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时间:2021年04月30日 来源:

   国内外钛、锆、铪冶金新工艺新方法进展“钛、锆、铪同位于元素周期表中第ⅣB族,三者的开采冶炼较难,且工业应用较晚,均属于稀有金属。三者的制备方法都可以分为金属热还原法和熔盐电解法两大类。本文总结了三种金属近年来的制备新工艺,同传统工艺进行了比较,分析了各自的优缺点、应用现状及发展趋势。钛提取冶金技术迄今为止,在众多的海绵钛生产方法中,真正实现工业化生产的只有Kroll法(镁热还原法)和Hunter法(钠热还原法)。这两种工艺均存在成本高的缺陷,因此国内外都在进行钛提取工艺的开发研究,近年来,钛提取工艺以及基础理论方面都取得了许多新成果。新型钛冶金方法主要分为金属热还原方法和熔融盐电解方法两类。结晶型氧化铪与碱和盐酸溶后,则容易稀酸中。南昌铪诚信合作

铪由于容易发射电子故可以用作X射线管的阴极,铪和钨或钼的合金可以用作高压放电管的电极。铪的合金可用作火箭发动机喷嘴和滑翔式重返大气层的飞行器的前沿保护层,例如阿波罗登月飞船的主发动机C103的火箭喷嘴,就是由89%的铌,10%的铪和1%的钛组成。而宇宙飞船的防护层材料则是由具备高蠕变强度的钽钨合金(含铪2%)制成的。铪钽合金可用于制造工具钢及电阻材料。此外,在镍基合金中添加少量铪还可以提高其保护性氧化层的附着力,从而改善镍基合金的耐腐蚀性能。



在耐热合金中,铪也是一种的常用的添加剂元素,例如含钨、钼、钽的耐热合金中都会添加铪。碳化铪由于硬度和熔点高,可作硬质合金添加剂,它也是目前已知的耐火的二元化合物,熔点超过3890℃;氮化铪则是所有已知金属氮化物中耐火的,熔点为3310℃。



此外,铪也常用作液压油的一种添加剂,防止在高危作业时液压油的挥发,具有很强的抗挥发性。


河南铪价格实惠氧化铪的化学性质与氧化锆相似,其活性与煅烧温度有关,煅烧温度越高,化学活性性越低。

    铪的冶炼,与锆基本相同:第一步为矿石的分解,有三种方法:锆石氯化得(Zr,Hf)Cl。锆石的碱熔。锆石与NaOH在600左右熔融,有90%以上的(Zr,Hf)O转变为Na(Zr,Hf)O,其中的SiO变成NaSiO,用水溶除去。Na(Zr,Hf)O用HNO溶解后可作锆铪分离的原液,但因含有SiO胶体,给溶剂萃取分离造成困难。用KSiF烧结,水浸后得K(Zr,Hf)F溶液。溶液可以通过分步结晶分离锆铪;第二步为锆铪分离,可用盐酸-MIBK(甲基异丁基酮)系统和HNO-TBP(磷酸三丁酯)系统的溶剂萃取分离方法。利用高压下(高于**气压)HfCl和ZrCl熔体蒸气压的差异而进行多级分馏的技术早有研究,可省去二次氯化过程,降低成本。但由于(Zr,Hf)Cl和HCl的腐蚀问题,既不易找到合适的分馏柱材质,又会使ZrCl和HfCl质量降低,增加提纯费用,70年代仍停留在中间厂试验阶段;第三步为HfO的二次氯化以制得还原用粗HfCl;第四步为HfCl的提纯和加镁还原。该过程与ZrCl的提纯和还原相同,所得半成品为粗海绵铪;第五步为真空蒸馏粗海绵铪,以除去MgCl和回收多余的金属镁,所得成品为海绵金属铪。如还原剂不用镁而用钠。

二氧化铪直接电脱氧法前述用于生产Ti的FFC法,同样可以用来生产金属铪。此法制备金属铪,以二氧化铪为原料,以氯化钙或氯化钙与其他碱金属氯化物为电解质,二氧化铪压制成块作为阴极,石墨或其他惰性电极作为阳极,直接进行电解即可。该法生产工艺简单,阳极产生的气体为CO,CO2,以氧化物为原料经一步电解得到杂质很低的金属,不仅缩短了工艺流程,也减少了能耗和环境污染。存在的问题是电流效率低、反应过程中随着含氧量的降低电脱氧效率也越来越低。目前应用此法制备铪还处于实验研究阶段。钛、锆和铪的生产成本高是限制其应用推广的主要因素之一。三者的提取冶金工艺处于不断发展和完善阶段,只有开发新的低成本生产工艺代替传统工艺,才能从根本上解决高生产成本问题。世界铪资源总量估计超过100万吨,铪资源储量丰富的国家有澳大利亚、南非、美国、巴西和印度。

铪是一种带光泽的银灰色过渡金属,密度为13.31g/cm³(20℃),熔点为2233 ℃(2506 K, 4051 °F),沸点为4603 °C (4876 K, 8317 °F)。致密的金属铪性质不活泼,与空气发生反应形成氧化物覆盖层,在常温下很稳定,而粉末状的铪在空气中则容易自燃。铪不与稀盐酸、稀硫酸和强碱溶液发生反应,但可溶于氢氟酸和王水。铪在地壳中含量很少,常与锆共存。铪具有耐高温、抗腐蚀、抗氧化、易加工、快速吸热和放热等性能,被用作原子能材料、合金材料、耐高温材料、电子材料等。


铪在地壳中含量很少,常与锆共存。山东铪块

铪(ha)是一种带光泽的银灰色过渡金属。南昌铪诚信合作

   《近两年我国锆铪及锆化学制品生产贸易及研发概况》(作者:熊炳昆)提到,2005年前后我国金属铪全部靠进口,当时初步统计显示,每年进口铪锭、碘化晶体铪约5万吨,进口二氧化铪粉末,进口铪丝几百公斤。金属铪主要用于制造等离子切割机的电极和靶材,成材后产品60%出口,40%供国内使用。二氧化铪主要用作镀膜材料。随着我国社会的进步,城市化和工业化的进一步发展,特别是随着核电等高新技术的发展,我国对锆、铪制品的需求会进一步增长,我国锆、铪工业还有很大的发展空间。在这一新的发展时期,我国锆铪行业不仅需要进一步提高产量与质量,更需要研发新技术、新产品。同时,锆铪生产企业还需要做好节能减排的工作,做到与环境和社会的和谐发展。南昌铪诚信合作

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