Gunnar Nordberg

Occurrence et utilisations

Le niobium (Nb) se trouve avec d'autres éléments dont le titane (Ti), le zirconium (Zr), le tungstène (W), le thorium (Th) et l'uranium (U) dans des minerais tels que la tantalite-columbite, la fergusonite, la samarskite, le pyrochlore, la koppite et loparite. Les gisements les plus importants sont situés en Australie et au Nigeria, et au cours des dernières années, de vastes gisements ont été découverts en Ouganda, au Kenya, en Tanzanie et au Canada.

Le niobium est largement utilisé dans l'industrie de l'électrovide ainsi que dans la fabrication d'anodes, de grilles, de condensateurs électrolytiques et de redresseurs. En génie chimique, le niobium est utilisé comme matériau résistant à la corrosion pour les échangeurs de chaleur, les filtres, les vannes à pointeau, etc. Les outils de coupe et les matériaux magnétiques de haute qualité sont fabriqués à partir d'alliages de niobium. L'alliage de ferroniobium est utilisé dans les appareils thermonucléaires.

Le niobium et ses alliages réfractaires sont utilisés dans le domaine de la technologie des fusées, dans l'industrie aéronautique supersonique, les équipements de vol interplanétaire et dans les satellites. Le niobium est également utilisé en chirurgie.

Dangers

Au cours de l'extraction et de la concentration du minerai de niobium et du traitement du concentré, les travailleurs peuvent être exposés à des risques généraux, tels que la poussière et les fumées, qui sont typiques de ces opérations. Dans les mines, l'action des poussières peut être aggravée par l'exposition à des substances radioactives telles que le thorium et l'uranium.

Phytotoxicité

Une grande partie des informations sur le comportement du niobium dans le corps est basée sur des études de la paire de radio-isotopes ⁹⁵Zr-⁹⁵Nb, un produit de fission nucléaire commun. ⁹⁵Nb est la fille de ⁹⁵Zr. Une étude a examiné l'incidence du cancer chez les travailleurs des mines de niobium exposés aux produits de filiation du radon et du thoron et a trouvé une association entre le cancer du poumon et le rayonnement alpha cumulatif.

Les injections intraveineuses et intrapéritonéales de niobium (radioactif) et de ses composés ont montré une distribution assez uniforme dans l'organisme, avec une tendance à s'accumuler dans le foie, les reins, la rate et la moelle osseuse. L'élimination du niobium radioactif de l'organisme peut être sensiblement accélérée par l'injection de doses massives de nitrate de zirconium. Après injections intrapéritonéales de niobium stable sous forme de niobate de potassium, la DL₅₀ pour les rats était de 86 à 92 mg/kg et pour les souris de 13 mg/kg. Le niobium métallique n'est pas absorbé par l'estomac ou les intestins. Le DL₅₀ de pentachlorure de niobium dans ces organes était de 940 mg/kg pour les rats, tandis que le chiffre correspondant pour le niobate de potassium était de 3,000 4 mg/kg. Les composés de niobium administrés par voie intraveineuse, intrapéritonéale ou per os produisent un effet particulièrement prononcé sur les reins. Cet effet peut être atténué par une médication préventive à base d'acide ascorbique. La prise orale de pentachlorure de niobium provoque en outre une irritation aiguë des muqueuses de l'oesophage et de l'estomac, et des modifications du foie ; une exposition chronique pendant XNUMX mois provoque des modifications sanguines temporaires (leucocytose, déficit en prothrombine).

Le niobium inhalé est retenu dans le poumon, qui est l'organe critique pour la poussière. Inhalation quotidienne de poussière de nitrure de niobium à une concentration de 40 mg/m³ d'air entraîne en quelques mois des signes de pneumoconiose (alors qu'il n'y a pas de signes perceptibles d'action toxique) : épaississement des septa interalvéolaires, développement de quantités importantes de fibres de collagène dans les tissus péribronchiques et périvasculaires et desquamation de l'épithélium bronchique. Des changements analogues se développent lors de l'administration intratrachéale de poussière de pentoxyde de niobium; dans ce cas, la poussière se trouve même dans les ganglions lymphatiques.

Mesures de sécurité et de santé

Les concentrations atmosphériques des aérosols d'alliages de niobium et de composés contenant des éléments toxiques tels que le fluor, le manganèse et le béryllium doivent être strictement contrôlées. Lors de l'extraction et de la concentration de minerai de niobium contenant de l'uranium et du thorium, le travailleur doit être protégé contre la radioactivité. Une conception technique appropriée comprenant une ventilation adéquate avec de l'air frais est nécessaire pour contrôler la poussière dans l'air de la mine. Lors de l'extraction du niobium pur à partir de ses composés par la métallurgie des poudres, les lieux de travail doivent être exempts de poussières et de fumées de niobium, et les travailleurs doivent être protégés contre les produits chimiques tels que les alcalis caustiques et le benzène. De plus, des examens médicaux réguliers comprenant des tests de la fonction pulmonaire sont recommandés.

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