氧氯化锆制备工艺与应用PDF电子书下载

1锆英石 1

1.1 概述 1

1.1.1 锆英石的性质 1

1.1.2 锆英石的矿床 1

1.1.3 锆英石的共生矿物 2

1.1.4 锆英石的特性 2

1.2 锆英石的主要矿物 4

1.3 世界锆资源分布和储量 5

1.3.1 世界锆资源的分布 5

1.3.2 世界锆资源的储量 7

1.3.3 中国锆资源的分布和储量 8

1.3.4 具有开采价值的锆矿物 13

1.4 锆精矿（简称锆英砂、锆砂）的生产 14

1.4.1 概述 14

1.4.2 锆砂的采选 15

1.4.3 主要设备 19

1.4.4 锆砂（锆精矿）的分类规范 20

1.5 锆砂的产量和消费 24

1.5.1 世界锆砂的产量 24

1.5.2 全球最大锆砂生产企业简介 25

1.5.3 中国的锆砂产量 25

1.5.4 全球锆砂的应用领域和结构 26

参考文献 32

2碱烧结法制取氧氯化锆 34

2.1 概述 34

2.1.1 碱烧结分解锆英砂的方法比较 34

2.1.2 我国氧氯化锆产业的发展 35

2.1.3 我国氧氯化锆产业概况 35

2.2 氧氯化锆的性质和应用领域 36

2.2.1 氧氯化锆的性质 36

2.2.2 氧氯化锆的应用领域 40

2.3 锆英砂碱烧结法的工艺流程 40

2.3.1 二酸二碱法的工艺流程 40

2.3.2 氢氧化钠或碳酸钙、氧化钙烧结分解锆英砂制取氧氯化锆的工艺流程 40

2.3.3 一酸一碱法分解锆英砂制取氧氯化锆的工艺流程 41

2.4 氢氧化钠烧结分解锆英砂 41

2.4.1 锆英砂的分解方法 41

2.4.2 烧结的原料 43

2.4.3 锆英砂氢氧化钠烧结分解的基本原理 44

2.4.4 影响锆英砂碱烧结分解过程的因素 54

2.4.5 锆英砂中其他杂质在碱分解过程中的转化行为 63

2.4.6 锆英砂碱烧的主要设备 63

2.4.7 氢氧化钠高温烧结分解锆英砂的主要操作条件 67

2.4.8 锆英砂分解过程的主要技术指标 68

2.4.9 锆英砂连续烧结的研究 69

2.5 烧结料的水洗处理 69

2.5.1 烧结料水洗处理的目的 69

2.5.2 烧结料在水洗过程中的转化行为 69

2.5.3 烧结料水洗的条件研究 70

2.5.4 水洗料的组成 74

2.5.5 水洗过程的操作条件 75

2.5.6 水洗工序的主要技术经济指标 75

2.5.7 水洗过程的环保及处理要点 75

2.6 水洗料的处理 76

2.6.1 处理水洗料的目的 76

2.6.2 主要反应 76

2.6.3 盐酸用量的计算 77

2.6.4 工艺操作条件和影响因素 77

2.6.5 主要设备 77

2.6.6 水洗主要技术指标 77

2.7 转型料的盐酸分解和结晶 78

2.7.1 盐酸分解的基本原理 78

2.7.2 锆化合物在盐酸介质中的形态 79

2.7.3 锆化合物中硅的转化行为 81

2.7.4 锆化合物中其他杂质的转化行为 82

2.7.5 盐酸分解的工艺条件和操作 83

2.7.6 转型料盐酸分解、结晶过程的操作要点 85

2.7.7 水溶、重结晶和硅渣洗涤的操作要点 85

2.7.8 酸化、结晶过程的主要技术经济指标 86

2.7.9 盐酸分解设备 86

2.7.1 0 水洗转型和洗渣工艺改进的研究 86

2.7.1 1 氧氯化锆生产中钍、铀的走向、分布和回收 88

2.8 氧氯化锆生产中的“三废”处理 94

2.8.1 氧氯化锆生产过程中产生的“三废”及处理概况 94

2.8.2 烧结产生的烟气处理 94

2.8.3 盐酸分解、结晶、水溶的“三废”处理 96

2.9 生产氧氯化锆的物料和能源消耗 98

2.9.1 产品的质量指标和产品实例 98

2.9.2 高纯氧氯化锆的制备 99

2.1 0碳酸钠高温分解锆英砂制备氧氯化锆 101

2.1 0.1 碳酸钠高温分解锆英砂的主要反应 101

2.1 0.2 主要工艺技术条件 101

2.1 1 碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙高温分解锆英砂制取氧氯化锆 102

2.1 1.1 工艺流程 102

2.1 1.2 碳酸钙烧结的主要反应 103

2.1 1.3 氧化钙、氢氧化钙烧结的主要反应 103

2.1 1.4 工艺操作条件 104

2.1 1.5 钙烧结法的实践 105

2.1 2碳氮化锆碱熔法制取氧氯化锆的研究 107

2.1 2.1 工艺流程 107

2.1 2.2 工艺技术条件研究 107

2.1 3近年来中国氧氯化锆的产量、出口量和应用结构 111

2.1 3.1 中国氧氯化锆的应用结构 111

2.1 3.2 近年来中国氧氯化锆产量、再加工量和出口量 111

参考文献 112

3氯化水解法制取氧氯化锆 114

3.1 概述 114

3.2 含锆物料氯化的基本原理 114

3.2.1 氯化制取ZrCl4过程的热力学 114

3.2.2 氯化过程的动力学 126

3.3 碳化氯化法制取ZrCl4 129

3.3.1 锆英砂（ZrSiO4）碳化的理论基础 129

3.3.2 SiO2的平衡蒸气压 129

3.3.3 ZrO2与SiO2的碳化反应 131

3.3.4 ZrN的生成 133

3.3.5 锆英砂碳化的工艺流程 133

3.3.6 锆英砂碳化的主要设备 133

3.3.7 锆英砂碳化过程 133

3.3.8 碳化锆氯化制取ZrCl4 135

3.4 流态化氯化法制取ZrCl4和氧氯化锆 137

3.4.1 概述 137

3.4.2 锆英砂沸腾氯化制取ZrCl4 140

3.4.3 电熔脱硅ZrO2制取ZrCl4 142

3.4.4 碳化锆沸腾氯化制取四氯化锆 146

3.4.5 由四氯化锆制取氧氯化锆 149

3.4.6 工艺流程和工艺技术条件 150

3.4.7 产品的质量检测实例 151

3.5 碱熔法和氯化法生产氧氯化锆的有关讨论 151

参考文献 153

4由氧氯化锆制取二氧化锆 154

4.1 概述 154

4.2 用氧氯化锆制取工业级和高纯ZrO2 155

4.2.1 基本原理 155

4.2.2 工艺流程 156

4.2.3 制取ZrO2的煅烧设备 156

4.2.4 操作和影响煅烧的因素 158

4.2.5 煅烧的主要技术经济指标 158

4.2.6 高纯ZrO2的制取 159

4.2.7 ZrO2生产中HCl的回收 161

4.2.8 ZrO2粉体的粉碎制备 161

4.3 用氧氯化锆制取稳定ZrO2 162

4.3.1 概述 162

4.3.2 复合ZrO2的种类和制备方法 164

4.3.3 共沉淀法制备钇稳定ZrO2的工艺 165

4.3.4 制备稳定ZrO2的主要技术条件 166

4.3.5 主要设备 167

4.4 用氧氯化锆制备核级氧化锆和氧化铪 167

4.4.1 概述 167

4.4.2 甲基异丁基酮（MIBK）分离萃取锆铪 168

4.4.3 磷酸三丁酯（TBP）盐酸-硝酸体系分离制取核级ZrO2和HfO2 181

4.5 用氧氯化锆制取纳米ZrO2 183

4.5.1 概述 183

4.5.2 液相沉淀法制备纳米ZrO2 184

4.5.3 水解法制备纳米ZrO2粉体 185

4.5.4 纳米ZrO2的纯度和粒度分布 188

参考文献 189

5 用氧氯化锆制备其他锆化学产品 190

5.1 概述 190

5.2 用氧氯化锆制备碳酸锆 190

5.2.1 碳酸锆的性质 190

5.2.2 用氧氯化锆制备碳酸锆的工艺 191

5.2.3 碳酸锆形貌、质量和标准 194

5.2.4 用氧氯化锆制备碳酸锆的主要设备和单位消耗 196

5.2.5 碳酸锆的应用及应用实例 196

5.3 用氧氯化锆制备硫酸锆 198

5.3.1 硫酸锆的性质 198

5.3.2 生产工艺流程 200

5.3.3 硫酸锆的应用 206

5.4 用氧氯化锆制备硝酸锆 206

5.4.1 硝酸锆的性质 206

5.4.2 制备工艺 207

5.4.3 制备硝酸锆的技术要点 207

5.4.4 硝酸锆的用途 209

5.5 用氧氯化锆制备陶瓷色釉料 209

参考文献 211

6 硅渣和含碱废水的处理 213

6.1 概述 213

6.2 硅渣的处理和利用 213

6.2.1 硅渣的性质 213

6.2.2 用硅渣制取白炭黑 215

6.2.3 硅渣的其他处理方法 224

6.3 含碱废液的处理 225

6.3.1 用废碱液制取五水偏硅酸钠 225

6.3.2 废碱液的性状 227

6.3.3 工艺流程 228

6.4 废碱液的回收利用 233

6.4.1 原理 233

6.4.2 工艺流程 233

6.4.3 技术要点和回收碱液的质量 233

6.4.4 回收碱液返回使用效果 235

参考文献 235

附录 237

附录1 工业八水合二氯氧化锆（氯氧化锆）（HG/T2772—2004，概要） 237

附录2 二氧化锆（HG/T 2773—2004，概要） 253

附录3 工业碳酸锆（HG/T 3785—2005，概要） 275

附录4 工业硫酸锆（HG/T 3786—2005，概要） 291

附录5 低比表面积高烧结活性氧化锆粉体（JC/T 995—2006，概要） 304

附录6 陶瓷色料用电熔氧化锆（JC/T 1047—2007，概要） 309

附录7 电子陶瓷用二氧化锆材料（SJ/T 11136—1997，概要） 319

附录8 锆英石精矿（YB 834—1987，概要） 328