淺談鋯英砂氯化爐的生產(chǎn)工藝及綜合利用概況

?　　鋯作為戰(zhàn)略性新興礦物之一， 鋯資源選礦產(chǎn)品統(tǒng)稱鋯英砂。 鋯英砂不僅是提純鋯、鉿金屬的重要礦物，而且在陶瓷、鑄造等行業(yè)大量直接使用。 它是我國重要的礦產(chǎn)資源，廣泛應(yīng)用于陶瓷、玻璃、核工業(yè)、電子、建材、醫(yī)藥、紡織及日用品等領(lǐng)域。是關(guān)系國家安全和民生建設(shè)的基礎(chǔ)材料，是我國原材料工業(yè)不可缺少的部分。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋯英砂氯化爐對(duì)鋯英砂礦產(chǎn)資源的需求也逐漸增加，那么下面一起了解下淺談鋯英砂氯化爐的生產(chǎn)工藝及綜合利用概況吧!
　　鋯英砂的性質(zhì)

　　鋯英砂原礦主要存在于偉晶巖、花崗巖、片麻巖中，通常與鈦鐵礦、金紅石共生。 原礦經(jīng)過廢棄、重選、磁選、電選得到鋯英砂精礦。 被稱為鋯英砂，通常有65度砂、64度砂和63度砂。 鋯英砂具有分子結(jié)構(gòu)，具有金屬光澤、高折射率和雙折射性。 其晶體結(jié)構(gòu)屬于四方晶系，覆蓋四方錐柱形，普遍的晶型有雙錐柱體、柱狀、棱狀和錐狀等，其礦物組成以鋯正硅酸鹽(ZrSiO4)為主，根據(jù)其中ZrO2的含量不同等級(jí)也不同，慢慢冷卻后會(huì)再次化合，但迅速驟冷會(huì)生成單斜ZrO2和玻璃態(tài)的SiO2的混合物，不耐酸會(huì)使蠟燭腐爛。 是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的化合物之一。 鋯英砂非常耐高溫，在高溫下可以分解成ZrO2和SiO2，鋯英砂無色，一般工業(yè)使用的鋯英砂呈棕色、黃褐色或淡黃色，是因?yàn)榇嬖阼F的化合物[1]。

　　鋯英砂化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)難溶解的金屬、酸性試劑的蠟燭抗性高。 在高溫下，與氧化鈣、碳酸鈣、氯化鈣反應(yīng)生成鋯酸鈣等化合物，鋯英砂與氫氧化鈉反應(yīng)生成鋯酸鈉等化合物。

　　鋯英砂資源分布

　　目前全球開采的鋯礦是主要埋藏在海濱砂礦中的鋯鈦共生礦，其中排名靠前的有澳大利亞、南非、美國、烏克蘭、印度等國，也有殘斜面積砂礦。 已知的鋯礦山開采國達(dá)到30多個(gè)。

　　澳大利亞和南非也是世界鋯英砂的主要生產(chǎn)國，總產(chǎn)量約占世界的66%。 澳大利亞的鋯鈦砂礦床從東海岸沿西南海岸分布，主要位于桉樹、帕斯、馬來三個(gè)盆地的南非鈦鋯砂礦床主要分布在夸祖魯-納塔爾州、東開普敦州、北開普敦州。

　　鋯英砂氯化爐的分解技術(shù)

　　鋯英砂作為鋯鉿的主要礦物原料，其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。 目前提取鋯化合物的常用方法是鋯英砂分解法。 分解鋯英砂制備氧氯化鋯也是制備各種鋯化合物和鋯的一步，主要有燒結(jié)法、氯化法，其中燒結(jié)法為國內(nèi)各大氧氯化鋯生產(chǎn)公司所采用。 鋯英砂氯化爐分解鋯英砂精礦的目的主要是分離鋯和硅，得到品位高的鋯鉿化合物。根據(jù)添加堿的種類，燒結(jié)法進(jìn)一步分為氫氧化鈉燒結(jié)法、碳酸鈉燒結(jié)法、碳酸鈣燒結(jié)法、氧化鈣燒結(jié)法。

　　2.1NaOH燒結(jié)法

　　鋯英砂氯化爐熔融NaOH分解鋯英砂制備鋯化合物是工業(yè)中普遍的方法之一，最后用鹽酸浸出，蒸發(fā)結(jié)晶，得到Zr OCL 28 H2O。 因此，也稱為二元酸法。 由于硫酸根洗滌、氨水沉淀2道工序多，是我國早期使用的氧氯化鋯制備方法。 首先用氫氧化鈉分解鋯英砂，用硫酸浸出，用氨水沉淀，洗滌硫酸根，工藝流程長，雜質(zhì)去除困難，鋯回收率低，制備成本高。

　　2.2其他燒結(jié)方法

　　除了NaOH燒結(jié)法以外，Na2CO3的價(jià)格低于NaOH，但由于燒結(jié)溫度過高、能耗大，目前在生產(chǎn)中未采用該方法; 碳酸鈣燒結(jié)法的燒結(jié)過程以固體進(jìn)行，反應(yīng)速度受擴(kuò)散因素限制，還有Na2CO3燒結(jié)法、碳酸鈣燒結(jié)法、氧化鈣燒結(jié)法等。 采用Na2CO3燒結(jié)法分解鋯英砂，且燒結(jié)溫度高、效率低、產(chǎn)物處理困難。 目前，工業(yè)上幾乎沒有使用生產(chǎn)氧氯化鋯的方法。 氧化鈣燒結(jié)法的燒結(jié)過程和后續(xù)工序與碳酸鈣燒結(jié)法基本相同，效率低，產(chǎn)物處理困難。 在固體狀態(tài)下進(jìn)行，反應(yīng)速度受擴(kuò)散因素限制，燒結(jié)溫度高，反應(yīng)周期更長，目前工業(yè)上也很少用這種方法生產(chǎn)氧氯化鋯。

　　2.3氯化法

　　氯化法可以制備中間原料ZrCl4，準(zhǔn)備鋯、鉿的分離，與海綿鋯的制備配套。 關(guān)于鋯、鉿分離，直接分離法國的山梨糖醇所含有的HfCl4的ZrCl4;

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