氧氯化锆应用研究进展_陈丹云

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沸腾氯化法制备氧氯化锆的工艺研究

沸腾氯化法制备氧氯化锆的工艺研究

沸腾氯化法制备氧氯化锆的工艺研究摘要:采用沸腾氯化法制备氧氯化锆的技术工艺是目前最先进的工艺技术路线,利用沸腾氯化炉进行水解、加热、结晶生产出高纯氧氯化锆和高附加值的四氯化硅产品。

它具有低成本、低消耗、产品纯度高等优势。

关键词:沸腾氯化法,氯化炉,加热系统,蒸发,结晶,氧氯化锆,四氯化硅氧氯化锆是一种制备锆系列材料的重要中间产品,重要用途之一是用来制备含锆化学制品,如碳酸锆、硫酸锆、硝酸锆、醋酸锆等。

锆英砂直接沸腾氯化法,是我国参考国外技术自行开发的一项技术,先将原料锆英砂,还原剂石油焦经过磨细混匀后进入料仓,由螺旋送料器送入沸腾氯化炉进行氯化,由工频电炉加热沸腾氯化炉内的石墨管对沸腾氯化炉内的锆英砂和石油焦进行加热使锆英砂氯化为ZrCl4和SiCl4,ZrCl4分别收集在三个冷凝器中,SiCl4由于沸点较低,进入经过冷冻控制的列管冷凝器和收集器中收集。

然后将ZrCl4水解制得氧氯化锆。

相关的化学反应方程式:ZrSiO4 + 4C + 4Cl2 = ZrCl4 + SiCl4 + 4COZrCl4 + H2O = ZrOCl2 +2HCl综上所述氯化法制取氧氯化锆,分为两个步骤:先将含锆物料如锆英砂、二氧化锆、碳化锆氯化制得四氯化锆,再将四氯化锆水解结晶即可值得氧氯化锆。

由于氧氯化锆或由此制得的硫酸锆是萃取分离锆铪时的中间物料,氯化水解法制取氧氯化锆较碱熔法具有流程紧凑、“三废”较易处理,环保投资少等优点。

一、氧氯化锆工艺的研究背景由于资源消耗、环境污染等方面的原因,美国、欧洲、日本等发达经济体已经相继减少或停止氧氯化锆的生产,除了南非、印度等少数国家还有少量的氧氯化锆生产外,其余氧氯化锆产能几乎全部集中在我国占世界总产量95%以上;目前,我国已经成为世界上最大的氧氯化锆生产国、消费国和出口国。

氧氯化锆行业产能过剩,利润大幅下滑;面对如此严峻形势,要发展、增加收益,出路之一就是节约能源、降低消耗,用最少的投入去获取最大的经济效益。

氧氯化锆湿法生产工艺及其废渣处理研究进展

氧氯化锆湿法生产工艺及其废渣处理研究进展

氧氯化锆湿法生产工艺及其废渣处理研究进展罗六保;温盛红;谢志鹏【摘要】介绍了我国氧氯化锆的生产概况,对氧氯化锆湿法生产工艺特别是目前我国大多数企业所采用的“一酸一碱法”生产工艺及其废渣处理研究进展进行了评述。

指出当前我国氧氯化锆生产技术相对落后,能耗、污染较大,国内氧氯化锆生产企业要想取得更大的发展,必须不断的进行工艺改进和技术革新,尤其是要解决好锆硅渣的处理问题。

%This paper introduces briefly the production of zirconium chloride in China,and re-views the progress of the wet process of zirconium oxychloride production,especially for the widely used process of “one acid-one alkali method”in China and the waste residue treatment. The current production technology of zirconium oxychloride in China is relatively backward for high-energy-consumption and heavy-pollution.In order to achieve greater development,the process improvement and technological innovation should be continued,especially to solve the problem of zirconium silicon residue treatment.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2016(027)006【总页数】6页(P791-796)【关键词】氧氯化锆;湿法生产工艺;硅渣;三废处理【作者】罗六保;温盛红;谢志鹏【作者单位】江西应用技术职业学院材料工程学院,江西赣州 341000;江西赣州技师学院,江西赣州 341000;江西理工大学冶金与化学工程学院,江西赣州341000【正文语种】中文【中图分类】TQ134.1;X705氧氯化锆又名二氯氧化锆、氯氧化锆或氯化锆酰[1],其工业产品一般以八水合氧氯化锆(ZrOC12·8H2O)的形式存在.氧氯化锆是锆英砂的初步加工产品,是重要的锆盐基础化工产品,也是制备氧化锆、硫酸锆、碳酸锆等锆化学制品的主要原料,广泛应用于冶金、化工、陶瓷、珠宝、电子和医疗等行业[2].例如,以氧氯化锆为原料生产的立方氧化锆晶体被广泛用作钻石的替代品.此外,氧氯化锆也是采用湿法锆铪分离工艺制备原子能级金属锆的重要原材料[3-5].随着我国国民经济的发展,特别是卫生陶瓷、电子、核电、汽车制造等行业的高速发展,我国各行各业对锆化学制品的需求日益增大.目前,我国已经成为世界上氧氯化锆最大的生产国、消费国和出口国.据有关部门统计,我国氧氯化锆产量己超过20万吨,居世界第一位[6].表1是我国主要氧氯化锆生产企业[7].氧氯化锆的生产方法有很多种,归纳起来可以分为湿法工艺和火法工艺两大类.顾名思义,湿法工艺生产过程以湿法为主,即先采用碱熔烧结的方法分解锆英石,然后采用湿法工艺制得氧氯化锆;火法工艺则是先采取火法以锆英砂制取ZrCl4,然后再由ZrCl4水解得到氧氯化锆.具体的生产工艺主要有氢氧化钠碱熔法、碳酸钠烧结法、碳酸钙(石灰)烧结法、氟硅酸钾烧结法、碳化氯化法、沸腾氯化法等.目前,我国的氧氯化锆生产企业大多采用湿法工艺中的氢氧化钠碱熔法来制备氧氯化锆.因为这种生产方法的原材料中除了锆英砂外,还大量使用了氢氧化钠和盐酸,所以也称作“一酸一碱法”.1.1 一酸一碱法工艺及其进展1.1.1 一酸一碱法工艺一酸一碱法是国内外普遍采用的一种方法[8].一酸一碱法的主要生产过程为:先把氢氧化钠加入反应锅中加热熔融,待温度上升到700 ℃左右后,将锆英砂加入反应锅反应得到Na2ZrO3和Na4SiO4,经锆硅分离、酸化、结晶得氧氯化锆.生产涉及的主要化学反应式如下:用氢氧化钠分解锆英砂的主要工艺参数为:氢氧化钠和锆英砂的物质的量之比为6∶1(质量比约为1.3∶1),反应温度为600~750 ℃,反应时间为30~60 min.在此工艺条件下,锆英砂的分解率在98%左右[7].一酸一碱法工艺流程如图1所示,主要工序有:碱烧(高温碱熔)、水洗(一次除硅)、转型(除钠)、酸化(酸分解)、水溶过滤(二次除硅)、浓缩、结晶等.1.1.2 一酸一碱法研究进展由于一酸一碱法为我国氧氯化锆的主要生产工艺,所以近年来我国广大科技工作者对此工艺进行了比较多的研究,在工艺和设备方面均取得了一些进展.在工艺方面的研究主要集中在两次除硅和一次除钠.如邓淑华和郑文裕[9]在二次除硅工艺中,通过控制多元体系的温度、酸度及锆盐和硅的浓度,使硅杂质以三维网状的硅酸凝胶形式存在,然后筛选合适的絮凝剂令凝胶粒子絮凝,可以迅速地将硅杂质过滤分离,除硅率在99%左右,产品中硅杂质含量≤ 0.000 5%;吴江[10]针对“一酸一碱”法中二次脱硅过程流程复杂,操作周期长,设备量大等问题,提出一种高浓度锆液制备及絮凝脱硅新工艺.在其提出的工艺和条件下,水溶液中硅含量可降至35~50 mg/L,锆浓度与传统工艺相比较可以提高20%.曲景奎等[11]则提出采用聚丙酰胺类絮凝剂与聚乙二醇进行复配絮凝方法深度脱除其中的锆液中的硅酸,从而得到高纯度高浓度氧氯化锆溶液.与传统工艺相比较,可以省去一次冷却结晶等步骤,简化了生产流程,提高生产效率,降低了能耗与设备投入.陈仲丛[12]、吴锦鹏[13]等则对水洗、转型工艺(水洗为一次除硅工艺,转型则为除钠工艺)进行了一些技术改造性的研究.在氧氯化锆生产设备方面,罗方承等[14]对碱熔工序的锆英砂投料装置进行了改进,降低了工人操作的危险性,改善了操作环境;孙亚光等[15]针对原氧氯化锆工艺中自然结晶耗时长、受气候影响大、结晶破碎困难等缺点,开发出了一种新的结晶装置.何绍敏[16]、陈勇兵[17]、许园春[18]等就氧氯化锆浓缩生产工艺的蒸发浓缩设备和控制系统进行了研究探讨.何航军等[19]则根据同离子效应,提出在锆母液中加入氯化钙以提高氯离子的浓度来缩短氧氯化锆结晶时间,提高氧氯化锆的结晶率.1.2 其他湿法工艺研究进展最近,张建东[7]针对锆英砂碱熔法产氧氯化锆生存在的烧碱消耗大、碱性废水和废硅渣容易造成环境污染等问题,提出了用氧化钙来替代部分氢氧化钠,即采用混合氢氧钠和氧化钙两种碱来分解锆英砂生产氧氯化锆的工艺.童吉灶等[20]针对铌钽矿常伴有丰富的锆钍的情况,提出了以生石灰为主要原料,以少量的固体氢氧化钠作为反应助剂来分解富锆尾矿制备氧氯化锆.李中军等[21]进行了用碳化锆碱熔制备氧氯化锆的研究,其研究采用氢氧化钠在高温下分解碳化锆,然后通过水洗、盐酸浸出和蒸发结晶等工序制备氧氯化锆,为以碳化锆为原料制备氧氯化锆提供了一条新途径.目前国内氧氯化锆生产采用的湿法工艺具有产品质量稳定、生产装置规模较大的特点[22],但其不足之处是生产过程有大量的废渣——锆硅渣产生,如果对废渣处理不当将严重污染和破坏厂区及其周边的生态环境.据估算,每生产1吨氧氯化锆成品则会产生约1吨的锆硅渣[23-24].2.1 废渣的主要成份及其来源2.1.1 废渣的主要成份锆硅渣外观呈浅黄色,为松软的酸性团聚状凝胶体,主要化学组成为具有较高活性的二氧化硅[25].锆硅渣的固体含量为20%左右,二氧化硅含量为16%左右,可溶性锆(以ZrO2计)含量为1%~2%,另外还含有未分解的锆英砂约为1.5%,含有少量Fe3+、Na+等杂质离子及机械杂质[7].2.1.2 废渣的来源锆硅渣中的二氧化硅来源于原料中的锆英砂.锆英砂(ZrSiO4)经与碱烧结反应生成锆酸钠(Na2ZrO3)、硅酸钠(Na2SiO3),原硅酸钠(Na4SiO4)及少量锆硅酸钠(Na2ZrSiO5)[26].其中硅酸钠、原硅酸钠溶于水,称为水溶性硅,而锆硅酸钠则不溶于水称为不溶性硅.水溶性硅因溶于水,在水洗工序中可以直接漂洗除去;而不溶性硅,则随不溶于水的锆酸钠一起沉淀下来成为水转料的主要成份.在后续酸化工序中,水转料中的锆硅酸钠及锆酸钠与盐酸反应,生成溶于水的氧氯化锆.物料经水溶后进行压滤实现锆硅分离,得到滤渣和锆母液.锆母液经浓缩结晶、破碎、酸洗除杂后可得氧氯化锆产品;而压滤剩下的滤渣即为锆硅渣.2.2 废渣处理研究进展目前,国内氧氯化锆生产厂家对锆硅渣主要采用堆积、填埋和制浆排放等方式处理,不仅会对水体和土壤造成污染,也会恶化厂区及其周边生态环境,并造成SiO2及锆元素的流失[27].而且随着我国氧氯化锆生产规模的不断扩大,锆硅渣的处理问题显得日益突出[28-29].为了解决锆硅渣的处理问题,近年来国内很多科技工作者对锆硅渣的无害化处理、综合回收利用进行了大量的研究.2.2.1 制备白炭黑白炭黑主要成份为二氧化硅,是一种十分重要的化工产品,它具有耐高温、高的表面活性和多孔结构等特点,在塑料、橡胶、制药、油漆、造纸等行业应用广泛[30-31].以废弃的锆硅渣为原料来制备白炭黑,是一条“变废为宝”回收利锆硅渣的新途径[32].用锆硅渣制备白炭黑采用工艺有直接中和法、沉淀法和离子交换法等.如陈文利等[33]以锆硅渣为主要原料,采用直接中和的方法制备白炭黑,其主要工艺为:在废硅渣中加入去离子水进行强力搅拌,静置后去除机械杂质;然后用氢氧化钠调节溶液pH为8;升温至80~90 ℃,加入分散剂使之充分胶溶;水洗至无氯离子检出后过滤;固体产物水于110~120 ℃烘干,经过粉碎即得产品白炭黑.该工艺具有流程短、操作简单等特点,其缺点是:废硅渣中Zr4+、Fe3+、Na+等离子杂质不能有效除去,导致白炭黑产品的品质偏低.古映莹等[34]以废弃的锆硅渣为原料,利用沉淀法成功制得白炭黑.该研究采用正交实验法考察了水玻璃浓度、硅溶胶浓度、氯化钠的加入量、陈化pH、反应温度值等因素对白炭黑质量的影响,总结得到了制备白炭黑的最佳工艺条件.潘群雄等[35]提出离子交换法制备白炭黑新工艺,工艺的除杂机理为:用倾析法除去硅溶胶液中机械混合物;在酸性条件下水洗去除物理吸附的Zr4+离子;用离子交换法除去进入硅溶胶中的Ti4+、Fe3+、Na+等离子.此外,吉娜[36]对化学沉淀法和直接中和法等白炭黑制备工艺进行了深入研究,最后找到了制备符合国家白炭黑产品标准的工艺方法,并确定了其最佳工艺条件.最近,杨得鑫等[27]以锆硅渣为原料,研究了采用锆煅烧—酸洗方法制备白炭黑的工艺技术.研究发现,通过煅烧—酸洗方法可以提高产品中无定型二氧化硅的含量.张晓静等[37]采用锆硅渣制浆—研磨—水洗—固液分离流程,通过优化工艺参数,得到了利用锆硅渣回收白炭黑的最佳工艺条件,并实现了无定形SiO2与锆组分的分离.通过此法生产的白炭黑产品其质量达到了HG/T 3061-2009和ISO 5794-1-2005标准要求.2.2.2 制备硅酸钠、层状硅酸钠硅酸钠是硅化合物的基本原料,用以生产硅胶、白炭黑、沸石分子筛等产品,在化工、陶瓷、造纸、建材和皮革加工等工业领域具有重要用途.卢艳龙等[38]利用锆硅渣及氧氯化锆生产排放的废碱液为原料,通过水热—碱化反应合成硅酸钠.具体方法是:先用废碱液将酸性硅渣中和,然后经水洗得到中性二氧化硅凝胶,再在反应锅中与计量的氢氧化钠溶液进行化合反应,待反应完成后进行固液分离,最后将所得溶液进行浓缩即可获得产物.层状结晶二硅酸钠(简称层硅),其分子式为Na2Si2O5,它是一种排列规则的二维层状硅酸盐,有α、β、γ、δ 几种晶体结构形式[39].其中δ-层硅是公认的一种替代三聚磷酸钠制备无磷洗涤剂的助剂.δ-层硅与洗涤剂其他组分配伍使用时具有加工工艺简单、洗涤性能好、价格适中、污染小等特点.孙亚光、李国昌等[40-41]等利用氧氯化锆生产排放的锆硅渣和稀碱液为主要原料,以石英砂作为辅料,成功制备出层状结晶二硅酸钠,所得产品完全满足洗涤助剂的基本要求,并可达到GB/T 19421-2003标准.2.2.3 制备五水偏硅酸钠、水玻璃五水偏硅酸钠俗称速溶水玻璃,它和水玻璃都是常用的化工原料,大量应用于精细化工领域.文献[42]用氧氯化锆生产排放的锆硅渣和碱液制备五水偏硅酸钠.其采用的工艺路线为:先将氧氯化锆生产排放的稀碱液经澄清,控制悬浮物质量分数≤ 0.3% 、w(Na2O) ≥ 10%、溶液密度≥ 1.1335 g/cm3;再用稀碱液洗涤酸性锆硅渣,回收部分硅,然后经分离、热压溶解、过滤得到高硅钠比的稀水玻璃,稀水玻璃与澄清处理后的稀碱液经硅钠比调整、蒸发浓缩、结晶等步骤可制得五水偏硅酸钠;而直接蒸发浓缩稀水玻璃便可制取常规浓度的水玻璃.2.2.4 锆硅渣的其他利用除了用于制备白炭黑、硅酸钠、层状硅酸钠、五水偏硅酸钠、水玻璃外,锆硅渣还可以在其他领域进行回收利用.例如苏振等[43]以锆硅渣为主要原料,采用动态水热法合成了硬硅钙石;廖雯丽[25]利用锆硅渣采用一次反应法制备出了密度较低的硅酸钙绝热材料;宋海燕[44]和李玉寿等[45]将锆硅渣掺入混凝土,发现其可以提高混凝土的强度,且特别适宜于蒸养、蒸压养护混凝土.锆化学品因其独特的物理和化学性能在很多领域特别是在现代高科技领域得到了广泛的应用,被有关专家誉为“21世纪最有发展前途的材料之一”.但是氧氯化锆作为锆英石的初级加工产品,其附加值并不是很高.从总体上来说,当前我国氧氯化锆生产技术相对落后,能耗、污染较大,国内的氧氯化锆生产企业如果要想取得更大的发展,就必须不断的进行工艺改进和技术革新、搞好氧氯化锆下游产品的开发,尤其需要解决好氧氯化锆生产过程中锆硅渣的处理问题.。

从氧氯化锆母液中分离制备氧化锆的研究

从氧氯化锆母液中分离制备氧化锆的研究

第36卷第4期矿 冶工程V〇1.36^4 2016年08月MINING AND M ETALLURGICALENGINEERING August2016从氧氯化锆母液中分离制备氧化锆的研究①易师\费志勇2,刘荣丽、邹龙1(1.湖南稀土金属材料研究院,湖南长沙410126;2.长沙出入境检验检疫局,湖南长沙410100)摘要:采用有机协同萃取剂将氧氯化锆母液中的锆萃取到有机相中得到含锆萃取物,锆萃取物经洗涤、反萃、氨沉和灼烧得到核 能级氧化锆产品。

试验结果表明:当料液中游离酸酸度为5m o1/L,有机相组成为20%T0P0 + 10%Cynex272+70%磺化煤油,萃取相比为2:1时,锆铪分离效果较好,锆萃取率达到98.68%;有机相洗涤试验中铪反洗率为97.33%,锆损耗率仅1.25%;盐酸酸度为 0.5m〇1/L时,锆反萃效果较佳,达到98.90%。

最终制得的氧化锆产品纯度达到99.90%,铪含量仅为0.0030%。

关键词:氧氯化锆;氧化锆;锆;铪;萃取中图分类号:TF111 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.0253-6099.2016.04.021文章编号:0253-6099(2016)04-0080-03Separation and Preparation of Zirconium Oxidefrom Mother Liquor Containing Zirconium OxychlorideYI Shi1,FEI Zhi-yong2,LIU Rong-li1,Z0U Long1(1. Hunan Rare Earth Metal Research Institute,Changsha 410126,Hunan,China; 2.Changsha Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Changsha 410100,Hunan,China)Abstract :Zirconium-bearing extract was obtained by extracting Zr from the mother liquor containing zirconium oxychloride into an organic phase using organic synergistic extractant.Nuclear grade zirconium oxide was obtained after washing,re-extraction,ammonia precipitation and ignition of the extracts.The test results showed,with free acidity at 5 mol/L,organic phase composed of 20%T0P0+10%Cynex272 + 70%sulfonated kerosene and 0/A rate of 2 :1,the best Zr-Hf separation result was obtained with Zr extraction rate of98.68%. And the experiment of organic phase washing resulted in the backwashing rate of hafnium at97.33% and the loss rate of zirconium just at 1.25%. With hydrochloric acid acidity of 0.5 mol/L,the best Zr re-extraction effect could be obtained,reaching 98.90%. The final product of zirconium oxide has 99.90% purity,with hafnium content of only 0.0030%.Key words:zirconium oxychloride;zirconium oxide;zirconium;hafnium;extraction核能级锆材因其特殊性能主要应用于高端科技领 域。

氧氯化锆直接热分解制备三维有序大孔氧化锆

氧氯化锆直接热分解制备三维有序大孔氧化锆

氧氯化锆直接热分解制备三维有序大孔氧化锆沈勇;邬泉周;李玉光【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2006(022)009【摘要】以聚苯乙烯微球胶晶为模板,氧氯化锆的甲醇溶液为前驱物,通过直接热分解的方法制备了三维有序大孔氧化锆(3DOM-ZrO2);利用SEM、TEM、EDS和BET等技术对其进行了表征,并探讨了实验条件对大孔结构与形态的影响.结果表明,过低或过高的氧氯化锆浓度都不利于形成长程有序的三维大孔结构;增加填充次数只有在较高的氧氯化锆浓度下才能有效增加填充量;合适的焙烧温度在600~700℃之间;BET分析表明3DOM-ZrO2孔壁具有非多孔结构,与TEM观察结果非常一致.【总页数】5页(P1121-1125)【作者】沈勇;邬泉周;李玉光【作者单位】中山大学化学与化学工程学院,广州,510275;中山大学化学与化学工程学院,广州,510275;中山大学化学与化学工程学院,广州,510275【正文语种】中文【中图分类】O6【相关文献】1.从氧氯化锆母液中分离制备氧化锆的研究 [J], 易师;费志勇;刘荣丽;邹龙2.氧氯化锆前驱体氧化锆溶胶的制备与研究 [J], 周彩华;何超;胡行方;罗宏杰3.双模板法制备具有介孔孔壁的三维有序大孔二氧化铈及其改善的低温还原性能[J], 张晗; 张磊; 邓积光; 刘雨溪; 蒋海燕; 石凤娟; 吉科猛; 戴洪兴4.双模板法制备具有介孔孔壁的三维有序大孔二氧化铈及其改善的低温还原性能[J], 张晗; 张磊; 邓积光; 刘雨溪; 蒋海燕; 石凤娟; 吉科猛; 戴洪兴5.氧氯化锆前驱体离子交换法制备氧化锆溶胶 [J], 郝艳霞;李健生;杨绪杰;陆路德;汪信因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

氧氯化锆_二氧化锆_的生产及在电池中的应用前景_罗方承

氧氯化锆_二氧化锆_的生产及在电池中的应用前景_罗方承

2001年增刊 矿产与地质第15卷2001年10月M IN ERA L RESO U RCES A ND GEO LO GY增刊氧氯化锆(二氧化锆)的生产及在电池中的应用前景¹罗方承,吕文广,陈忠锡,黄朝辉(江西晶安高科技股份有限公司,江西安义330029)摘 要:介绍了氧氯化锆(氧化锆)的生产原理和生产工艺,阐述了该产品在镍氢动力电池负极材料(贮氢材料A B2)和燃料电池中的应用前景。

关键词:氧氯化锆;二氧化锆;贮氢材料A B2;燃料电池;应用前景;晶安高科中图分类号:T Q134.12 文献标识码:B 文章编号:1001-5663(2001)增刊-0559-041 概述锆及其化合物在国防、民品中应用越来越广[1]。

特别是在结构陶瓷和功能陶瓷方面,涉及到机械、电子、能源等领域[2][3][4][5]。

锆及其化合物的生产在我国发展不是很快,主要原因可能是原料(锆精矿主要产于南非和澳大利亚)所限制。

国内生产规模太小,20000吨/年产量的企业尚无,晶安高科15000~18000吨/年产量算是国内最大企业。

据国家“星火计划”‘“九五、十五”、“863”等攻关项目及“二十一世纪新材料丛书(宋健题)”公布:镍氢动力电池负极材料(贮氢材料AB2)和燃料电池给锆及其化合物的应用提供了一片光明前景。

高容量的AB2合金(比AB5合金容量高30%~40%)中锆的研究[6][7]应用表明,如生产3000吨AB2合金(以Ti0.5Zr0.5Ni1.3V0.7Cr0.2合金作为基准进行计算)则需要锆575吨[4]。

燃料电池中的第三代高温固体氧化物燃料电池(SOFC),最适宜的应用在大型工业电站,用稳定ZrO2做为固体电解质(加Y2O3的ZrO2),是锆化合物的一个重要用途。

是今后电能的重要发展方向[4][5]。

“零”排放的燃料电池被美国列为21世纪十大高新技术之首。

加拿大政府已决定将燃料电池产业作为国家知识经济的支柱产业之一加以发展。

氧氯化锆催化下芴环氧乙烷与芳胺合成β-氨基芴醇的研究

氧氯化锆催化下芴环氧乙烷与芳胺合成β-氨基芴醇的研究

定程度上提高反应收牢 . 但这些方法或多或少都会 有 局 限性 , 如试 剂 昂 贵 , 应 条 件 复 杂 , 外 , 反 另 有些 催化剂不能催化带有钝化基 团的胺( 如苯胺 ) 与环 氧化 物进行 开环 反应 , 区域选 择 性也 不好 。 冈此 , 用 域选择性好 。 反应条件温和的催化剂来催化环氧 化物与胺合成 B 氨基醇类化合物具有重要 的研究 一

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氧氯化锆可行性报告

氧氯化锆可行性报告

氧氯化锆可行性报告20kt/a氧氯化锆项目可行性报告目录第一章-------我国锆铪产业发展概况第二章-------市场预测及生产规模第三章-------产品性能及用途第四章-------工艺技术方案及主要设备选择第五章-------物料供应与保证第六章-------项目建设地点选择第七章-------公共设施和辅助设施方案第八章-------项目实施进度计划第九章-------经济效益分析第一章我国锆铪产业发展概况1.1、关于锆铪及其化合物锆铪及其化合物是国民经济、国防建设的重要材料,广泛应用于核能、核武、航空航天、电子、宝石、冶金、石油化工、纺织、造纸、印染、陶瓷、建材、医药等行业;锆铪由于具有优异的核性能、耐腐蚀性、耐高温、润性好和良好的加工性能,对核能工业、航空航天工业发展更具有重要的意义,因而为国家重要的战略材料、被喻为21世纪最有前途的新材料。

1.2、我国锆铪产业发展概况我国是世界上为数不多的锆铪产品生产国,早在建国初期,党和政府就十分关心锆铪事业的发展,周恩来总理主持制订的二十年科学技术发展纲要57个重点项目中就包括了锆铪冶金的提取工艺研究项目。

此后,在“纲要”的指导下,北京有色金属研究总院等一批科研院所进行了长期的研究,完成了从实验室到产业化的开发研究工作,但由于文化大革命的十年浩劫,致使这一研发成果没能尽快的走向产业化生产,直到八十年代末以江西晶安、锦铁集团有色冶炼厂为代表的少数几家科研单位开始走上了产业化生产的道路;随着推广应用工作的发展,我国锆化学制品的生产能力和产品品种得到了迅速发展,一批新办企业(包括民营企业)在全国各地投产,产品主要是氧氯化锆、氧化锆、硫酸锆、碳酸锆等。

锆产品的主要原料是锆英砂,全球90%的氧氯化锆(初级产品)的生产能力在中国。

目前,国内锆的加工能力12万吨/年,实际产量在8万吨/年,85%以上出口,全球锆市场供不应求,锆的价格大约每吨12000元,而且价格仍在不断上涨。

氧氯化锆制备工艺与应用

氧氯化锆制备工艺与应用

氧氯化锆制备工艺与应用氧氯化锆,这个名字听起来是不是有点儿高大上?其实它在我们的生活中可大有用处。

咱们先说说这东西是怎么来的。

氧氯化锆的制备工艺可真是一门大学问,过程就像做菜,先得准备好原材料。

你得有锆和氯,听起来是不是有点像魔法药水的配方?只不过,这可不是简单的调料,而是得经过高温和特定的化学反应,才能搞定。

想象一下,锆和氯在高温下激烈反应,像两个好朋友终于碰面,瞬间就嗨了起来,生成了氧氯化锆。

这时候的氧氯化锆就像新鲜出炉的面包,热腾腾的,散发着诱人的香气。

咱们可不能马上就把它吃掉,还得冷却一下,等到它完全稳定下来,才能好好利用。

说到应用,氧氯化锆可不是个闲人,它在很多领域都能派上用场。

比如,陶瓷材料,咱们的日常生活中随处可见的瓷器,背后可都少不了它的支持。

氧氯化锆在陶瓷中可以提高硬度和耐磨性,就像给瓷器加了一层保护膜,确保它不容易破碎。

想想看,谁不希望自己的碗碟能经得起孩子们的“摔打”呢?此外,在电子产品领域,氧氯化锆也扮演着重要角色。

现在的手机、电脑,越来越薄,越来越轻,里面的材料可是讲究得很。

氧氯化锆被广泛用作绝缘材料,能够有效隔离电流,确保电子设备的稳定性。

这可比隔绝那些不必要的干扰强多了,简直是电子产品的“保护神”!再来聊聊它在医疗方面的应用。

氧氯化锆的生物相容性可真是让人惊喜。

它被用在牙科和骨科材料中,就像一个“隐形的守护者”,帮助修复受损的组织。

想象一下,你的牙齿或者骨头能用上这种高科技材料,是不是觉得特别有安全感?氧氯化锆的魅力不仅仅局限于这些,咱们还可以在化妆品中见到它的身影。

许多护肤品中会加入氧氯化锆,起到增稠和改善肤感的效果。

用在妆容上,让妆面看起来更细腻、自然,简直是化妆品界的小秘密。

不过,制作氧氯化锆可不是随便的事儿。

工艺流程中有很多细节,比如温度、压力和时间的掌控,稍有不慎就可能前功尽弃。

就像煮面条,水开得太久,面条就会变得软绵绵的,不好吃。

而这也是氧氯化锆的制备工艺需要特别讲究的地方。

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具有储氢容量高 !循环寿命长等优点 ! 是目前高容量 新型储氢电极合金的研究开发热点 " 绝大多数固体 氧化 物 燃 料 电 池 均 以 >2 $)12 三 氧 化 二 钇 掺 杂 的 氧化锆为固体电解质 ! 两者的粉料或混合粉料可由
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无机抗菌剂 将 !"#$%&# 草酸 # 磷酸制成层状磷酸锆离子交换
DC&# #$CE&按一定配方配制 ! 用聚丙烯酸造粒加工得 基 础 玻 璃 ! 再 将 !"#$%&# 氧 化 钇 # 浓 盐 酸 # 氨 水 共 沉 淀 ! 经 煅 烧 # 筛 分 等 工 序 得 氧 化 钇 四 方 !"#& 多 晶 %F.!G’! 取一定量 F.!G 加入基础玻璃中 ! 制成 !"#& 玻璃陶瓷复合材料 ! 由于 !"#&具有增韧增强作用 ! 有
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山 ! 李欢玲 ! 廖世军 ! 等 J!?;U)) 型 !"U?@ 分子 筛 的 合 成 研 究 9Y*J
分子催化 !&11) !): %4 ’(&+3J
9>* 贾定先 ! 李栋藩 ! 张盈珍 J 硅锆层柱蒙脱 石 的 合 成 及 热 稳 定 性 9Y*J 催
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吸氮的特性有一定的应用价值 & 采用超分子表面活 性 剂 等 为 模 板 剂 及 不 同 方 法 合 成 的 <C’9 %><9 %
93* 董 晋 湘 ! 薛 春 峰 ! 马 英 民 ! 等 J 具 有 八 面 体 结 构 的 类 沸 石 锆 硅 矿 物 ZW[@IL 的合成研究 9Y*J 燃料化学学报 !&11) !&5! 增刊 (:>J 94* 郭 建 维 ! 王 乐 夫 ! 黄 仲 涛 ! 等 J 中 孔 杂 原 子 分 子 筛 ;LUB;? 的 合 成
改性沸石分子筛是国内外该领域普遍关注的课题 & 层柱蒙脱石是一种新型大孔分子筛型催化材料 $ 贾 定先等 *-+ 用硅溶胶和 !"#$%& 共聚的方法合 成 了 95#& 0
!"#&混合交联柱的层柱蒙脱石 & ) 油田助剂锆冻胶
许多水溶性聚合物在低浓度的水溶液中被多价 金属离子交联而形成的凝胶 $ 在油气田各种作业中 有广泛的应用 & 尤其是钛 %锆化合物有稳定的正四价 氧化态 $ 对羟基有较强的亲和力 $ 且毒性低 $ 因而使 用更为普遍 & 将 !"#$%&%!"$%C与有机配位体胺基醇 %
&’ 世纪最有前途的高新材料之一 $ 研究应用领域日
益拓宽 &

复合陶瓷
!"#&陶瓷具有较高的强度和韧性 $ 添加一定量 高 弹 性 模 量 和 高 硬 度 的 (%&#) 可 抑 制 微 裂 纹 的 生 长
及串接 $ 对基体强度的提高有益 & 余明清等 采用化
*’+ *&+
学共沉淀法制备 !"#&超细粉 $ 热分解法制备 !,(%&#) 微粉 $ 研究结果表明 (%&#)对 !"#&晶体的生长具有抑 制 作 用 $ 在 ’ -.. / 烧 成 的 !"#& 0 " 质 量 百 分 数 为
体 ! 再通过控制离子交换顺序和交换条件便可得到
/67#$8&7双组分杀菌活性成分的无机抗菌剂 " 它具
有成本低 # 加工稳定性和光稳定性好 # 防霉能力强 # 应用于塑料和化纤中可减少其他助剂用量等优点 ! 市场前景看好9):*"
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新能源材料
!"#$%&在镍氢动力电池负极材料和燃料电池中 有广阔应用前景 ! 以!";<&为代表的 /=&型储氢合金
* 关键词 +氧氯化锆 * 应用 * 进展 * 中图分类号 + ;J ’)C@’& * 文献标识码 + ( *文章编号 + ’..),E.HE !&..C".’,..#$,.)
氧氯化锆 "!"#$%&# 是制取锆化学品的重要原材 料 $ 广泛应用于陶瓷 % 纺织 % 电子 % 通讯 % 珠宝 % 冶金 % 光纤电缆 % 工业催化剂 % 医疗 % 汽车尾气净化 % 军工 % 核电站及核工业等行业 $ 大量出口美国 % 日本 % 欧洲 等地 & 由氧氯化锆为原料生产的锆系列产品被列为
!"#$%&对普通石墨管进行表面涂覆 ! 以重铬酸钾和 ,-./ 铵作为基体改进剂 ! 便建立了无火焰原子吸收
法测定水中微量铝的方法 " 该法操作简便 ! 石墨管 涂锆处理简单 !灵敏度高 ! 测定值稳定 "
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0
二氧化锆基质高效液相色谱柱填料 目前药物学 #生物医学 # 生物化学和环境科学分
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结构 $ 把杂原子引入该类分子筛的骨架得到的这种
*收稿日期 +&..),’’,&C *作者简介 +陈丹云 "’H-&, ’$ 女 $ 副教授 $ 主要从事精细化学品
催化合成及工艺研究 &
-
处理含氟废水用水合氧化锆负载树脂 含氟工业废水主要是用钙盐沉淀法进行处理
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!""# 年第 $ 期
的 ! 处理后的废水需用吸附剂进一步深化处理 " 采 用火力发电厂废树脂为基体 ! 经 !"#$%&溶液浸渍 ! 水 解后得水合氧化锆负载树脂 ! 对含氟工业废水有较 好的除氟效果 " 该树脂可再生 ! 有良好的经济性和 实用性 "
口腔修复材料 以 !"#$%&#! $ /%&#3 % 或 /%$%3 & >B&# ’ 和氧化钇为
析中约 012 的分离是通过高效液相色谱实现的 ! 色 谱柱填料的性能直接影响分析精度及准确率 " 采用
原料 !采用沉淀包裹法制备复合粉体 !烧结后的制品 四方相 !"#&的含量高 ! 致密度高 ! 气孔率较低 ! 强度 较高 ! 是一种能够满足口腔修复要求的高性能复合 粉体 9&&*" 将 $C# $ /%&#3$ ?@#& 基础玻璃 系 统 与 !<##
研究 9Y*J 精细石油化工 !&11) !%4 ’(4:U40J
!"#&的复合膜性能更佳 " 无机膜材料制备方法众多 !
溶胶 $ 凝胶技术由于制备简单 ! 无污染而受青睐 9)+*" 使用有机醇锆盐作前驱物制备 !"#& 溶胶成本高 # 稳 定性差 # 工艺条件苛刻 " 周彩华等 9)0*采用 !"#$%&为前
!"#$%& 为原料的 !"#& 基质柱填料具有优良的化学稳
定性和机械强度 !近年来倍受关注 " 万剑砥等 采
’)3* ’)4*
ห้องสมุดไป่ตู้
用 !"#$%&# 硝 酸 铝 # 石 油 醚 等 为 原 料 ! 利 用 溶 胶 $ 凝 胶法制备了!"#&$ /%&#3复合氧化物微球用于色谱填 料 ! 其表面存在酸碱两性 ! 孔结构较理想 ! 在正相色 谱条件下 ! 碱性化合物能够得到较为满意的分离 "
究 9Y*J 硅酸盐通报 !&11) !%& ’(+U)1J
!"#$%&和硝酸钇单独或混合物水解法制备9)>*" )) 无机膜材料的制备
无机分离膜具有耐高温 #耐微生物 # 化学稳定性 好 #机 械 强 度 高 #易 清 洗 再 生 和 孔 径 分 布 集 中 等 优 点 ! 在食品 # 药物等液体分离领域已有应用 ! 在高温 气体分离 # 膜催化反应等领域也有巨大应用潜力 ! 含
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驱物 ! 双氧水和乙酰丙酮为水解催化剂和络合稳定 剂 ! 得到了稳定的 !"#&溶胶 ! 为溶胶 $ 凝胶法制备
!"#&薄膜提供了新的科学依据 " 黄永前等 9)5* 以正硅
酸乙酯和 !"#$%&为原料 ! 无水乙醇为溶剂 ! 用溶胶 $ 凝胶法制备了无 支 撑 !"#&$?@#& 膜 " 于 云 等 9&1* 采 用
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