铁、锰、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。常与钽铁矿（铌常被钽所置换）呈类质同象系列。正交晶系（斜方晶系），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5。随钽含量增高，硬度和比重增大。产于花岗岩和花岗伟晶岩中，常与绿柱石、电气石等共生，也见于有关风化矿床和砂矿中。主要产地有挪威的阿纳罗德，德国的巴伐利亚，格陵兰，美国的黑山、斯坦迪什，巴西的米纳斯吉拉斯。中国广西栗木锡矿也是大型铌铁矿床。新疆阿尔泰有数千克重的铌铁矿晶体产出 。
铌铁矿造价信息
我国包头有大量的铌资源,但由于铌矿床中铌矿和铁矿共生,紧密镶嵌,且含磷高,铌的品位很低,提取难度很大。目前,包头含铌铁矿采用高炉还原含铌铁矿,使铌进入铁水,然后通过转炉吹炼含铌铁水使铌氧化进入渣中,含铌渣再在电弧炉中脱铁脱磷,达到提取铌的目的。最近的研究表明,在高炉还原过程中,铌矿物将被还原为碳化铌( NbC) ,在渣铁界面形成NbC滞留带,限制了铌在铁水中的溶解, 使高炉中铌的回收率仅为40% ～ 70%。且Nb C在铁水中的溶解度较低,铌的溶解度随温度的降低而降低。
由于铁水不能吸收更多的铌,高炉过程无法处理含铌品位较高的铁矿。除此之外,由于上述高炉过程未能实现铁、铌、磷的选择性还原,在后面的工序中必须进行铁、铌分离,铌、磷分离。因此,包头现有提铌工艺流程长、成本高、铌收得率低且得到的含铌氧化物只能冶炼含13%～ 15% Nb的低级铌铁。近来提出的一些提铌过程如铁水分段处理连续吹炼铌渣工艺和包头铌渣氯化脱锰工艺,都沿用了高炉提铌过程,因此都存在流程长、成本高、铌收得率低的缺点,在工业中未得到实施 。
用于合金钢冶炼、合金元素添加剂和不锈钢电焊条涂料等。
铌铁有一定的放射性，对身体有害，在冶炼过程中要加强个人防护，遵守防尘操作规程。对生产环境定期监测空气中粉尘浓度，并加强宣传教育。做好就业前体格检查，包括X线胸片。
铌铁矿成分常见问题
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铁矿具体有很多种，主要的两种就是磁铁矿（Fe3O4）和赤铁矿（Fe2O3），后者又俗称为红矿。我国铁矿一般是贫矿，品味在30左右，一般都需要进行选矿。我国的选矿大部分选的是磁铁矿，是物理选矿，技术上容...
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在矿物学中，黄铁矿属于硫化矿，Fe为正二价。褐铁矿”一词并不是矿物的种名，通常是针铁矿、水针铁矿的统称。由于它属于含铁矿物的风化产物（Fe2O3·nH2O），成分不纯，水的含量变化也很大。
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黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。成分中通常含钴、镍和硒，具有NaCl型晶体结构。成分相同而属于正交（斜方）晶系的称为白铁矿。成分中还常存在微量的钴、镍、铜...
( 1) 用CO /CO2 混合气体选择性热还原含铌铁矿时,当还原气体成分为90% CO 10% CO2、气体流量为200 mL /min、还原温度为950～ 1 150℃时,铁矿物的金属化率即可达到90% 以上。当反应趋于平衡时,还原温度高,铁矿物金属化率程度也高。最佳温度范围约为950～ 1000℃。
( 2) 化学分析及扫描电子显微镜能谱分析的结果表明,在铁矿物被还原为金属铁时,铌矿物不被还原,从而可达到铁、铌的分离。
( 3) 试样破碎后在介质为无水乙醇中磁选除铁,得到铌被富集的氧化物,此含铌氧化物中Nb2O5达到6. 91% ,铌品位较除铁前的原矿富集了近4倍。
( 4) 盐酸浸洗上述含铌氧化物,得到含Nb2O529. 6% , Nb /Fe= 6, Nb /P≥ 12的浸渣,此浸渣可用于冶炼符合工业标准( Nb≥ 60% )的铌铁 。2100433B
铌铁矿成分文献
利用含铌渗合金制备铌铁工艺的研究
主要阐述了含铌渗合金的回收利用方法,将含铌渗合金进行破碎、磨制、混匀、烘干、取样分析等过程处理,通过试验制定出了"先将含铌渗合金直接配料生产出合金,再回炉重熔"的处理方案.试验结果表明,该试验方案是切实可行的,不仅可以生产出满足国标要求的产品,而且还为企业带来一定的经济效益.
根据估算，铌在地球地壳中的丰度为百万分之20，在所有元素中排列第33位。部份科学家认为，铌在整个地球中的含量更高，但因密度高而主要聚集在地核中。铌在自然界中不以纯态出现，而是和其他元素结合形成矿物。这些矿物一般也含有钽元素，例如钶铁矿(即铌铁矿，(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6)和钶钽铁矿((Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6)。含铌、钽的矿物通常是伟晶岩和碱性侵入岩中的副矿物。其他矿物还有钙、铀和钍以及稀土元素的铌酸盐，例如烧绿石((Na,Ca)2Nb2O6(OH,F))和黑稀金矿((Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6)等。这些大型铌矿藏出现在碳酸盐岩(一种碳酸盐、硅酸盐火成岩)附近，亦是烧绿石的组成成份。
巴西和加拿大拥有最大的烧绿石矿藏。两国在1950年代发现这些矿藏，至今仍是铌精矿的最大产国。世界最大矿藏位于巴西米纳斯吉拉斯州阿拉沙的一处碳酸盐侵入岩地带，属于CBMM(巴西矿物冶金公司);另一矿藏位于戈亚斯，属于英美资源，同样是碳酸盐侵入岩。以上两个矿场的产量占世界总产量的75%。第三大矿场位于加拿大魁北克省萨格奈附近，产量占世界7%。
铌元素简介
元素信息
一种金属元素。铌能吸收气体，用作除气剂，也是一种良好的超导体。旧称"钶"。化学符号Nb，原子序数41，原子量92.90638，属周期系ⅤB族。1801年英国查尔斯·哈切特(Charles ·Hatchett)在研究伦敦大英博物馆中收藏的铌铁矿中分离出一种新元素的氧化物，并命名该元素为columbium(中译名钶)。1802年瑞典A.G.厄克贝里在钽铁矿中发现另一种新元素 tantalum。由于这两种元素性质上非常相似，不少人认为它们是同一种元素。由于它与钽非常相似，起初他竟搞混了。1844年德意志H.罗泽详细研究了许多铌铁矿和钽铁矿，分离出两种元素，才澄清了事实真相。最后查尔斯·哈切特用神话中的女神尼俄伯(Niobe)的名字命名了该元素。在历史上，最初人们用铌所在的铌铁矿的名字"columbium"来称呼铌。铌 在地壳中的含量为0.002%，铌在地壳中的自然储量为520万吨，可开采储量440万吨， 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。
CAS号:2023-50-5
字体信息
拼音:nǐ ní 繁体字:铌
部首:钅，部外笔画:5,总笔画:10 ; 繁体部首:金，部外笔画:5,总笔画:13
五笔86&98:QNXN 仓颉:XCSP
笔顺编号:3111551335 四角号码:87712 UniCode:CJK 统一汉字 U+94CC
相关资料
元素符号:Nb
元素英文名称:niobium
元素类型:金属元素
原子体积:10.87 (立方厘米/摩尔)
元素在太阳中的含量: 0.004 (ppm)
元素在海水中的含量:0.0000009 (ppm)
地壳中含量:20(ppm)
相对原子质量:92.90638
原子序数:41
所属周期:5
所属族数:VB
电子层排布:2-8-18-11-2
晶体结构:晶胞为体心立方晶胞，每个晶胞含有2个金属原子。
晶胞参数:a = 330.04 pm， b = 330.04 pm， c = 330.04 pm， α = 90°， β = 90°， γ = 90°
氧化态:Main Nb+5 ，Other Nb-3, Nb-1, Nb+1, Nb+2, Nb+3, Nb+4
莫氏硬度:6
声音在其中的传播速率:3480(m/S)
电离能 (kJ /mol)
M - M+ 664
M+ - M2+ 1382
M2+ - M3+ 2416
M3+ - M4+ 3695
M4+ - M5+ 4877
M5+ - M6+ 9899
M6+ - M7+ 12100
金属铌可用电解熔融的七氟铌酸钾制取，也可用金属钠还原七氟铌酸钾或金属铝还原五氧化二铌制取。纯铌在电子管中用于除去残留气体，钢中掺铌能提高钢在高温时的抗氧化性，改善钢的焊接性能。铌还用于制造高温金属陶瓷。
开采所得的矿石要经过分离过程，使五氧化二钽(Ta2O5)和五氧化二铌(Nb2O5)从其他矿物中脱离出来。加工过程的首个步骤是与氢氟酸反应:
Ta2O5+ 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2ONb2O5+ 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O让-夏尔·加利萨·德马里尼亚发明了产业规模的分离方法，利用了铌和钽的氟化物配合物所拥有的水溶性差异。新的方法则使用类似环己酮的有机溶剂把氟化物从水溶液中萃取出来，再用水将铌和钽的配合物从有机溶剂中分别提取。加入氟化钾能使铌沉淀成氟化钾配合物，而加入氨则可沉淀出五氧化二铌:
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5]↓ + 2 HF然后:
2 H2[NbOF5] + 10 NH4OH → Nb2O5↓ + 10 NH4F + 7 H2O从化合物到金属态的还原方法有几种。一是对K2[NbOF5]和氯化钠的熔融混合物进行电解，二是用钠对氟化铌进行还原。这种方法所得出的铌金属具有较高的纯度。在大规模生产中，则一般使用氢或碳对Nb2O5进行还原。另一种方法利用铝热反应，其中氧化铁和氧化铌与铝反应:
3 Nb2O5+ Fe2O3+ 12 Al → 6 Nb + 2 Fe + 6 Al2O3少量类似硝酸钠的氧化添加剂可以加强以上反应。这样会产生氧化铝和铌铁合金，后者可用于钢铁生产。铌铁一般含有60%至70%的铌。如不加入氧化铁，铝热反应会产生铌金属，不过要经纯化过程才可制成具超导性质的高纯度铌合金。世界最大的两家铌经销商所用的方法是真空电子束熔炼。
截至2013年，巴西冶金及矿业有限公司(葡萄牙语:Cia. Brasileira de Metalurgia & Mineração)控制了世界85%的铌生产。美国地质调查局估计，铌产量从2005年的38,700吨升至2006年的44,500吨。全球铌资源存量估计有440万吨。在1995至2005年间，产量从17,800吨上升至双倍以上。2009年至2011年，产量维持在每年63,000吨的稳定状态。
| 国家 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 澳大利亚 | 160 | 230 | 290 | 230 | 200 | 200 | 200 | ? | ? | ? | ? | ? |
| 巴西 | 30,000 | 22,000 | 26,000 | 29,000 | 29,900 | 35,000 | 40,000 | 57,300 | 58,000 | 58,000 | 58,000 | 58,000 |
| 加拿大 | 2,290 | 3,200 | 3,410 | 3,280 | 3,400 | 3,310 | 4,167 | 3,020 | 4,380 | 4,330 | 4,420 | 4,400 |
| 刚果民主共和国 | ? | 50 | 50 | 13 | 52 | 25 | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| 莫桑比克 | ? | ? | 5 | 34 | 130 | 34 | 29 | ? | ? | ? | ? | ? |
| 尼日利亚 | 35 | 30 | 30 | 190 | 170 | 40 | 35 | ? | ? | ? | ? | ? |
| 卢旺达 | 28 | 120 | 76 | 22 | 63 | 63 | 80 | ? | ? | ? | ? | ? |
| 全球 | 32,600 | 25,600 | 29,900 | 32,800 | 34,000 | 38,700 | 44,500 | 60,400 | 62,900 | 62,900 | 62,900 | 63,000 |
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