锆英砂的分解与锆、铪化合物的制备,多采用火法与湿法工艺相结合的方法。 锆英砂(ZrSiO4)是生产锆、铪产品的主要矿物原料,由于锆英砂非常稳定,为了分解锆英砂,可采用不同的冶金方法,其目的是除去锆英砂中的二氧化硅,以制取所需的锆、铪化合物。 锆英砂的分解工艺主要有: (1)苛性钠和苏打烧结法。与苛性钠共熔或与苏打烧结,制得锆酸钠或硅锆酸钠等。 (2)碳酸钙烧结法。与石灰或碳酸钙烧结制得锆酸钙。 (3)硅氟酸钾烧结法。与硅氟酸钾(K2SiF6)熔合,制得锆(铪)氟酸钾(K2ZrF6、K2HfF6),可用于钠还原或电解制取锆粉,或进行锆铪分离。 (4)等离子法。在等离子设备中,直接分解ZrSiO4而获得粗二氧化锆。 (5)碳热法。在电炉中进行碳还原,生成ZrC或Zr(C,N),然后进行氯化以制取粗四氯化锆、二氧化锆。 (6)氯化法。直接氯化锆英石与碳的混合料,获得粗四氯化锆(铪)。 (7)从盐酸和硫酸溶液中分离出锆和铪化合物。 方法(1)、(2)、(4)可用来生产初级和工业级二氧化锆或进一步生产锆的硫酸盐、锆酰基硫酸盐和氯氧化锆。也可以在生产流程中采用萃取等锆铪分离工艺,以生产无铪二氧化锆和二氧化铪。 方法(5)、(6)两种分解法与纯Zr(Hf)O2的加碳氯化法均能生产四氯化锆(铪),并进一步生产海绵锆(铪)。
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