1. 추출 :
* 광산 : Columbite-Tantalite는 지구에서 채굴됩니다.
* 연삭 : 광석은 미세한 분말로 분쇄됩니다.
* 침출 : 분말은 강산 (황산 또는 하이드로 플루오 산과 같은)으로 처리되어 니오브 및 탄탈 룸 산화물을 용해시킨다.
2. 분리 :
* 용매 추출 : 이것은 가장 일반적인 방법입니다. 용해 된 niobium 및 tantalum은 유기 용매에서의 다른 용해도에 기초하여 분리된다. 메틸 이소 부틸 케톤 (MIBK)과 같은 상이한 유기 용매를 사용하여 수용액에서 니오 비움 또는 탄탈륨을 선택적으로 추출한다. 이 과정에는 여러 단계의 추출 및 스트리핑이 포함됩니다.
* 분수 결정화 : 이 방법은 Niobium 및 Tantalum 염의 결정 구조의 차이를 활용합니다. 두 금속 모두를 함유하는 용액은 증발되어 염이 결정화됩니다. 이어서, 결정은 크기와 구성에 따라 분리된다.
* 이온 교환 : 이 방법은 용액으로부터 니오 비움 또는 탄탈 이온을 선택적으로 흡수하는 특수한 수지를 사용하는 것을 포함한다. 그런 다음 적절한 용액을 사용하여 금속이 수지에서 용리 (방출)됩니다.
3. 정제 :
* 감소 : 분리 후, 니오피움 화합물은 알루미나온 성 환원 또는 전기 분해와 같은 다양한 기술을 사용하여 금속성 니오피움으로 감소된다. 이 과정은 니오피움 화합물을 알루미늄 또는 탄소와 같은 환원제와 반응하는 것을 포함한다.
* 정제 : 생성 된 니오피움 금속은 전자 빔 용융 또는 분말 야금과 같은 기술을 사용하여 추가로 정제된다.
도전 :
* 유사한 화학적 특성 : Niobium과 Tantalum은 매우 유사한 화학적 특성을 가지므로 분리가 어렵습니다.
* 복합 혼합물 : 광석에는 종종 다른 금속과 미네랄이 포함되어 있으며 추출 및 분리 과정에서 제거해야합니다.
* 환경 문제 : 추출 및 분리 과정에서 강산 및 유기 용매의 사용은 환경 문제를 제기합니다.
중요성 :
다른 물질로부터의 니오 비움의 분리는 고순도 니오브를 생산하는 데 중요하며, 이는 다음을 포함하여 다양한 응용 분야에 필수적입니다.
* 초전도 자석 : Niobium-Titanium (NBTI) 및 Niobium-Tin (NB3SN) 합금은 MRI 기계, 입자 가속기 및 기타 첨단 기술 응용 분야의 초전도 자석에 사용됩니다.
* 고 강성 합금 : Niobium은 강철에 첨가되어 강도, 용접 성 및 부식에 대한 저항성을 향상시킵니다.
* 전자 구성 요소 : Niobium은 커패시터, 저항기 및 기타 전자 성분에 사용됩니다.
도전에도 불구하고 추출 및 분리 기술의 발전은 니오피움 생산의 효율성과 지속 가능성을 계속 향상시킵니다.
