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    冶金百科 | 鋯鉿冶金 - 海綿鋯的制備

    2024-01-16 10:37:40 來源:中冶有色技術網
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    簡介:鎂還原四氯化鋯生產海綿鋯流程如圖8-5所示。該流程主要包括原料組裝、還原等程序。海綿鋯廠一般都不用電解法回收鎂和氯,僅將過量鎂回收后再酌情使用,氯化鎂運出廠外電解回收或作其他用途。還原的主要原材料是四氯化鋯、鎂和氬氣。
    鎂還原四氯化鋯

    鎂還原四氯化鋯生產海綿鋯流程如圖8-5所示。該流程主要包括原料組裝、還原等程序。

    海綿鋯廠一般都不用電解法回收鎂和氯,僅將過量鎂回收后再酌情使用,氯化鎂運出廠外電解回收或作其他用途。還原的主要原材料是四氯化鋯、鎂和氬氣。


    鎂還原ZrCl4生產海棉鋯基本流程


    真空蒸餾

    鎂還原ZrCl4所得的反應產物含有29%~31% Zr、63%~66% MgCl2、4%~6% Mg;在溢流法排放 MgCl2時,反應產物含有47%~49% Zr、42%~46% MgCl、7%~9% Mg;在頂部排放 MgCl2時,反應產物含有58%~61%Zr、29%~33%MgCl2、9%~11%Mg。以上三類反應產物中熔體表面均含有少量黑粉。利用鋯與MgCl2、鎂蒸氣壓的差異,采用真空蒸餾技術,實現鋯與MgCl、鎂的分離。蒸餾脫除Mg和MgCl2的核級海綿鋯坨保存在充Ar的箱子中,以防止雜質污染。

    產品處理及海綿鋯分級

    禁端后核級海綿結坨的處理主要由破碎、分揀、粉碎、挑料、取樣、包裝泵氬、入庫等幾個過程組成。
    破碎時將蒸餾后的海綿鋯坨放于墊座上,然后使用合適噸位的壓機將海綿塊破碎,破碎后對海綿鋯進行分揀,將其中有燃燒痕跡及明顯缺陷的海綿結塊出;符合標準的小塊海綿給重新裝入充氬箱中,再直接用于熔煉;較大的海綿塊裝入轉移箱中進行進一步粉碎。初次粉碎尺寸為150mm→40mm,第二次40mm→20mm,粉碎過程在氬氣保護系統中進行(0%<1%),防止細小的鋯粉起火燃燒。成品海綿鋯通過傳送裝置裝桶并充氬保護。裝桶過程中,每間隔一定時間分流取出少量試樣,以保證最終所取試樣可代表整批產品,取樣重量一般不小于整批產品重量的3%。取樣后熔煉進行檢測分析。

    海綿鋯的產品質量

    標準YS/T397——2007中要求的工業級海綿鋯的產品質量見表8-9。


    工業級海綿鋯產品質量標準


    主要技術經濟指標

    還原過程(按每噸商品鋯折算): 98.5%

    反應物中鋯回收率電能消耗 13948kW·h

    氬氣消耗量 23m3

    蒸餾過程(按每噸商品鋯折算):

    分離收得率 91.4%

    商品鋯產出率 78.2%

    電能消耗 13274kW·h

    氬氣消耗量 21m3

    還原和分離過程每噸商品鋯電能消耗總計約2.7萬千瓦時。
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