶(rong)(rong)于(yu)(yu)水(shui)及(ji)氨水(shui)，在空氣中灼燒金屬鈮(ni)或(huo)由(you)鈮(ni)酸(suan)(suan)脫水(shui)可得。

　　氧化鈮的(de)(de)(de)用途(tu)廣泛(fan), 但是不(bu)同的(de)(de)(de)用途(tu)和(he)客(ke)戶, 有(you)不(bu)同的(de)(de)(de)要(yao)求和(he)標(biao)準。值得注意的(de)(de)(de)是,隨著應用領域越來(lai)越追求其(qi)產品的(de)(de)(de)特(te)性(xing)而專一化, 各(ge)行業的(de)(de)(de)客(ke)戶對(dui)Nb2O5質量的(de)(de)(de)要(yao)求也越來(lai)越高(gao), 對(dui)其(qi)物性(xing)的(de)(de)(de)要(yao)求呈(cheng)上升(sheng)趨勢。

　　氧化鈮的用途

　　冶金行業

　　冶金(jin)行業(ye)始終是Nb2O5最大(da)的消費(fei)行業(ye),約占(zhan)鈮(ni)(ni)總消費(fei)量的85%～90%。這主(zhu)要(yao)(yao)包括(kuo)鋼鐵添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)、高(gao)(gao)溫(wen)合金(jin)、超導合金(jin)以及(ji)特種鈮(ni)(ni)金(jin)屬材料(liao)等(deng)(deng)。我(wo)國在20 世紀(ji)80 年代前,氧化(hua)鈮(ni)(ni)的主(zhu)要(yao)(yao)銷售(shou)方向是冶金(jin)行業(ye),因此(ci),國標GB3627-83主(zhu)要(yao)(yao)的物(wu)理化(hua)學指標都是依據這個行業(ye)制定的。作為鋼鐵改性用的添(tian)加(jia)劑(ji)(ji), 質量標準(zhun)達到GB 3627 -83 的三級即可;而用于高(gao)(gao)溫(wen)合金(jin)及(ji)材料(liao)工業(ye)的Nb2O5,化(hua)學雜質要(yao)(yao)求都比(bi)較高(gao)(gao), 有(you)(you)些材料(liao)合金(jin)對高(gao)(gao)溫(wen)金(jin)屬元素(su)如W,Mo,Ta,Ti等(deng)(deng)有(you)(you)特別要(yao)(yao)求;還(huan)有(you)(you)些客(ke)戶對松(song)裝密(mi)(mi)度(du)有(you)(you)要(yao)(yao)求, 希(xi)望松(song)裝密(mi)(mi)度(du)更大(da)。

　　電子行業

　　Nb2O5在電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)行(xing)業(ye)的(de)應用近幾年來發展很快,盡管使用總(zong)量不多,其增長速(su)度卻大(da)(da)于其他行(xing)業(ye)。獨石電(dian)(dian)(dian)(dian)容器所用Nb2O5占該行(xing)業(ye)消費量很大(da)(da)的(de)份額(e), 這是由(you)于Nb2O5 的(de)添加, 使得獨石電(dian)(dian)(dian)(dian)容器熱(re)穩定性(xing)大(da)(da)大(da)(da)提高(gao), 并(bing)獲(huo)得較(jiao)穩定的(de)高(gao)介電(dian)(dian)(dian)(dian)常數。除此之外,Nb2O5還在壓電(dian)(dian)(dian)(dian)陶(tao)瓷(ci)、熱(re)敏陶(tao)瓷(ci)、電(dian)(dian)(dian)(dian)熱(re)陶(tao)瓷(ci)、電(dian)(dian)(dian)(dian)磁體、光波導、電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)晶體等電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)材(cai)料(liao)方面(mian)廣(guang)泛(fan)應用。這一領域目前(qian)盡管消費總(zong)量不是很大(da)(da),但發展迅速(su),前(qian)景可(ke)觀。由(you)于陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)的(de)特殊性(xing),它對Nb2O5的(de)粒度、粒度分布、比表面(mian)積等物理性(xing)能有較(jiao)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。光波導、電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)晶體材(cai)料(liao)也是Nb2O5一個重要(yao)的(de)應用領域, 它所要(yao)求(qiu)的(de)都是高(gao)純度的(de)Nb2O5, 前(qian)景十分廣(guang)闊。

　　玻璃行業

　　玻璃(li)行業是Nb2O5傳統的(de)(de)應(ying)用(yong)行業, 這是因為(wei)(wei)Nb2O5添加(jia)到玻璃(li)中, 使其具(ju)有較(jiao)高(gao)的(de)(de)折射率(Ta2O5添加(jia)到玻璃(li)中能(neng)提高(gao)折射率,但(dan)由(you)于價格太高(gao),只能(neng)在要求(qiu)(qiu)特(te)別高(gao)的(de)(de)地方(fang)(fang)使用(yong)),因而(er)廣泛用(yong)于光(guang)學玻璃(li),光(guang)導纖(xian)維,以(yi)及鍍(du)膜材料等方(fang)(fang)面。作為(wei)(wei)玻璃(li)添加(jia)劑, 對著色元(yuan)素要求(qiu)(qiu)很(hen)高(gao),如Cr,Ni,Fe,RE等。

　　氧化鈮(ni)的生產工(gong)藝(yi)

　　壓洗工藝

　　為了擴(kuo)能(neng)(neng)和(he)降低消耗(hao), 國(guo)(guo)內(nei)(nei)各廠先后(hou)進(jin)(jin)行(xing)了各種工(gong)(gong)藝的(de)(de)改進(jin)(jin)與技(ji)術改造(zao)。目前, 寧夏有(you)色金屬冶煉廠對沉(chen)淀洗(xi)(xi)滌(di)(di)這(zhe)一工(gong)(gong)藝過(guo)程(cheng), 進(jin)(jin)行(xing)了技(ji)術改造(zao),采(cai)用(yong)(yong)(yong)了國(guo)(guo)內(nei)(nei)及(ji)國(guo)(guo)外先進(jin)(jin)設(she)備(bei)(bei)(bei),使(shi)Nb2O5的(de)(de)收率(lv)(lv)(lv)和(he)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提(ti)高(gao)(gao);南(nan)方各廠比較(jiao)普遍采(cai)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)(shi)壓(ya)濾洗(xi)(xi)滌(di)(di)工(gong)(gong)藝流程(cheng)。與此同時, 該工(gong)(gong)藝設(she)備(bei)(bei)(bei)也有(you)了較(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)改進(jin)(jin),廣泛(fan)采(cai)用(yong)(yong)(yong)耐磨蝕、節能(neng)(neng)降耗(hao)、連(lian)續(xu)高(gao)(gao)效(xiao)的(de)(de)先進(jin)(jin)設(she)備(bei)(bei)(bei)。該工(gong)(gong)藝流程(cheng)的(de)(de)主要特點是(shi)(shi):采(cai)用(yong)(yong)(yong)廂式壓(ya)濾機與調(diao)(diao)漿(jiang)槽(cao)取(qu)代原有(you)的(de)(de)調(diao)(diao)洗(xi)(xi)槽(cao),使(shi)用(yong)(yong)(yong)大(da)(da)(da)面積壓(ya)濾機進(jin)(jin)行(xing)收渾(hun);從而使(shi)純(chun)水耗(hao)量(liang)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)降低,生產效(xiao)率(lv)(lv)(lv)和(he)金屬收率(lv)(lv)(lv)都(dou)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提(ti)高(gao)(gao),單臺50m2的(de)(de)壓(ya)濾機單批(pi)日(ri)產量(liang)在300kg以上,煅燒設(she)備(bei)(bei)(bei)采(cai)用(yong)(yong)(yong)連(lian)續(xu)高(gao)(gao)效(xiao)的(de)(de)回(hui)轉管電爐(lu),使(shi)得(de)煅燒用(yong)(yong)(yong)電大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)降低;混批(pi)設(she)備(bei)(bei)(bei)選用(yong)(yong)(yong)高(gao)(gao)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)大(da)(da)(da)批(pi)量(liang)設(she)備(bei)(bei)(bei),混批(pi)量(liang)都(dou)在1500kg以上,能(neng)(neng)與國(guo)(guo)際通用(yong)(yong)(yong)批(pi)量(liang)接軌。

　　電陶工藝

　　電子陶(tao)瓷(包括獨石電容(rong)器)級(ji)Nb2O5生(sheng)產工藝(yi)(yi)的(de)(de)改進工作早在上世紀(ji)80年(nian)代早期就開始了(le)(le),主(zhu)要(yao)是因為電子陶(tao)瓷領域的(de)(de)客戶要(yao)求細粒(li)度Nb2O5,盡管當時需求量并不大,但是國內廠家(jia)都進行了(le)(le)大量的(de)(de)研發(fa)工作。該工藝(yi)(yi)路線與(yu)原(yuan)工藝(yi)(yi)路線似乎沒有(you)什(shen)么(me)變化,關鍵在于控制沉淀(dian);設備(bei)也沒有(you)什(shen)么(me)大的(de)(de)改動,粉碎過篩(shai)設備(bei)的(de)(de)主(zhu)要(yao)作用是把較大的(de)(de)假顆粒(li)打碎并過篩(shai)(篩(shai)孔(kong)孔(kong)徑(jing)為0.18～0.25mm),以便磁(ci)料(liao)混合均勻。