নিওবিয়ামের ব্যবহার। রাশিয়ায় নিওবিয়াম উৎপাদন

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

এটা দিয়ে শুরু করা মূল্যবান যে নিওবিয়াম ট্যান্টালমের মতো একটি পদার্থের সাথে অঙ্গাঙ্গীভাবে যুক্ত। এই উপাদানগুলি একই সময়ে খোলা হয়নি তা সত্ত্বেও এটি।

নিওবিয়াম কি

নিওবিয়ামের মতো একটি পদার্থ সম্পর্কে আজ কী জানা যায়? এটি একটি রাসায়নিক উপাদান যা পর্যায় সারণীর 5 তম গ্রুপে অবস্থিত, যার পারমাণবিক সংখ্যা 41, সেইসাথে একটি পারমাণবিক ভর 92.9। অন্যান্য অনেক ধাতুর মতো, এই পদার্থটি একটি ইস্পাত-ধূসর দীপ্তি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

এই ধাতুর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ শারীরিক পরামিতিগুলির মধ্যে একটি ছিল এর অবাধ্যতা। এই বৈশিষ্ট্যের কারণেই অনেক শিল্পে নিওবিয়ামের ব্যবহার ব্যাপক হয়ে উঠেছে। এই পদার্থের গলনাঙ্ক হল 2468 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং স্ফুটনাঙ্ক হল 4927 ডিগ্রি সেলসিয়াস৷

এই পদার্থের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যও উচ্চ মাত্রায়। এটি নেতিবাচক তাপমাত্রা, সেইসাথে সবচেয়ে আক্রমনাত্মক পরিবেশের প্রতিরোধের একটি উচ্চ স্তরের দ্বারা চিহ্নিত করা হয়৷

উৎপাদন

এটা উল্লেখ করার মতো যে এনবি (নিওবিয়াম) উপাদান রয়েছে এমন আকরিকের উপস্থিতি ট্যানটালামের তুলনায় অনেক বেশি, তবে সমস্যাটি এই আকরিকের উপাদানটির স্বল্পতার মধ্যে রয়েছে।

প্রায়শই, এই উপাদানটি পাওয়ার জন্য, একটি তাপ হ্রাস প্রক্রিয়া সম্পন্ন করা হয়, যাতে অ্যালুমিনিয়াম বা সিলিকন জড়িত থাকে। এই অপারেশনের ফলস্বরূপ, ফেরোনিওবিয়াম এবং ফেরোট্যান্টালোনিওবিয়াম যৌগগুলি প্রাপ্ত হয়। এটি লক্ষণীয় যে এই পদার্থের একটি ধাতব সংস্করণের উত্পাদন একই আকরিক থেকে বাহিত হয়, তবে আরও জটিল প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয়। নিওবিয়াম ক্রুসিবল এবং অন্যান্য ফলস্বরূপ উপাদানগুলি খুব উচ্চ কার্যকারিতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়৷

নিওবিয়াম প্রাপ্তির পদ্ধতি

বর্তমানে, এই উপাদানটি পাওয়ার জন্য সবচেয়ে উন্নত ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি হল অ্যালুমিনোথার্মিক, সোডিয়াম-থার্মাল এবং কার্বোথার্মাল। এই ধরনের মধ্যে পার্থক্য নিওবিয়াম কমাতে ব্যবহার করা হয় যে পূর্বসূর মধ্যে নিহিত আছে. ধরা যাক সোডিয়াম থার্মাল পদ্ধতিতে K2NbF7 ব্যবহার করা হয়। কিন্তু, উদাহরণস্বরূপ, অ্যালুমিনোথার্মিক পদ্ধতিতে, নাইওবিয়াম পেন্টক্সাইড ব্যবহার করা হয়।

যদি আমরা প্রাপ্ত করার কার্বোথার্মিক পদ্ধতি সম্পর্কে কথা বলি, তাহলে এই প্রযুক্তিটি কাঁচের সাথে Nb এর মিশ্রণকে বোঝায়। এই প্রক্রিয়াটি উচ্চ-তাপমাত্রা এবং হাইড্রোজেন পরিবেশে হওয়া উচিত। এই অপারেশনের ফলে, নাইওবিয়াম কার্বাইড প্রাপ্ত হবে। দ্বিতীয় পর্যায়ে হাইড্রোজেন মাধ্যমটি একটি ভ্যাকুয়াম দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় এবং তাপমাত্রা বজায় রাখা হয়। এই সময়ে, নাইওবিয়াম কার্বাইডেএর অক্সাইড যোগ করা হয় এবং ধাতু নিজেই প্রাপ্ত হয়।

এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে উত্পাদিত ধাতুর ফর্মগুলির মধ্যে, ইঙ্গটে নাইওবিয়াম বেশ সাধারণ। এই পণ্যটি মেটাল বেস অ্যালয়, সেইসাথে অন্যান্য বিভিন্ন আধা-সমাপ্ত পণ্য উৎপাদনের উদ্দেশ্যে।

এই উপাদানটির একটি লাঠিও তৈরি করা যেতে পারে, যা পদার্থের বিশুদ্ধতার উপর নির্ভর করে কয়েকটি বিভাগে বিভক্ত। NBSh-00 লেবেলযুক্ত রডে সবচেয়ে কম পরিমাণে অমেধ্য থাকে। NBSh-0 শ্রেণীটি আয়রন, টাইটানিয়াম এবং ট্যানটালাম সিলিকনের মতো উপাদানগুলির উচ্চতর উপস্থিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। যে শ্রেণীতে অশুদ্ধতার হার সবচেয়ে বেশি তা হল NBSh-1। এটা যোগ করা যেতে পারে যে ingots মধ্যে niobium এ ধরনের একটি শ্রেণীবিভাগ নেই।

বিকল্প উৎপাদন পদ্ধতি

বিকল্প পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে ক্রুসিবললেস ইলেক্ট্রন বিম জোন গলে যাওয়া। এই প্রক্রিয়াটি Nb এর একক স্ফটিক প্রাপ্ত করা সম্ভব করে তোলে। Niobium crucibles এই পদ্ধতি ব্যবহার করে উত্পাদিত হয়. এটি পাউডার ধাতুবিদ্যার অন্তর্গত। এটি প্রথমে এই উপাদানটির একটি খাদ প্রাপ্ত করার জন্য ব্যবহৃত হয় এবং তারপরে এর বিশুদ্ধ নমুনা। এই পদ্ধতির উপস্থিতির কারণে নিওবিয়াম কেনার বিজ্ঞাপনগুলি বেশ সাধারণ হয়ে উঠেছে। এই পদ্ধতিটি আকরিক নিজেই ব্যবহার করা সম্ভব করে না, যা নিষ্কাশন করা বেশ কঠিন, বা এটি থেকে একটি ঘনত্ব, তবে বিশুদ্ধ ধাতু পাওয়ার জন্য গৌণ কাঁচামাল।

আরেকটি বিকল্প উৎপাদন পদ্ধতি হল রোলিং নাইওবিয়াম। এটা লক্ষনীয় যে অধিকাংশ বিভিন্ন ফার্ম দেয়রড, তার বা শিট মেটাল কেনার জন্য অগ্রাধিকার।

ঘূর্ণিত এবং ফয়েল

এই উপাদান থেকে ফয়েল একটি মোটামুটি সাধারণ আধা-সমাপ্ত পণ্য। এটি এই পদার্থের সবচেয়ে পাতলা ঘূর্ণিত শীট। এই কাঁচামাল কিছু পণ্য এবং অংশ উত্পাদন জন্য ব্যবহৃত হয়. নিওবিয়াম ফয়েল কোল্ড রোলিং Nb ingots দ্বারা বিশুদ্ধ কাঁচামাল থেকে প্রাপ্ত করা হয়। ফলস্বরূপ পণ্যগুলি জারা, আক্রমনাত্মক পরিবেশ এবং উচ্চ তাপমাত্রার উচ্চ প্রতিরোধের মতো সূচকগুলির দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। নিওবিয়াম এবং এর ইনগটগুলির ঘূর্ণায়মান পণ্যের পরিধান প্রতিরোধের, উচ্চ নমনীয়তা এবং ভাল যন্ত্রের মতো বৈশিষ্ট্যগুলিও দেয়৷

এইভাবে প্রাপ্ত পণ্যগুলি প্রায়শই বিমান উত্পাদন, রকেট বিজ্ঞান, ওষুধ (সার্জারি), রেডিও ইঞ্জিনিয়ারিং, বৈদ্যুতিক প্রকৌশল, পারমাণবিক শক্তি, পারমাণবিক শক্তির মতো ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। নাইওবিয়াম ফয়েল কয়েলে প্যাকেজ করা হয় এবং একটি শুষ্ক জায়গায় সংরক্ষণ করা হয়, আর্দ্রতা থেকে সুরক্ষিত, সেইসাথে বাইরে থেকে যান্ত্রিক প্রভাব থেকে সুরক্ষিত জায়গায়।

ইলেক্ট্রোড এবং অ্যালয়েসে প্রয়োগ

নিওবিয়ামের ব্যবহার খুবই ব্যাপক। এটি ক্রোমিয়াম এবং নিকেলের মতো ব্যবহার করা যেতে পারে, একটি উপাদান হিসাবে যা ইলেক্ট্রোড তৈরি করতে ব্যবহৃত লোহার খাদের অংশ। ট্যানটালামের মতো নিওবিয়াম একটি সুপারহার্ড কার্বাইড তৈরি করতে সক্ষম হওয়ার কারণে, এটি প্রায়শই সুপারহার্ড অ্যালয় তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। আপনি এই উপাদানের সাথে বর্তমানে যা চেষ্টা করা হচ্ছে তা যোগ করতে পারেনঅ লৌহঘটিত ধাতু থেকে প্রাপ্ত সংকর ধাতুগুলির বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে৷

যেহেতু নিওবিয়াম কার্বাইড উপাদান তৈরি করতে সক্ষম একটি কাঁচামাল, এটি, ট্যানটালামের মতো, ইস্পাত উত্পাদনে একটি সংকর মিশ্রণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এটি লক্ষ করা উচিত যে দীর্ঘকাল ধরে ট্যানটালামের অপবিত্রতা হিসাবে নিওবিয়ামের ব্যবহার একটি নেতিবাচক প্রভাব হিসাবে বিবেচিত হয়েছিল। যাইহোক, আজ মত পরিবর্তন হয়েছে। এটি পাওয়া গেছে যে Nb ট্যানটালামের বিকল্প হিসাবে কাজ করতে পারে এবং দুর্দান্ত সাফল্যের সাথে, কারণ নিম্ন পারমাণবিক ভরের কারণে, পণ্যের সমস্ত পুরানো বৈশিষ্ট্য এবং প্রভাব বজায় রেখে কম পদার্থ ব্যবহার করা যেতে পারে।

বৈদ্যুতিক অ্যাপ্লিকেশন

এটি জোর দেওয়া মূল্যবান যে নিওবিয়ামের ব্যবহার, এর ভাই ট্যানটালামের মতো, রেকটিফায়ারগুলিতে সম্ভব, কারণ তাদের একপোলার পরিবাহিতার বৈশিষ্ট্য রয়েছে, অর্থাৎ, এই পদার্থগুলি কেবল একটি দিকে বৈদ্যুতিক প্রবাহকে পাস করে।. অ্যানোডের মতো ডিভাইস তৈরি করতে এই ধাতু ব্যবহার করা সম্ভব, যা উচ্চ-শক্তি জেনারেটর এবং অ্যামপ্লিফায়ার টিউবে ব্যবহৃত হয়।

এটি লক্ষ্য করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ যে নিওবিয়ামের ব্যবহার পারমাণবিক শক্তি শিল্পে পৌঁছেছে। এই শিল্পে, এই পদার্থ থেকে তৈরি পণ্যগুলি কাঠামোগত উপকরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এটি সম্ভব হয়েছে কারণ অংশগুলিতে Nb এর উপস্থিতি তাদের তাপ প্রতিরোধী করে তোলে এবং তাদের রাসায়নিক প্রতিরোধের উচ্চ গুণাবলীও দেয়৷

এই ধাতুটির চমৎকার শারীরিক বৈশিষ্ট্যের কারণে এটি রকেট প্রযুক্তিতে, জেটে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।বিমান, গ্যাস টারবাইনে।

রাশিয়ায় নিওবিয়াম উৎপাদন

যদি আমরা এই আকরিকের মজুদ সম্পর্কে কথা বলি, তাহলে মোট প্রায় 16 মিলিয়ন টন রয়েছে। বৃহত্তম আমানত, মোট আয়তনের প্রায় 70% দখল করে, ব্রাজিলে অবস্থিত। রাশিয়ার ভূখণ্ডে, এই আকরিকের প্রায় 25% মজুদ অবস্থিত। এই সূচকটি সমস্ত নিওবিয়াম মজুদের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ হিসাবে বিবেচিত হয়। এই পদার্থের বৃহত্তম আমানত পূর্ব সাইবেরিয়া, পাশাপাশি দূর প্রাচ্যে অবস্থিত। আজ অবধি, লোভোজারস্কি জিওকে সংস্থা রাশিয়ান ফেডারেশনের অঞ্চলে এই পদার্থের নিষ্কাশন এবং উত্পাদনে নিযুক্ত রয়েছে। দেখা যায় যে স্টালমাগ কোম্পানি রাশিয়াতে নিওবিয়াম উৎপাদনে নিয়োজিত ছিল। এটি এই আকরিকের তাতার আমানত বিকাশ করছিল, কিন্তু 2010 সালে বন্ধ হয়ে যায়।

এটাও যোগ করা যেতে পারে যে সোলিকামস্ক ম্যাগনেসিয়াম প্ল্যান্ট নিওবিয়াম অক্সাইড উৎপাদনে নিয়োজিত। তারা লোপারাইট ঘনীভূত প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে এটি পায়। এই এন্টারপ্রাইজটি এই পদার্থের 400 থেকে 450 টন পর্যন্ত উত্পাদন করে, যার বেশিরভাগই মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং জার্মানির মতো দেশে রপ্তানি করা হয়। অবশিষ্ট অক্সাইডের কিছু অংশ চেপেটস্কি মেকানিক্যাল প্ল্যান্টে যায়, যা বিশুদ্ধ নিওবিয়াম এবং এর মিশ্রণ উভয়ই উৎপন্ন করে। এখানে উল্লেখযোগ্য ক্ষমতা রয়েছে যা প্রতি বছর 100 টন পর্যন্ত উপাদান উত্পাদন করতে দেয়৷

নিওবিয়াম ধাতু এবং এর দাম

এই পদার্থের পরিধি বেশ বিস্তৃত হওয়া সত্ত্বেও, মূল উদ্দেশ্য হল মহাকাশ এবং পারমাণবিক শিল্প। এই কারণে, Nb একটি কৌশলগত উপাদান হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়৷

প্রধান পরামিতি যেনিওবিয়ামের খরচ প্রভাবিত করে:

• খাদ বিশুদ্ধতা, প্রচুর পরিমাণে অমেধ্য দাম কমায়;
• মেটেরিয়াল ডেলিভারি ফর্ম;
• সরবরাহকৃত উপাদানের পরিমাণ;
• আকরিক গ্রহণ বিন্দুর অবস্থান (বিভিন্ন অঞ্চলে উপাদানের বিভিন্ন পরিমাণ প্রয়োজন, এবং তাই এর মূল্য ভিন্ন)।

মস্কোতে উপাদানের মূল্যের আনুমানিক তালিকা:

• নিওবিয়াম গ্রেড NB-2 খরচ প্রতি কেজি 420-450 রুবেলের মধ্যে;
• নিওবিয়াম চিপসের দাম 500 থেকে 510 রুবেল প্রতি কেজি;
• Stab NBSh-00 এর দাম প্রতি কেজি 490 থেকে 500 রুবেল পর্যন্ত।

এটা লক্ষণীয় যে, এই পণ্যটির বিপুল মূল্য সত্ত্বেও, এর চাহিদা কেবল বাড়ছে।