Produksi Niobium
Feb 27, 2024
Logam niobium dapat diproduksi dengan elektrolisis lelehan kalium niobium heptafluorida, atau dengan reduksi kalium niobium heptafluorida dengan logam natrium atau niobium pentoksida dengan logam aluminium. Niobium murni digunakan dalam tabung elektronik untuk menghilangkan sisa gas. Baja doping dengan niobium meningkatkan ketahanan oksidasi baja pada suhu tinggi dan meningkatkan sifat pengelasan baja. Niobium juga digunakan dalam pembuatan cermet bersuhu tinggi.
Bijih yang ditambang mengalami proses pemisahan untuk memisahkan tantalum pentoksida (Ta2O5) dan niobium pentoksida (Nb2O5) dari mineral lainnya. Langkah pertama dalam proses ini adalah reaksi dengan asam fluorida:
Ta2O5+ 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5+ 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
Jean-Charles Galisa de Marinha menemukan metode pemisahan skala industri yang memanfaatkan perbedaan kelarutan dalam air yang dimiliki oleh kompleks fluorida niobium dan tantalum. Metode baru ini kemudian menggunakan pelarut organik yang mirip dengan sikloheksanon untuk mengekstrak fluorida dari larutan berair, dan kemudian air untuk mengekstrak kompleks niobium dan tantalum secara terpisah dari pelarut organik. Penambahan kalium fluorida mengendapkan niobium ke dalam kompleks kalium fluorida, sedangkan penambahan amonia mengendapkan niobium pentoksida:
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5] ↓ + 2 HF



Kemudian:
2 H2[NbOF5] + 10 NH4OH → Nb2O5↓ + 10 NH4F + 7 H2O
Ada beberapa metode reduksi dari senyawa menjadi logam. Salah satunya adalah elektrolisis campuran cair K2[NbOF5] dan natrium klorida, dan yang lainnya adalah reduksi niobium fluorida dengan natrium. Metode ini menghasilkan logam niobium dengan kemurnian tinggi. Dalam produksi skala besar, reduksi Nb2O5 umumnya dilakukan dengan menggunakan hidrogen atau karbon. Metode lain menggunakan reaksi aluminotermik dimana oksida besi dan niobium oksida bereaksi dengan aluminium:
3 Nb2O5 + Fe2O3 + 12 Al → 6 Nb + 2 Fe + 6 Al2O3
Sejumlah kecil aditif pengoksidasi yang mirip dengan natrium nitrat dapat meningkatkan reaksi di atas. Ini menghasilkan paduan aluminium oksida dan ferro-niobium, yang terakhir dapat digunakan dalam produksi baja. Ferro Niobium biasanya mengandung 60% hingga 70% niobium. Tanpa penambahan oksida besi, reaksi aluminotermal menghasilkan logam niobium, tetapi hanya setelah proses pemurnian menghasilkan paduan niobium dengan kemurnian tinggi dengan sifat superkonduktor. Metode yang digunakan oleh dua distributor niobium terbesar di dunia adalah peleburan berkas elektron vakum.
Pada tahun 2013, Perusahaan Metalurgi dan Pertambangan Brasil Terbatas (Portugis: Cia. Brasileira de Metalurgia & Mineração) menguasai 85% produksi niobium dunia. Survei Geologi AS memperkirakan produksi niobium meningkat dari 38.700 ton pada tahun 2005 menjadi 44.500 ton pada tahun 2006. Persediaan sumber daya niobium global diperkirakan mencapai 4,4 juta ton. Antara tahun 1995 dan 2005, produksi meningkat lebih dari dua kali lipat dari 17.800 ton, dan antara tahun 2009 dan 2011, produksi tetap stabil di angka 63,000 ton per tahun.

