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はい、了解です(了解します)

はい、了解です(了解します) 铪

在自然界中,铪常与锆共生,含锆的矿物中都含铪,铪与锆呈类质同像,铪主要赋存在锆英石中。工业上用的锆石中含HfO2量为0.5-2%。次生锆矿石中的铍锆石含HfO2可以高达15%。还有一种变质锆石曲晶石,含HfO2达5%以上。后两种矿物的储量少,工业上尚未采用。铪主要由生产锆的过程中回收。

铪的冶炼和锆的冶炼基本相同,一般分五步。第一步是矿石的分解。有三种方法:①将锆石氯化得到(Zr,Hf)Cl4。②锆英石碱熔:锆英石和NaOH在600℃左右熔化,90%以上的(Zr,Hf)O2转化为Na2(Zr,Hf)O3,其中的SiO2变成Na2SiO3,随水脱除。溶解在硝酸中的Na2(Zr,Hf)O3可作为分离锆铪的原液,但其二氧化硅胶体使其难以用溶剂萃取分离。③与K2SiF6烧结,用水浸泡,得到K2(Zr,Hf)F6溶液。锆和铪可以通过分步结晶从溶液中分离出来。第二步是锆铪的分离,在盐酸-MIBK(甲基异丁基酮)体系和HNO3-TBP(磷酸三丁酯)体系中可以用溶剂萃取法分离。利用HfCl4和ZrCl4熔体在高压(20个大气压以上)下的蒸气压差进行多级分馏的技术已经研究了很长时间,可以省去二次氯化过程,降低成本。但由于(Zr,Hf)Cl4和HCl的腐蚀,不易找到合适的分馏塔材料,也会降低ZrCl4和HfCl4的质量,增加提纯成本。第三步是HfO2的二次氯化,制备还原用粗HfCl4。第四步是纯化HfCl4并用镁还原。这个过程和ZrCl4的提纯还原是一样的,半成品就是粗海绵铪。第五步是真空蒸馏粗海绵铪,除去MgCl2,回收多余的镁,成品为海绵铪。如果还原剂用钠代替镁,第五步就是水浸。

从坩埚中取出海绵铪时要格外小心,以免自燃。大块海绵铪要碎成一定大小的小块,以便压成自耗电极,然后熔化铸成锭。破碎时也要防止自燃。通过碘化物的热分解,海绵铪的进一步提纯与钛和锆的提纯相同。控制条件与锆的控制条件略有不同。碘化罐周围的海绵铪片保持在600℃,而中心的热丝温度为1600℃,高于锆& ldquo水晶& rdquo1300℃高。铪的加工成型包括锻造、挤压、拔管等步骤,与加工锆的步骤相同。

铪的主要用途是制造原子核反应堆的控制棒。纯铪是原子能工业中的重要材料,因为它具有可塑性、易于加工、耐高温和耐腐蚀。铪具有较大的热中子俘获截面,是理想的中子吸收剂,可用作原子反应堆的控制棒和保护装置。铪粉可以用作火箭推进器。X射线管的阴极可以在电器工业中制造。铪合金可用作火箭喷管和滑翔再入飞行器的前保护层,Hf-Ta合金可用于制作工具钢和电阻材料。铪在耐热合金中用作添加元素,如钨、钼和钽。HfC具有较高的硬度和熔点,可用作硬质合金添加剂。4TaC & bullHfC的熔点约为4215℃,是已知最高的化合物。

 
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