锆英石精矿

东铁集团有限公司铸造原辅材料标准

DTCB 02.03-2012

锆英砂、粉

1 范围

本标准规定了锆英石砂、粉的技术条件、试验方法、检验规则、包装、标志、运输和保管。

本标准适用于熔模铸造制壳用锆英砂粉及耐火材料陶瓷芯等用。

2 引用标准

GB12214 《熔模铸造用硅砂、粉》

GB/T2477《磨料粒度及其组成》

GB/T14350《锆英石耐火材料化学分析方法》

GB2684 《铸造用原砂及混合料试验方法》

ZBJ31004 《铸造用试验筛》

技术要求

2.1 锆英石精矿产品分为六个品级。以千矿品位计算。应符合下表规定

级别

A级B级C级D级

化学成分

Zro2≧66≧65≧63≧60

fe2o3≦0.07≦0.12≦0.30≦0.45

Tio2≦0.15≦0.15≦0.20≦0.5

注：①如需要对产品有特殊要求，由供需双方商定

②锆英石中放射性物质含量按国家有关规定执行。

2.2 锆英石砂粉中水分含量应不大于0.2%

2.3 锆英石砂粉中不得混入外来杂物

2.4 锆英石砂的粒度组成参照下表执行

孔径(微米)保留量%累积保留量

-2000.1微量

＋200 1.0 1.10

＋170 2.6 3.70

＋1408.712.40

＋12034.947.30

＋10042.389.60

＋8010.4100.00

3 试验方法和检验规则

3.1 锆英石砂、粉化学成分分析方法按GB/T14350《锆英石耐火材料化学分析方法》进行。

3.2 取样和制样

3.2.1 试样选取，从每批每个牌号堆放的石英砂、粉的四角任意各抽出1kg，仔细混匀，以四分法缩分至1kg作为试样，并粘贴有：生产厂名，产品名称、原材料产地、批号、取样日期、取样地点及取样人的标签，试样应保留三个月，以备复查。试样经玛瑙盘研究磨加工为75μm后再行检验。

3.2.2 每批进厂的锆英砂、粉应附有生产厂质量检查部门签发的质量合格证明书，按本标准逐项核对检验的质量合格证明书进行验证检验。

3.3 每批供应的砂粉重量由供需双方商定。

3.4 需方如有异议，可在收货之日起15天内向供方提出，并由供需双方会同重新取样复验，按复验结果判定品级。如一方要求仲裁时，有关事宜由双方商定

3.5 产品质量由供方技术监督部门验收，保证产品质量符合本标准要求，并填写产品质量证明书。产品在需方交货验证验收。

4 包装、标志和质量证明书

4.1 锆英砂、粉必须采用双层袋包装，内层为塑料袋，外层为聚丙乙烯编织袋，每袋净重25kg或40kg。

4.2 锆英砂、粉包装袋外表应印有材料名称、规格、净重、出厂日期、批号、生产日期等标志。随货供方提供该批砂粉的质量合格证明书。

4.3 锆英砂、粉在运输贮存中，防止受潮或雨淋，不同规格的砂、粉应分类存放，并有明显标志便于管理。

锆的应用领域非常广泛

锆的应用领域非常广泛，主要以硅酸锆、氧化锆的形式应用于陶瓷、耐火材料等领域，仅有3%-4%左右的锆被加工成金属锆（或称海绵锆）的形式，再进一步加工成各种锆合金，应用于核燃料组件或者普通工业领域：如化工设备。本文着重介绍金属锆（或称海绵锆）及下游锆合金材的制造及应用情况。一、锆的简介锆（Zirconium）的元素符号Zr，位于化学元素周期表中IV-B族，它的原子序数是40，是一种银白色的过渡金属。锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。有耐腐蚀性，但是溶于氢氟酸和王水；高温时，可与非金属元素和许多金属元素反应，生成固体溶液化合物。锆的可塑性好，易于加工成板、丝等。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体，可用作贮氢材料；锆的耐蚀性比钛好，接近铌、钽。锆主要以矿物形式存在于自然界，锆在地壳中锆的含量居第20位，比常见的金属铜、铅、镍、锌多，却被称为“稀有金属”，是因为制取工艺较为复杂，不易被经济地提取。另外，在已发现的40多种锆铪矿床中，具有工业开采价值的只有10种左右，用于工业生产的仅有锆英石和斜锆石两种。二、锆资源储量丰富、供应集中据美国地质调查局（USGS）统计，全球锆储量51百万吨、基础储量77万吨(以ZrO2计)，其中澳大利亚和南非拥有世界上最大的锆英砂储量，储量占比分别占44.6%和25.0%，基础储量占比45.45%、18.18%。我国资源储量相对比较缺乏，储量和基础储量进展世界的0.98%和4.81%。锆英砂主要产地集中于澳大利亚、南非Richards Bay Deposit 地区、美国佛罗里达以及非洲的莫桑比克和亚洲的印度尼西亚、越南、印度等。目前世界年产锆英砂在125-130万吨之间。澳大利亚是世界第一大锆英砂生产国，目前占世界市场份额总量1/3 以上。南非是世界第二大锆英砂生产国，产量仅次于澳大利亚，目前占世界市场份额总量约1/3。

锆英砂的工业用途

锆英砂的工业用途锆英砂（锆英石）极耐高温，其熔点达2750。并耐酸腐蚀。世界上有80%的直接用于铸造工业、陶瓷、玻璃工业以及制造耐火材料。少量的用于铁合金、医药、油漆、制革、磨料、化工及核工业。极少量的用于冶炼金属锆。含ZrO265～66%的锆英石砂因其耐熔性(熔点2500℃以上)而直接用作铸造厂铁金属的铸型材料。锆英石砂具有较低的热膨胀性、较高的导热性，而且较其他普通耐熔材料有较强的化学稳定性，因此优质锆英石和其他各种粘合剂一起有良好的粘结性而用于铸造业。锆英石砂也用作玻璃窑的砖块。而锆英石砂和锆英石粉与其他耐熔材料混合还有其他用途。锆英砂（锆英石）用于耐火材料（称锆质耐火材料，如锆刚玉砖，锆质耐火纤维），铸造行业铸型用砂（精密铸件型砂），精密搪瓷器具，此外也用于玻璃、金属（海绵锆）以及锆化合物（二氧化锆、氯氧化锆、锆酸钠、氟锆酸钾、硫酸锆等）的生产中。可制作玻璃窑的锆英石砖，盛钢桶用锆英石砖、捣打料和浇注料；添加到其它材料中可改善其性能，如合成堇青石中添加锆英砂，可拓宽堇青石的烧结范围，而又不影响其热震稳定性；在高铝砖中添加锆英砂，制造抗剥落高铝砖，热震稳定性大大提高；还可用于提取ZrO2。锆英砂可做铸造用优质原砂，锆英砂粉是铸造用涂料主要成分。

锆英砂（锆英石）和白云石一起在高温下反应生成二氧化锆或锆氧(ZrO2)。锆氧也是一种优质耐熔材料，虽然其晶形随温度而变。稳定的锆氧还含有少量的镁、钙、钪或钇的氧化物，稳定的锆氧熔点接近2700,它抗热震，在一些冶金应用中比锆英石反应差。稳定的锆氧导热性低，在工业锆氧中，二氧化铪作耐熔物使用是无害的。金属形式存在的锆，主要用于化学工业和核反应堆工业，以及用于要求耐蚀、耐高温、特殊熔合性能或吸收特殊中子的其他工业，在美国，锆总消耗量中约有8%用于这些工业，而铪金属的唯一有意义的应用是用在军舰的核反应堆。锆金属，用多段提炼法获得，最初锆英石在电炉中和焦炭反应产生碳氢化锆，然后氯化生成四氯化锆。镁还原四氯化锆法（Thekrollprocess）包括四氯化物的还原，它把镁金属放在一种惰性的气体中，用来获得海绵状锆金属。可以用碘化物热离解法精炼高纯度锆金属，在这一过程中，依靠金属和碘蒸气在200℃的温度下发生反应，并将易挥发的碘送往连接器中，使锆成为易挥发碘的形态，从而与大多数杂质分离。大约在1300℃的温度下，碘化物在加热的灯丝上被分离。灯丝上附着高纯度的锆。释放出来的碘从灯丝中转移，这种产物称为锆晶棒。

核级锆合金性能及其应用领域研究中期报告

中期报告题目：核级锆合金性能及其应用领域研究

图1.1不同腐蚀条件下Zr-4和N18合金样品的腐蚀增重曲线成分相同的锆合金在不同水化学条件下进行腐蚀时，其发生转折所需时间和转折后的腐蚀速率有很大差别，并且对不同水化学条件腐蚀的敏感性也不同。近年来，主要集中研究了锆合金在LiOH水溶液中的抗腐蚀性能，并且对t-ZrO2的形成和其相的转变进行分析研究。当氧化膜中的t-ZrO2相向m-ZrO2相加速转变时，氧化膜厚度增加且变得较疏松，致使压应力下降，加速了腐蚀，这样就降低了合金的抗腐蚀性能，因此可以通过控制相变转化率来提高锆合金的抗腐蚀性能。 1.1.2合金元素对Zr合金腐蚀性能的影响加入合金元素能约束杂质元素对锆耐蚀性的损害，控制氧化膜结构而提高锆合金耐腐蚀性能的。合金元素对耐腐蚀性能的影响涉及到合金元素种类。研究表明，锆中添加何种元素均影响纯锆的耐蚀性，350℃水中3000h的腐蚀试验表明，添加合金元素对耐蚀性不利影响的递减顺序依次是Mo、Si、Cu、Nb、Ni、Cr、Sn和Fe。理论上根据Wagner-Hauffe假说，选用锆的同族元素进行合金化对提高锆的耐腐蚀性最有利。但Ti元素对锆的耐腐蚀性能是有害的；Hf元素因其大的热中子吸收截面可作为优异的控制材料被使用；Sn是第IV族元素中唯一能成为锆的合金化元素，目前生产中通常采用降低Sn元素含量，添加Nb元素的微量的Cu元素以及提高Fe元素含量来改善锆合金腐蚀性能，其他可添加的元素还有Nb，Cr，Mo，Ni，Fe。目前，通常通过以下几个方面控制锆合金的耐腐蚀性能：

（1）改变合金元素成分和比例不同合金元素的作用对于处于不同腐蚀介质中的锆合金的影响是不同的，因此要考虑合金元素的协同作用。当前新型锆合金的设计趋势是：降低Sn的含量（0.3％-0.6％），提高耐腐蚀性能；添加一定量的Cu（0.01％-0.2％），提高耐腐蚀性能；增加Fe（0.1％-0.35％）的含量，降低Nb、Fe质量比；尽量避免Cr、Ni的加入，以减少吸氢。（2）表面改性处理目前主要使用的表面改性处理方法有离子注入技术和等离子电解氧化技术。等离子电解氧化(PEO) 技术就是在合适的电解液中进行等离子电解氧化，使锆合金表面生成陶瓷氧化物膜，提高材料的耐磨性和耐腐蚀性能。研究表明，PEO技术是一种改善锆合金耐腐蚀性能的有效方法。另外，改善锆合金腐蚀性能还可通过：①控制热加工制度，优化加工工艺，控制第二相数量、大小及分布；②控制水化学条件。但这些措施仍需进一步发展完善，因此在改善锆合金耐腐蚀性能方面仍需进行大量研究工作。 1.2锆合金的力学性能：金属的塑性变形主要依靠滑移和孪生，锆合金的塑性变形机制包括柱面滑移、基面滑移、锥面滑移和孪生等。锆合金的微观组织和力学性能主要通过锆合金塑性变形机制影响，如变形方式、晶粒的初始取向、变形温度和应变速率等。纯锆的室温弹性模量为9.9×104Mpa，剪切模量为3.6×104Mpa，泊松比为0.35，室温下为密排六方结构。由于α-Zr的滑移面为（1010），不同于其他金属的（0001）面，故具有比其他密排六方金属优异的延性。密排六方结构金属一个重要特性是各向异性，对称性低，独立滑移系少，比面心立方晶体和体心立方晶体复杂得多。因此，晶粒取向是影响其变形机制的一个非常重要的原因。国外的很多研究工作主要集中在具有强烈基面织构的纯锆板材，而对于含有合金元素的锆合金，初始取向对其塑性变形行为及变形机理等方面的研究工作还开展得很少。此外，Zr合金板材通常具有双峰织构，这对深入研究取向对变形机理和变形织构的影响带来更大的难度和挑战。图1.2密排六方晶体点阵的滑移系

纳米氧化锆的应用

纳米级二氧化锆的应用二氧化锆是一种具有高熔点、高沸点、导热系数小、热膨胀系数大、耐磨性好、抗腐蚀性能优良的无机非金属材料。其纳米材料因具有比较高的比表面积而有许多重要用途，近几年来已成为科研领域中的一个热点，并被广泛应用于工业生产中。由它可以制备出多种功能的陶瓷元件，在固体氧化物燃料电池热障涂层材料、催化剂载体润滑油添加剂气敏性耐磨材料等方面都有一定的应用和发展。结构陶瓷方面，由于纳米二氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢等优点，因此被广泛应用于结构陶瓷领域。主要有:Y-TZP磨球、分散和研磨介质、喷嘴、球阀球座、氧化锆模具、微型风扇轴心、光纤插针、光纤套筒、拉丝模和切割工具、耐磨刀具、表壳及表带、高尔夫球的轻型击球棒及其它室温耐磨零器件等。钇稳定纳米二氧化锆(优锆纳米材料)粒径小，纯度99.9%，平均粒径20-40纳米，烧出来的陶瓷通透性好，表面光洁度高，适合做牙科陶瓷，刀具陶瓷，结构陶瓷，生物陶瓷。纳米氧化锆粉体(优锆纳米)，具有纳米颗粒尺寸细、粒度分布均匀、无硬团聚和很好的球形度。生产中做到了精确控制各组分含量，实现不同组分之间粒子的均匀混合，严格控制颗粒尺寸、形态和结构，保证了产品的质量。利用该产品掺杂不同元素的导电特性，在高性能固体电池中用于电极制造，成为电池专用。纳米氧化锆粉体（40-50纳米）分散在水相介质中, 形成高度分散化、均匀化和稳定化的纳米氧化锆液(苏州优锆纳米材料)。纳米氧化锆分散液除具有纳米粉体的特性外，还具有更高的活性、易加入等特性。纳米氧化锆分散液做到产品中纳米材料以单个纳米粒子状态存在，客户使用能用到真正的纳米材料，用出真正的纳米效果，大大提高产品的性能。纳米氧化锆分散液因为达到了完全单分散纳米状态，所以和其他材料表面接触后不是普通粉体材料的吸附，而是和化学键结合一体，所以有极高的稳定性，可以极大的提高耐水洗，耐磨、抗菌等性能，极大地发挥纳米材料的作用。

工业锆及锆合金腐蚀性能研究

Internal Combustion Engine & Parts? 117 ? 工业锆及锆合金腐蚀性能研究刘鹏;菅凤侠;吴青山 (西安工业大学北方信息工程学院，西安710200) 摘要：锆及锆合金具有优越的耐腐蚀性能，作为包壳及存储材料，应用于石油或化工行业，同时在核工业领域也有着较为广泛的应用。本实验讨论温度发生变化时通过腐蚀极化曲线反应Zr-3合金的耐蚀性能。得到600益时Zr-3合金的腐蚀电位-390mV，腐蚀电流密度-4.0mA/cm2,具有较为优越的耐腐蚀性。关键词：Zr-3合金;腐蚀;极化曲线；性能研究 1锆合金的发展锆在高温条件下在水和蒸汽中都有很强的抗腐蚀性能，特别在核反应堆重具有相当好的抗中子辐照性能，且有适合的力学性能和良好的加工性能。锆及锆合金是核动力反应堆的燃料包壳材料及其结构材料等。锆及锆合金的研究与发展与核工业的发展是密切关联的，随着后续大力发展原子能发电站得到推广应用。锆和钛两者在海水中使用时都很好，但是耐蚀性方面有些差别。在非酸性氯化物中，如海水或氯化物溶液，锆和钛均具有耐蚀性，但锆比钛更耐细缝隙腐蚀，因为随着时间延长缝隙环境往往会转变为还原性的，对于钛及钛合金来讲，随着还原性增强腐蚀性能下降。在有机酸中，锆比钛更可靠的多，在高温和整个浓度范围内锆都是耐蚀的，而钛会随着环境的变化受到影响。但是锆在200益以下时，对干氯具有耐蚀性，湿氯就会产生局部腐蚀，且相当敏感。应力腐蚀开裂是材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的脆性断裂现象，由于应力腐蚀破坏前没有明显的塑性变形，故常造成灾难性的事故，从应力看，造成应力腐蚀破坏的是静应力，远低于材料的屈服强度，而且一般是拉伸应力。从环境介质看，每一种金属或合金，只有在特定的介质中才会发生应力腐蚀，如低碳钢在NaOH，硝酸盐、碳酸盐、液体氨、H2S等溶液；奥氏体不锈钢在氯化物溶液；铜合金在在氨，铵离子溶液；铝合金在海水，N aC l等溶液中才会发生应力腐蚀破坏。由于高温、高压及辐射因素的影响，在材料服役期间必将会发生应力腐蚀断裂现象。而对于工业上来讲，其工作环境大多是纯腐蚀性的，尤其是石化或工业行业中，往往还存在持续高温及冲击环境等。因此每年也会有大约10%的锆及锆合金被应用于石化等方面。因为锆对很多腐蚀介质有着很强的抵抗力，且其耐蚀性能是明显优于钛而接近于钽。锆及锆合金以其优越的性能受到各国学者越来越多的关注，虽然目前锆合金的价格稍高，但其优良的耐腐蚀性却战胜了其价格上的相对劣势[2]。本试验通过对锆或锆合金热处理后，研究其不同温度条件时腐蚀性能的变化。 2极化曲线分析为了探索如何腐蚀性能的变化，必须对电极进行研究，极化曲线的测定是其中重要方法之一。在研究可逆电池的电动势和电池反应时，电极上几乎是没有电流通过的，所以每个电极反应都是在接近于平衡状态下进行的，故电极反应是可逆的。但当有电流明显地通过电池时，电极的平衡状态被破坏，电极电势偏离平衡值，电极反应处于不可逆状态，而且随着电极上电流密度的增加，电极反应的不可逆程度也随之增大。由于电流通过电极而导致电极电势偏离平衡值的现象称之为电极的极化，描述电流密度与电极电势之间关系的曲线称作极化曲线。锆是一种活泼金属，但其可形成表面致密的氧化膜，因此从其属于钝化材料这方面来讲，钝化区若遭到破坏会使得锆及锆合金的腐蚀性能迅速下降。根据试验可得不同退火温度段试样的极化曲线图，而在不同温度下的极化曲线腐蚀电位和电流密度都有不同程度的变化，因而得到 700益的极化曲线具有较低的电流密度，但是其腐蚀电位又太低，当550益时极化曲线腐蚀电位很高，电流密度也较低，由此可得出600益时极化曲线具有较高的腐蚀电位-390mV和较低的电流密度-4.0mA/cm2，根据极化曲线中腐蚀性能的判断标准，该温度下的腐蚀性优良。 2.1不同保温时间下锆及高合金极化曲线分析温度的确定使锆合金在退火过程中的影响因素减少了很多，这是只需要考虑时间变化对腐蚀性能的影响，根据不同种类检测方法的分析，在所选的时间范围内约3h 的腐蚀性能较为优越。根据Zr-Sn-N b系合金在480益及 580益时腐蚀行为的影响，可发现在480益试样的增重会减少，580益时试样的增重相对增加了，但是腐蚀性却没有多大变化。究其原因，主要是原因是因在时效过程中N b的固溶度随着温度的变化而变化，所以在时效中，N b的沉积相不一导致了腐蚀性能的变化。本实验中锆合金中存在的第二相粒子的变化对腐蚀会产生很大的影响[3]，得知该条件下的腐蚀电位约为- 380mV，腐蚀电流约为-3.0 mA/cm2,根据极化曲线的标准腐蚀电位增大了，但同时腐蚀电流也增加了。该条件下的极化曲线虽然电流密度变大了但腐蚀电位也变大，综合认为在600益时保温3h的试样腐蚀性能较为优越。图1是不同温度下的极化曲线，综合三条曲线来看，600益时试样的耐腐蚀性较为优越。 2.2冷却方式不同对锆及锆合金极化曲线的影响在600益、保温3h随炉冷却曲线中的腐蚀电位为：390mV，而电流密度为：-3.8mA/cm2，与以上的分析对比得出，腐蚀电位从-380m V减小到-390mV，稍有减少约占 2.6%，电流密度也从降低了，从-4.10 mA/cm2增加到了

锆铁的性质及用途

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟锆铁的性质及用途锆铁是由锆与铁及硅、铝等元素组成的铁合金。炼钢用的锆铁是锆硅铁，含Zr15%～45%，Si30%～65%。用铝热法生产的则因含铝故称锆铝铁，含 Zr15%。1789 年德国克拉普罗特(M.H.Klaproth)发现了一种新的氧化物，取名叫Zircomia。1824 年瑞典贝采利厄斯(J.J.Berzelius)用钾还原K2ZrF6 的方法，首次制出锆。1923 年美国钢厂首次进行了用锆硅铁做脱氧剂的试验，取得良好效果。之后开始用金属热法生产出锆硅铁和锆铝铁。中国南京特殊合金厂，于1987 年试制出锆硅铁，含Zr20%～40%，Si45%～55%;用作炼钢脱氧剂。性质锆的原子量为91.22。外层电子结构为ztdz5s。。熔点1852℃。沸点4400℃。密度6.49g/cm3(20℃)。锆铁系相图见一FN。锆与铁生成稳定的化合物 FeZr2(45.1%zr)，熔点1650℃，FeZr 系内有两个共晶体。在16%Zr 时共晶熔点为1330℃;在84%Zr 时共晶熔点约为940℃。锆与硅生成多种硅化锆。有Zr：Si(Si13.65%)，ZrSi3(Si15.55%)，ZrSi(Si23.55%)和ZrSi2(si38.12%)等。商品锆硅铁的密度约3.5g/cm3，熔化温度范围为1260～1345℃。用途锆是稀有金属。它是碳化物形成元素。在炼钢过程中，锆是强有力的脱氧和脱氮元素。锆能细化钢的奥氏体晶粒。它和硫能化合成硫化锆，因此能防止钢的热脆性。锆还有降低钢的应变时效现象和提高钢的低温韧性等优点。锆在铸铁中的作用类似钛。可形成碳化锆，与硫结合形成硫化物。在冷却时促进石墨的生成。少量的锆即有利于白口铸铁的石墨化，使白口铁灰口化。在生产韧性铸铁时缩短退火时间。锆资源含锆矿石有十几种。而在工业上可用的只有锆英石(zircon)和斜锆石(baddeleyite)两种。锆英石也叫锆石，是分布最广的锆矿物。主要产地为美国、巴西、印度、澳大利亚、中国和独联体等国。其主要组成为ZrO2SiO2。理论成分为：ZrO267.01%和SiO233.99%。锆英石矿

磷酸锆性状及其应用领域简析

磷酸锆性状及其应用领域简析一、磷酸锆的化学性状磷酸锆类化合物是近年发展的一类新型多功能材料。磷酸锆不仅具有层状化合物的共性，而且制备容易，晶型好；不溶于水和有机溶剂，能耐较强的酸和一定的碱度，稳定性和机械强度很强，化学稳定性较高；层状结构稳定，在客体引入层间后仍然可以操持层状结构；有较大的比表面积，表面电荷密度较大，是一种较强的固体酸，可以发生离子交换反应。磷酸锆(α-ZrP) 英文名: Zirconium Hydrogen Phosphate 分子式: α-Zr（HPO4）2·H2O CAS 号: 13772-29-7 分子量: 301.19 外观: 白色粉末主要规格指标 Zr（HPO4）2·H2O ZrO2氟化物水不溶物烧失水分PH值密度平均粒径(μm) 99(%≥) 40(%≥) 0.002(%≤) 99.9(%≤) 6(%≤) 5~7 2.66(g/cm3) 10~20 二、磷酸锆运用领域分析 2.1 医用肾透析仪器耗材运用原理：磷酸锆是目前优质血液透析吸附材料替代品。它既具有像离子树脂一样的离子交换性能，又具有像沸石一样的择形吸附和催化性能，HIA具有较高的热稳定性和耐酸碱性。运用背景：ESRD(终末期肾病)患者200万。初步估计我国需要进行肾透析的患者约每年200 万人，且按每年15%的速度递增。血液透析室急慢性肾功能衰竭患者肾脏替代治疗方式之一。血液透析患者每周要进行2-3次的透析治疗，每次是4-4.5小时。随着人民收入水平和医疗消费水平在提升，大病医保的广泛覆盖和报销比例也在不断提升。每个患者每年花在血液透析耗材上的成本至少一万元（按100元/次，100次/年计算） A、本项目生产的磷酸锆产品属于透析耗材类材料，主要用于医用肾透析。我国目前有糖尿病患者1.2亿，而糖尿病是引发慢性肾脏病的危险因素之一，在加上高血压和慢性肾炎，推算慢性肾脏病患者达1.5亿多人，最终超过1%的患者会发展为终末期肾功能衰竭（尿毒症），需要进行长期的肾透析维持性治疗。从日本和美国的调查及数据统计看，初步估

氧化锆传感器

氧化锆氧传感器原理及应用作者:日期:2007-4-16 16:25:57原地址: 一、序言：人们早就知道，某些固体氧化物、卤化物、硫化物等具有离子导电性能，其中最著名的是1989年Nernst发现的稳定氧化锆在高温下呈现的离子导电现象。在此后的一段时期内，尽管人们对这种具有离子导电性能的物质——固体电解质进行了种种研究，但始终进展不大。直到1957年，K.kiukkala和C.Wagner首次用固体电解质组装原电池并从理论上阐明其原理以后，这方面的研究和应用才得以迅速发展。在所有固体电解质，氧化锆是目前研究和开发应用得最普遍的一种。它不仅用来作高温化学平衡，热力学和动力学研究，而且已在高温技术，特别是高温测试技术上得到广泛应用。氧探头这种以氧化锆固体电解质为敏感元件，用以测定氧浓度的装置就是一个典型的例子。1961年，J.Weissbart和R.Ruka研制成功的第一个氧化锆浓差电池测氧仪。七十年代初出现商业用氧化锆氧探头以后，引起科学界和工业界的普遍重视，特别是西德、日本、美国等国都进行了深入的研究和产品开发工作。到七十年代中期，氧探头的理论和实践已趋成熟，开发出了多种结构形式的氧探头。由于氧探头与现有测氧仪表(如磁氧分析器、电化学式氧量计、气象色谱仪等)相比，具有结构简单，响应时间短(0.1-0.2秒)，测量范围宽(从ppm到百分含量)，使用温度高(600～1200℃)，运行可靠，安装方便，维护量小等优点，因此在冶金、化工、电力、陶瓷、汽车、环保等工业部门得到广泛的应用。二、氧传感器测氧原理氧探头是利用氧化锆陶瓷敏感元件来测量各类应用环境下的氧含量的，通过它以求实现工业加热炉燃烧过程自动控制，以及热处理可控气氛炉对零件的质量控制。下面介绍氧化锆陶瓷是如何来完成测氧功能的。 1.ZrOa锆头的导电机制 ZrO2是典型的离子晶体，ZrO2中添加的二价或三价立方对称氧化物，如CaO、MgO、Y2O3和其它三价稀土氧化物时，在适当的加热和冷却条件下可以使ZrO2在600℃以上时成为氧的快离子导体，人们称它为固体电解质。这种陶瓷材料对氧具有高度的敏感性，选择性亦十分好，用它作成的氧探头（又称氧传感器）广泛应用于工业炉和环境保护。ZrO2固体电解质是离子导电体，它是通过晶格内的氧离子空位来实现导电的，锆的导价金属氧化物的加入在ZrO2 晶格中产生了大量的氧离子空位（如图1所示）。每加入二个钇离子就建立一个氧离子空位，ZrO2的缺陷浓度主要决定于添加剂的加入量，而与温度和环境气氛无关。ZrO2的离子导电就是通过ZrO2内的氧离子的迁移来实现的。 2.氧传感器的测氧原理：在氧化锆电解质(ZrO2管)的两侧面分别烧结上多孔铂（Pt）电极，在一定温度下，当电解质两侧氧浓度不同时，高浓度侧(II侧Pref)的氧分子被吸附在铂电极上与电子（4e）结合形成氧离子O2-，使该电极带正电，O2-离子通过电解质中的氧离子空位迁移到低氧浓度侧（I侧Po2）的Pt电极上放出电子，转化成氧分子，使该电极带负电。这样在两个电极间便产生了一定的电动势，氧化锆电解质、Pt电极及两侧不同氧浓度的气体组成氧探头即所谓氧化锆浓差电池。这种电池电动势产生的原动力是两侧电极上氧的化学位差。在氧探头中，高浓度侧气体用已知氧浓度（Pref）的气体作为参比气，如用空气，则Pref =20.6% 。将此值及（5）式中的常数项合并。则得参比气为空气的能斯特公式 E=0.0215Tln0.2095／PO2 （6）可见，如能测出氧探头的输出电动势E和被测气体的绝对温度T，即可算出被测气体的氧分压（浓度）PO2 。在实际应用中，通过检测气体的氧电势及温度，通过以能斯特公式为基础的数学模型，就可以推算出被测气体的氧含量（百分比）。这就是氧化锆氧探头的基本检测原理。

国产与进口工业锆性能对比

第6期收稿日期：2018－12－11 作者简介：胡旭坤(1983—)，陕西周至人，工程师，学士，主要从事锆合金加工工艺研究櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂殬殬殬殬。生产与应用国产与进口工业锆性能对比胡旭坤1，2，3，赵林科1，2，3，徐滨1，2，3，杨晶1，2，3，于军辉1，2，3(1．国核宝钛锆业股份公司，陕西宝鸡721013;2．国家能源核级锆材研发中心，陕西宝鸡721013;3．陕西省核级锆材重点实验室，陕西宝鸡721013)摘要：本文概述了国核宝钛锆业股份公司产品概况，工业锆产品标准;对比了国产和进口工业锆产品的化学成分、金相组织、力学性能。结果表明:国核锆业生产的工业锆铸锭、管材、板材系列产品与进口同类产品的化学成分、力学性能、金相组织结果相当。关键词：国产;进口;工业锆;性能中图分类号：TG146．414文献标识码：A 文章编号：1008－021X (2019)06－0087－03Performance Comparison of Domestic and Imported Industry Grade Zirconium Hu Xukun 1，2，3，Zhao Linke 1，2，3，Xu Bin 1，2，3，Yang Jing 1，2，3，Yu Junhui 1，2，3(1．State Nuclear Bao Ti Zirconium Industry Company ，Baoji 721013，China ;2．National Center for Energy Ｒesearch and Development of Nuclear Grade Zirconuim ，Baoji 721013，China ;3．Key Laboratory of Nuclear Grade Zirconium of Shaanxi ，Baoji 721013，China )Abstract :This paper summarized the product profile and the industry grade zirconium products standard of State Nuclear Baoti Zirconium Industry Company ，and the chemical composition ，metallographic structure and mechanical properties of domestic and imported industry grade zirconium products are compared．The results show that the chemical composition ，mechanical properties and metallographic structure of industry grade zirconium ingots ，pipes and sheets produced by State Nuclear Baoti Zirconium Industry Company are similar to those of imported similar products． Key words :domestic ;imported ;industry grade zirconium ;properties 1引言锆及锆合金由于其热中子吸收截面小，且具有良好的力学性能、加工成型性能、焊接性能、耐酸、碱腐蚀性能而被广泛用于原子能及化工等领域［1］。在化工领域，工业锆主要用于酸性，强还原性及温度较高且含有卤族离子的醋酸、醋酐等化工装置中。工业锆的主要产品有锻件、板带材、管棒材等，用于制作压力容器、换热器、塔器、搅拌器等化工装置。选用锆材作为化工设备制造的关键材料，不仅提高了设备的使用寿命和可靠性，而且改善了工作环境，提高了化工原料的产量，质量和经济效益。本文概述了我国锆合金的生产龙头企业－－国核宝钛锆业股份公司(简称“国核锆业”)现有工业锆材加工技术水平，对比我国工业锆合金技术与国外进口的差异，以及国核锆业和国外进口Ｒ60702(Zr －3)工业锆板材、管材产品的化学成分、金相组织、力学性能的差异。为发展我国工业锆合金加工技术，寻求国内外锆材加工差异，实现我国锆材加工和发展技术水平提供了理论和实践基础。 2企业发展概况国核宝钛锆业股份公司是集锆及锆合金材料生产制造、科技研发和理化检测为一体的高科技领军企业，建成了涵盖海绵锆生产、锆合金熔炼和锻造、管棒板带材成品制造在内的我国完整的锆材产业体系，形成了专业化的锆材生产线及研发、分析与检测平台，年产量可满足100台百万千瓦级核电机组用核级锆材的需要及石油化工、醋酸及精细化工等行业对工业级锆材的需求。近年来，随着国家供给侧的结构性改革以及生态与环保任务放大，国内石油化工业迅速发展，化工装备对工业锆加工材的需求量逐年增加。国核锆业利用自身产业链优势，相继完成了100余份合同涉及管、板、棒、丝、带材产品的生产，并依据ASME /ASTM 相关规范要求以及相关行业、协会标准制定了一系列内控作业文件和技术标准。同时，为满足化工行业对长周期耐腐蚀材料的需求，确保与国外进口锆及锆合金产品实际水平保持一致，在实验的基础上建立了严格的工业用优质锆及锆合金产品标准，以满足国内客户高质量的需求。具体内容见表1。表1锆材产品种类及等效适用标准对应表产品类型国际标准国核锆业公司标准内控标准优质产品标准锻件ASME SB －493/SB －493M ASTM B493/B493M N /SNZ 8102－2017 Q /SNZ 8101－2018海绵锆ASTM B494/B494M N /SNZ 8401－2017/·78·胡旭坤，等:国产与进口工业锆性能对比DOI:10.19319/https://www.360docs.net/doc/532162344.html,ki.issn.1008-021x.2019.06.034

电熔氧化锆的主要应用介绍

电熔氧化锆的主要应用介绍电熔氧化锆的主要应用范围如下： 1、耐火材料与铸造氧化锆有两个主要耐火材料市场。首先是连续铸钢耐火材料，特别是等压产品。这些产品包括用于中间流槽和钢包的出液口和浸入式喷嘴。滑动挡板也要用到氧化锆，特别是用于暴露在最高温度的中心区域内。部分稳定氧化钙和氧化镁二氧化锆都在使用，不过，通常氧化钙（calcia）比较便宜。第二个主要市场是玻璃业用的电熔烧注氧化铝-氧化锆-氧化硅（AZS）耐火材料生产。氧化锆提供着针对熔融玻璃的抗高温和抗腐蚀性能。由于不出现反应区，所以玻璃内不会产生碎石。这里的主要生产者有维苏威子企业莫诺弗莱克斯（Monofrax）、圣格本子企业塞夫普罗（SEFPRO）、威茨奇雷戴克斯子企业莱费尔（REFEL）、匈牙利的莫蒂姆（MOTIM）和日本的朝日玻璃（Asahi Glass）。这些产品主要由含氧化铝和氧化硅的熔融单斜晶系氧化锆（或斜锆石）在电弧炉内制成。之后熔流被灌注到砂制或有时为石墨模型中机械制成所设计的块体。铝锆硅（AZS）耐火材料以氧化锆含量分级，这种分级限定了产品的抗腐蚀性能。一般该行业生产33％锆石、37％锆石和41％锆石产品。有时带有单斜晶氧化锆的锆石砂也添加到炉中，目的是调整氧化锆含量。 2、熔模铸造对氧化锆而言，这是另一个主要的专用市场。特制品铸造，如航空航天发动机，采用氧化锆作为模型的涂层。这里包括的产品有涡轮发动桨片和高尔夫球棒等。锆英石因其能够与热金属合金形成实际的接触，从而保护模具不受热震动影响，而在熔模铸造中得以应用。

3、染料与颜料在陶瓷工业，卫生陶瓷、餐具、地砖与墙砖生产都需要带色釉料，这些釉料可耐高温焙烧加工。氧化锆用于制备如下颜料，如镨黄、钒蓝以及铁珊瑚粉。圣格本、阿斯创和澳大利亚熔融材料是该市场主要供货者。斜锆石也用于制取陶瓷颜料。金属性颜料加入到单斜晶氧化锆或斜锆石和混合物中以后经过碾磨与焙烧。该产品经水洗之后再次碾磨成细粉。这种产品添加到带有一些氧化铝和长石，主要为氧化硅粉的陶瓷釉料中。大部分陶瓷颜料生产已转向亚洲，美国和欧洲留下有限的生产。 4、研磨材料氧化锆与氧化铝混合制成粗研磨颗粒，制做研磨轮的结合与涂敷研磨料，用于打磨钢铁及金属合金。圣格本通过其诺顿（Norton）分公司而成为主要研磨材料生产者。其他供货者包括埃尔费萨（Elfusa）、华盛顿米尔斯（Washington Mills）、特雷拜彻（Treibacher,<劳芬堡工厂>）和其他。 5、高级陶瓷及特制品对稳定氧化锆来说，电子部件焙烧调节板（setter plate）是一个主要市场。稳定氧化锆还用于氧传感器和燃料电池隔板，因为它具有独特的、使氧离子于高温条件下自由在晶体结构中移动的能力。这种高度的离子传导力（以及低变的电子传导力）使它成为最有用的电气陶瓷材料之一。这些市场上化学级氧化锆的应用常常多于电熔产品。其他特制品市场包括抽吸泵和高价值部件、特种工具零件以及刹车片衬里。宝石市场也采用全稳定立方晶相的氧化钇稳定氧化锆（yttria stabilized zirconias）,在珠宝业作比较廉价的替代品来替代钻品。

纳米超细高纯二氧化锆的性能、发展及应用简述

纳米超细高纯二氧化锆的性能、发展及应用简述《纳米新材料应用技术》 2013年02月第3期王航一、高纯二氧化锆性质简述高纯二氧化锆（VK-R50）为白色粉末。熔点高达 2680℃, 导热系数、热膨胀系数、摩擦系数低, 化学稳定性高, 抗蚀性能优良, 尤其具有抗化学侵蚀和微生物侵蚀的能力。大量用于制造耐火材料、研磨材料、陶瓷颜料和锆酸盐等。从结构上看, 二氧化锆由于其具有酸性和碱性表面中心, 因而是一种理想的酸基双功能催化材料, 在催化领域起重要作用。二氧化锆还具有独特的相变增韧性, 这使二氧化锆陶瓷不仅强度高, 断裂韧性也很大。同时, 二氧化锆具有高温氧离子导电性, 这一点在氧传感器中得以应用。高纯二氧化锆有三种晶型〔1〕: 低温为单斜晶系, 相对密度为 5. 65g /cm3; 高温为四方晶系, 相对密度为 6.10g/cm3更高温度下转变为立方晶系, 相对密度为6.27g/cm3。单斜氧化锆（VK-R50）加热到 1170℃时转变为四方氧化锆, 这个转变速度很快并伴随 7%～ 9% 的体积收缩。但在冷却过程中, 四方氧化锆往往不在1170℃转变为单斜氧化锆, 而在 1000℃左右转变, 是一种滞后的转变, 同时伴随着体积膨胀。在固定组成陶瓷基体中, 二氧化锆的相变温度随粉体颗粒直径的减小而降低, 在冷却过程中大颗粒先发生转变, 小颗粒在较低温度下发生转变,当颗粒足够小时能够提高材料强度的四方二氧化锆（VK-R50Y3）可以保存到室温, 甚至室温以下。因此, 减小氧化锆粉体粒度对于提高材料强度是非常有利的。二、二氧化锆的发展历程拥有国际一流纳米、新材料产品，为客户提供最优质服务。正是坚持这样的目标，杭州万景新材料有限公司推出超细高纯纳米二氧化锆粉体VK-R50。自从1975年澳大利亚学者K.C.Ganvil首次提出利用Zr 2 O(VK-R50Y3)相变同时产生的体积效应来达到增韧陶瓷的新概念以来，对ZrO 2 陶瓷用作结构材料的研究就十分活跃，从相变结晶学、热力学、增韧机理及材料制备系统与工艺等方面入手，企图使ZrO 2 陶瓷材料或用ZrO 2 (VK-R50Y3)增韧后的陶瓷发挥更大的效用。目前研究报导较多的材料系统并具有一定效果的有:部分稳定氧化锆(VK-R50Y3);多晶四方ZrO 2 (VK-R50Y5);氧化锆增韧氧化铝(VK-L30);氧化锆增韧莫来石(ZTM);增韧Si 3N 4 、SiC及超塑性氧化锆等几方面，其他增韧ALN、堇青石、尖晶石等亦有报导。由于ZrO 2相变增韧使Al 2 O 3 、莫来石、SiN 4 、 SiC的断裂性能亦有不同程度的提高，Si 3N 4 的材料Kic从4.8一5.8提高至7左右，Al 2 O 3 材料KiC。由4.5提高到9.8。为这些材料的进一步应用提供了力学性能上的保证。早在1789年Klaproth就从宝石中提炼出了二氧化锆，但直到本世纪40年代才作为燃气灯罩应用于工业中。此后，相继在耐火材料、着色及磨料中得到应用。近十年来，研制出了具有良好韧性及多功能性的新产品，因而陶瓷的应用数量增加，所涉及到的领域也在不断扩大。二氧化锆（VK-R50）是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨损而且具有优良导电性能的无机非金属材料，20世纪20年代初即被应用于耐火材料领域，直到上世纪70年代中期以来，国际上欧美日先进国家竟相投入具资研究开发氧化锆生产技术和氧化锆系列产品生产,进一步将氧化锆的应用领域扩展到结构材料和功能材料，同时氧化锆也是国家产业政策中鼓励重点发展的高性能新材料之一，目前正广泛地被应用于各个行业中。

氧化锆在色铀料中的应用

氧化锆在陶瓷色料中的应用耐驰尔新材料（营口）有限公司） 1、概述中国是陶瓷故乡，色釉料是陶瓷产品的外衣，装饰美化陶瓷形成色彩斑斓的陶瓷世界。研究、开发新型色料是提高陶瓷产品质量的重要途径，特别是进入20世纪后，各国都争先恐后地用氧化锆生产色料，锆基色料风靡全球。由于这类色料无论是固熔体型还是包裹型最终都是以ZrSiO4为载体，ZrSiO4化学性能稳定，对熔融金属、酸性试剂抗腐蚀能力很强，只有在高温下与强碱发生反应。因此用氧化锆生产的锆料具有传统色料无可比拟的优点：（1）呈色稳定性好，对陶瓷色料的基本要求是高温条件下不易反应、不放出气体、抗腐蚀、在熔融釉中溶解度越小越好，锆基色料在这方面性能优越。（2）呈色力强，在釉料中加入量较少。（3）混溶性好，不同颜色的锆基色料之间可按任意比例在釉料中混合使用，制备出各种丰富多彩的调和色，使其应用范围大大扩大。（4）色泽纯正，这类色料受烧成气氛、基釉成分影响较小，对釉料适应性强，色料颜色饱和度大，呈色鲜艳。 2、用氧化锆生产色料的种类，生产方法及反应机理 2.1锆钒蓝 1949年美国人Clarence Seabright申请了该色料发明专利，锆钒蓝色料主要化学成份是由ZrO2、SiO2、V2O5组成，呈现蓝绿色。烧成温度范围为850-950℃。典型配方见表1：表1 加入NaF、NaCl起矿化剂作用，在氧化气氛中，尽量提高呈色离子V5+进入ZrSiO4晶格数量，以期提高色料呈色强度、减少水洗工作量。 2.2锆镨黄日本人在20世纪50年代通过在ZrO2、SiO2中加入Pr6O11形成鲜明的柠檬

黄色锆基色料。烧成温度范围为900-980℃。典型配方见表2：表2 基本反应原理如下：首先SiO 2与卤素矿化剂发生反应，产生一种挥发性物质，SiO 2 +4MX SiX 4+2M 2O ，然后SiX 4以气象方式离开SiO2，在新生物表面分解并产生表面缺陷，其缺陷方程式为： SiX 4 Si 4++4e+2X 2,接着SiX 4和O 2以气态形式穿过物层的空隙，并在相界面上发生反应：SiX 4+ZrO 2+O 2 ZrSiO 4+2X 2 2.3锆铁红 1961年诞生了锆铁红锆英石色料。色料主要化学成份是由ZrO 2、SiO 2、Fe 2O 3组成，形成珊瑚红色。烧成温度范围为1050-1200℃。生产优质锆铁红必须保证ZrO 2与铁质原料充分混合。原料粒度越细，色料红度越高。典型配方见表3：表3 2.4镉锡红又称包裹红、大红 20世纪80年代发现了一种新型的包晶质色料,90年代后德国DECVSSA.AG 公司首先试制成功了用ZrO 2.SiO 2包裹Cd （S X Se 1-X ）大红的高温色料，可在1280℃的温度下使用。该色料发色纯正、鲜艳，发色范围宽。色料形成主要包括两个阶段: (1).由ZrO 2、SiO 2在矿化剂作用下生成ZrSiO 4，形成液相和Cd （S X Se 1-X ）微晶。 (2).Cd （S X Se 1-X ）微晶被ZrSiO 4包裹，该现象可根据液相烧结理论作出解释，在NaSiO 3液相中，锆英石颗粒重新排列。通过熔解和析晶作用，将一定量

锆英砂的应用

锆英砂的应用近年来，随着瓷砖、玻璃、铸造等行业的发展，对锆英砂的需求也在逐渐增加。特别在生产铸件时，对提高铸件的合格率有很好的效果。以金澳锆英砂为主要原料生产玻璃熔窑用氧化法熔铸锆刚玉制品，不但玻璃相渗出温度高，抗侵蚀能力强，而且具有较低的气泡析出率，对玻璃液的污染程度很小。在铸造领域金澳锆英砂也是不可缺少的材料，它用于耐火材料（称锆质耐火材料，如锆刚玉砖，锆质耐火纤维），铸造行业铸型用砂（精密铸件型砂），精密搪瓷器具，此外也用于玻璃、金属（海绵锆）以及锆化合物（二氧化锆、氯氧化锆、锆酸钠、氟锆酸钾、硫酸锆等）的生产中。可制作玻璃窑的锆英石砖，盛钢桶用锆英石砖、捣打料和浇注料；添加到其它材料中可改善其性能，如合成堇青石中添加金澳锆英砂，可拓宽堇青石的烧结范围，而又不影响其热震稳定性；在高铝砖中添加金澳锆英砂，制造抗剥落高铝砖，热震稳定性大大提高；还可用于提取ZrO2。锆英砂可做铸造用优质原砂，锆英砂粉是铸造用涂料主要成分。同时瓷砖制作工艺中也需要大量锆英砂，中国瓷砖在国际市场中的比重日益扩大。因此对瓷砖的品质要求极高，它直接影响中国瓷砖在国际市场中的地位。所以在瓷砖制作工艺中加入优质金澳锆英砂作为乳浊剂，它可以增加其表面的光洁度，便于清洗去污，并避免侵蚀。这样大大提高了瓷砖的品质同时也提高了中国瓷砖在国际市场中的地位。近年来世界房地产业发展迅速，使得世界瓷砖的生产和消费都获得了较大的发展，由于中国瓷砖产品花色品种多、数量大、质量好、高中低档产品齐全、选择余地大且价格适宜，世界许多国家和地区非常青睐中国瓷砖产品。因此锆英砂在工业上是一种十分受欢迎的材料，是一种不可或缺的好材料。

锆的应用领域

一、锆的简介锆（Zirconium）的元素符号Zr，位于化学元素周期表中IV-B族，它的原子序数是40，是一种银白色的过渡金属。锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。有耐腐蚀性，但是溶于氢氟酸和王水；高温时，可与非金属元素和许多金属元素反应，生成固体溶液化合物。锆的可塑性好，易于加工成板、丝等。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体，可用作贮氢材料；锆的耐蚀性比钛好，接近铌、钽。锆主要以矿物形式存在于自然界，锆在地壳中锆的含量居第20位，比常见的金属铜、铅、镍、锌多，却被称为“稀有金属”，是因为制取工艺较为复杂，不易被经济地提取。另外，在已发现的40多种锆铪矿床中，具有工业开采价值的只有10种左右，用于工业生产的仅有锆英石和斜锆石两种。二、锆资源储量丰富、供应集中据美国地质调查局（USGS）统计，全球锆储量51百万吨、基础储量77万吨(以ZrO2计)，其中澳大利亚和南非拥有世界上最大的锆英砂储量，储量占比分别占44.6%和25.0%，基础储量占比45.45%、18.18%。我国资源储量相对比较缺乏，储量和基础储量进展世界的0.98%和4.81%。锆英砂主要产地集中于澳大利亚、南非Richards Bay Deposit 地区、美国佛罗里达以及非洲的莫桑比克和亚洲的印度尼西亚、越南、印度等。目前世界年产锆英砂在125-130万吨之间。澳大利亚是世界第一大锆英砂生产国，目前占世界市场份额总量1/3 以上。南非是世界第二大锆英砂生产国，产量仅次于澳大利亚，目前占世界市场份额总量约1/3。

中国锆英砂产地主要分布在海南的文昌和万宁、广东的湛江，年产量约为2万吨。加工粗砂的能力为4-5万吨。国内只有海南文昌的锆英砂精矿的品质最好，万宁和湛江主要生产普通锆英砂。从地区消费结构来看，中国和欧洲是主要的锆消费地区，各占约30%。

锆的各种物理化学性能

锆英石选矿-选矿技术及选矿工艺流程锆英石一、矿产名称锆英石（Zircon）二、矿床类型及其分布1．矿床的成因类型锆英石矿床按其成因可分为脉矿和砂矿两种类型。具有工业开采价值的锆英石矿床以砂矿矿床为主。有冲积砂矿、残积砂矿、滨海砂矿，其中海滨砂矿具有工业开采价值。这些砂矿矿床形成决定了其矿石类型。2．矿床的工业类型锆英砂矿床主要有砂矿、风化壳矿床和原生矿床三类。其中砂矿为主要矿床类型。世界上约有90%的锆英石来源于砂矿。砂矿又分为滨海砂矿和冲积砂矿，滨海砂矿的规模和产量远大于冲积砂矿。3．矿产的分布情况世界上主要锆石资源产于澳大利亚和南非。澳大利亚东海岸锆石砂矿为太古代基岩风化形成的中——新生代沉积砂矿。矿床中主要矿物为石英砂，几乎不含长石和云母；重矿物以锆石、金红石、钛铁矿为主，局部矿砂中的重矿物含量多达70%。重矿物中锆石含量约30%，金红石含量较锆石更高一些。含矿石英砂分布面积达200余Km2。最厚之处约200m。滨海砂矿是目前我国生产锆石及其它有用矿物，如钛铁矿、独居石、金红石等的主要矿床类型之一。辽东半岛、山东半岛、福建、广东、海南诸省沿海都有分布，大中型矿如海南万宁、广东海丰等地，已开发利用。三、矿床的主要工业指标。锆英石矿床因其类型不同，工业要求也有所不同，见表1. 表1 锆英石矿床的工业要求矿床类型边界品位工业品位ZrO2 % 锆石kg／m3 ZrO2 % 锆石kg／m3 滨海砂矿风化壳矿床内生矿床0.04～0.06 0.3 3.0 1～1.5 0.16～0.24 0.8 8.0 4～6 最小开采厚度：滨海砂矿为0.5m。风化壳矿床和内生矿床为0.8～1.5m。我国广东某锆英石滨海砂矿，该矿床为一综合滨海砂矿床。锆、钛、独居石等稀土金属相伴生。矿床位于华南地块的闽浙活化地盾之西南边部。矿区外围主要为燕山期粗粒黑云母花岗岩、其次为中粒或细粒黑云母花岗岩。矿区位于一滨海砂坝上。砂坝上分布着与海岸线平行的砂堤。其高差不超过20m。矿区内第四纪地层有表土，细砂层，中、粗砂层，粘土层，泥炭层等。矿体长5500m，宽475～1400m，矿体平均厚度3.4m。该矿床的工业要求见表2。表2 广东某锆、钛滨海砂矿工业要求矿石类型边界品位kg／m3 工业品位kg／m3 锆石砂钛铁矿（富矿）砂钛铁矿（贫矿）砂独居石砂矿1 20 10 0.25 2 30～40 15 0.50 四、矿石性质1．矿石的矿物组成锆英石矿石类型见表3，主要含锆矿物见表4。表3 锆英石矿石类型矿石类型矿石特征冲积砂矿矿砂颗粒不规则，粒度不均匀，含有大量砾石和卵石以及大量矿泥残积砂矿矿物单体解离不完全，仍有不同程度的连生体存在，并带有一定量的矿泥，品位较低海滨砂矿矿砂颗粒均匀。且呈浑圆形，有用矿物大部分已单体解离。大部分重矿物为钛铁矿、锆英石，独居石，金红石、锡石，磷钇矿。有时还有微量贵金属，脉石矿物以石英，长石为主，其次是电气石，绿帘石，角闪石，辉石和石榴石等。其粒度组成在60目至200目不等表4 主要含锆矿物矿物成分重量(％) ZrO2 HfO2 斜锆石①钠锆石斜钠锆石异性石-负异性石②铌铈钛错矿锆针钠钙石ZrO2 (Na2Ca)ZrSi3O9·2H2O Na2(Zr·Ti)Si6O153H2O (Ca,Na)5Zr2Si6(O,OH,Cl)20 (Ca,Fe,y,Zr,)(Nb,Ta,Ti)O4 (Ca,Na)3(Zr,Ti)Si2O8F 59～98.9 30.5～31.52 19.80～20.28 2.0～30 28.71～29.11 19.80 0.5～2.1 0.1～0.6 0.2～0.4 0.06～0.7 0.9 0.3 （续表4）矿物成分重量(％) ZrO2 HfO2 铌锆钠石锆英石③钛锆钍矿NaCa2(Zr,Nb)Si2O8(O,OH,F) ZrSiO4 (Ca,Fe)(Zr,Ti)2O5(? ) 15.61～17.55 34～67 51.7～59.89 0.05～0.7 0.4～1.7 1～1.2 ①斜锆石(Caldasite)实质上可看作是斜锆石(baddeleyite)；②一些地方异性石含ZrO212～20％和HfO20.1～0.7％；③硅铁锆矿，曲晶石，波方石，变水锆石，苗水石，大山石和山口石可看作是锆英石的变种。锆和铪矿物因其化学和物理特性而在工业上作为有价值的矿物和矿石使用。表4所列的是含锆-铪的主要矿物、矿物成分及其二氧化锆和二氧化铪的含量。锆和铪几乎完全由锆英石和斜锆石提供。异性石最终也可能是这些元素的重要来源。锆英石通常约含有49％的锆和0.4 ～1.5％的铪，它是这一类的主要工业矿物。斜锆石是工业上重要的但数量较少的矿物。它含锆多达73％，含铪0.4～1.7％。异性石含有这些元素的数量变动很大，从各地区的分析资料表明，它含有6～11％的锆和