니오브 생산

니오븀 금속은 용융된 7불화니오븀 칼륨을 전기분해하거나, 7불화니오븀 칼륨을 나트륨 금속으로, 오산화니오븀을 알루미늄 금속으로 환원하여 생성할 수 있습니다. 순수 니오븀은 잔류 가스를 제거하기 위해 전자 튜브에 사용됩니다. 강철에 니오븀을 도핑하면 강철의 고온 내산화성이 향상되고 용접성이 향상됩니다. 니오븀은 고온 서멧 제조에도 사용됩니다.
채굴된 광석은 다른 광물로부터 오산화탄탈륨(Ta2O5)과 오산화니오븀(Nb2O5)을 분리하는 분리 공정을 거친다. 공정의 첫 번째 단계는 불산과의 반응입니다.
Ta2O5+ 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5+ 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
Jean-Charles Galisa de Marinha는 니오븀과 탄탈륨의 불화물 복합체가 갖는 수용해도의 차이를 활용하는 산업 규모의 분리 방법을 발명했습니다. 그런 다음 새로운 방법은 사이클로헥사논과 유사한 유기 용매를 사용하여 수용액에서 불화물을 추출한 다음 물을 사용하여 유기 용매와 별도로 니오븀 및 탄탈륨 복합체를 추출합니다. 불화칼륨을 첨가하면 니오븀이 불화칼륨 복합체로 침전되는 반면, 암모니아를 첨가하면 오산화니오븀이 침전됩니다.
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5] ↓ + 2 HF

그 다음에:
2 H2[NbOF5] + 10 NH4OH → Nb2O5↓ + 10 NH4F + 7 H2O
화합물을 금속 상태로 환원하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 하나는 K2[NbOF5]와 염화나트륨의 용융 혼합물을 전기분해하는 것이고, 다른 하나는 나트륨을 사용하여 불화니오븀을 환원시키는 것입니다. 이 방법은 고순도의 니오브 금속을 생산합니다. 대규모 생산에서 Nb2O5의 환원은 일반적으로 수소나 탄소를 사용하여 수행됩니다. 또 다른 방법은 산화철과 산화니오븀이 알루미늄과 반응하는 알루미늄열 반응을 활용합니다.
3 Nb2O5 + Fe2O3 + 12 Al → 6 Nb + 2 Fe + 6 Al2O3
질산나트륨과 유사한 소량의 산화 첨가제는 위의 반응을 향상시킬 수 있습니다. 이를 통해 산화알루미늄과 니오븀철 합금이 생산되며, 후자는 철강 생산에 사용될 수 있습니다. 페로 니오븀은 일반적으로 60%~70%의 니오븀을 함유합니다. 산화철을 첨가하지 않고 알루미늄열 반응을 통해 니오븀 금속이 생성되지만, 정제 공정을 거쳐야 초전도 특성을 지닌 고순도 니오븀 합금이 생성됩니다. 세계 최대의 니오브 유통업체 두 곳이 사용하는 방식은 진공전자빔 용해 방식이다.
2013년 현재 브라질 야금 광산 회사(포르투갈어: Cia. Brasileira de Metalurgia & Mineração)는 전 세계 니오브 생산량의 85%를 통제합니다. 미국 지질 조사국(US Geological Survey)은 니오브 생산량이 2005년 38,700톤에서 2006년 44,500톤으로 증가한 것으로 추정합니다. 전 세계 니오브 자원 재고량은 440만 톤으로 추산됩니다. 1995년부터 2005년까지 생산량은 17,800톤에서 두 배 이상 증가했으며, 2009년부터 2011년까지 생산량은 연간 63,000톤으로 꾸준하게 유지되었습니다.