12.3. Термодинамика реакций восстановления ниобия

Содержание > ГЛАВА 12. Электрометаллургия феррованадия > 12.3. Термодинамика реакций восстановления ниобия

Восстановление ниобия углеродом. Реакции восстановления ниобия из Nb2O5 углеродом до ниобия и до карбида в общем виде могут быть представлены так (Тн.в – температура начала восстановления соответствует ∆G = 0):

Восстановление ниобия кремнием. Для реакции 2/5Nb2O5 + Si = 4/5Nb + SiO2; ∆G = –201539 – 35,52Т извлечение ниобия в силикотермическом процессе невелико, а сплав (50–60% Nb) получается с высоким содержанием кремния (5–8%).
Восстановление ниобия алюминием. Термодинамический анализ реакций восстановления ниобия из оксидов алюминием очень важен для разработки и совершенствования алюминотермических процессов получения феррониобия.
Суммарная реакция взаимодействия Nb2O5 с алюминием
2/5Nb2O5 + 4/3Al = 4/5Nb + 2/3Al2O3
характеризуется следующим изменением энергии Гиббса: ∆G = –461753 + 74,86Т. Термодинамически наиболее трудно осуществима реакция восстановления NbO алюминием:
2NbO + 4/3Al = 2Nb + 2/3Al2O3; ∆G = -170233 + 33,48Т.
В интервале 2000–2300 K алюминотермическое восстановление Nb2O5 протекает достаточно полно, а извлечение в сплав достигает 99,8%.