ייצור ניוביום

ניתן לייצר מתכת ניוביום על ידי אלקטרוליזה של אשלגן ניוביום heptafluoride מותך, או על ידי הפחתת אשלגן ניוביום heptafluoride עם מתכת נתרן או ניוביום פנטאוקסיד עם מתכת אלומיניום. ניוביום טהור משמש בצינורות אלקטרוניים כדי להסיר שאריות גזים. סימום פלדה בניוביום משפר את עמידות החמצון של פלדה בטמפרטורות גבוהות ומשפר את תכונות הריתוך של הפלדה. ניוביום משמש גם לייצור של cermets בטמפרטורה גבוהה.
העפרה הכורה עוברת תהליך הפרדה להפרדת טנטלום פנטאוקסיד (Ta2O5) וניוביום פנטאוקסיד (Nb2O5) משאר המינרלים. השלב הראשון בתהליך הוא תגובה עם חומצה הידרופלואורית:
Ta2O5+ 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
Nb2O5+ 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
ז'אן-שארל גאליסה דה מרינה המציא שיטות הפרדה בקנה מידה תעשייתי המנצלות את ההבדלים במסיסות המים שיש לקומפלקסי הפלואורידים של ניוביום וטנטלום. לאחר מכן, השיטה החדשה משתמשת בממס אורגני הדומה לציקלוהקסנון כדי להפיק את הפלואוריד מתמיסה מימית, ולאחר מכן במים כדי לחלץ את קומפלקס הניוביום והטנטלום בנפרד מהממס האורגני. תוספת של אשלגן פלואוריד מזרזת את הניוביום לתוך קומפלקס האשלגן פלואוריד, בעוד שהוספת אמוניה מזרזת ניוביום פנטאוקסיד:
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5] ↓ + 2 HF

לאחר מכן:
2 H2[NbOF5] + 10 NH4OH → Nb2O5↓ + 10 NH4F + 7 H2O
ישנן מספר שיטות להפחתה מהתרכובת למצב מתכתי. האחד הוא אלקטרוליזה של תערובת מותכת של K2[NbOF5] ונתרן כלורי, והשני הוא הפחתת פלואוריד של ניוביום עם נתרן. שיטה זו מניבה מתכת ניוביום בטוהר גבוה. בייצור בקנה מידה גדול, הפחתת Nb2O5 מתבצעת בדרך כלל באמצעות מימן או פחמן. שיטה נוספת משתמשת בתגובה אלונותרמית שבה תחמוצת ברזל ותחמוצת ניוביום מגיבים עם אלומיניום:
3 Nb2O5 + Fe2O3 + 12 Al → 6 Nb + 2 Fe + 6 Al2O3
כמות קטנה של תוסף מחמצן הדומה לנתרן חנקתי יכולה לשפר את התגובה לעיל. זה מייצר תחמוצת אלומיניום וסגסוגות פרו-ניוביום, כאשר האחרונה שבהן יכולה לשמש בייצור פלדה. Ferro Niobium מכיל בדרך כלל 60% עד 70% ניוביום. ללא תוספת של תחמוצת ברזל, התגובה האלונותרמית מייצרת מתכת ניוביום, אך רק לאחר תהליך טיהור לייצור סגסוגות ניוביום בעלות תכונות מוליכות על טוהר גבוה. השיטה בה משתמשים שני מפיצי הניוביום הגדולים בעולם היא המסת קרן אלקטרונים בוואקום.
נכון לשנת 2013, חברת Brazilian Metallurgical and Mining Company Limited (בפורטוגזית: Cia. Brasileira de Metalurgia & Mineração) שולטת ב-85% מייצור הניוביום בעולם. הסקר הגיאולוגי של ארה"ב מעריך שייצור הניוביום עלה מ-38,700 טון בשנת 2005 ל-44,500 טון בשנת 2006. המלאי העולמי של משאבי הניוביום מוערך ב-4.4 מיליון טון. בין 1995 ל-2005, הייצור יותר מהכפיל את עצמו מ-17,800 טון, ובין 2009 ל-2011, הייצור נשאר יציב על 63,000 טון בשנה.