鋯鉿火法分離(separation of zirconium and hafnium by pyrometallurgy)
利用鋯鉿氯化物蒸氣壓的差異,在高溫或高壓下進行鋯鉿分離的方法。工業生產方法主要有高壓精餾法和熔鹽精餾法。
鋯鉿火法分離能取代常用分離方法中的萃取、煅燒和氯化三個生產階段,具有生產流程短、效率高、試劑費用少、對環境污染輕的特點,是一種很有發展前途的方法。
高壓精餾法是利用ZrCl4和HfCl4蒸氣壓的差異直接分離鋯鉿的過程,為日本石壕研究所研究成功,并建立了批量生產5t海綿鋯的試驗工廠。粗ZrCl4在直徑2m、高10m的蒸餾塔內進行精餾,溫度為673~773K,壓力為2.0~2.5MPa。產出的無鉿ZrCl4(含鉿小于0.01%)可直接進行還原蒸餾制取海綿鋯。(見四氯化鋯鎂還原)。
熔鹽精餾法是利用ZrCl4和HfCl4在KAlCl4熔鹽中飽和蒸氣壓的差異,在精餾塔中分離鋯鉿的過程。精餾塔直徑1m、高50m,用鎳基合金制造。精餾在常壓下進行,整個塔的溫度保持在623K。ZrCl4從塔中部加入,塔中有塔板,KAlCl4從塔的上部補充。因HfCl4的飽和蒸氣壓比ZrCl4低,在精餾過程中,鉿在塔頂富集,可得到含HfCl430%~50%的富鉿物料,在塔底可得到含Hf<0.01%的ZrCl4。法國歐洲鋯業公司賽佐司(Cezus)化工廠建成用此法年產1600t原子能級海綿鋯廠。
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