锆是银灰色有光泽的金属，密度6.49，熔点1852℃，沸点4377℃。锆的化学性质不活泼，致密的金属锆在空气中比较稳定，加热时表面形成氧化物覆盖层，失去金属光泽。粉末状的锆容易在空气中燃烧，细的锆丝可用火柴点燃。锆对氧具有很强的亲和力，它能夺去氧化镁、氧化铍和氧化钍中的氧，本身成为二氧化锆。锆有强烈的吸氢性能，可用作储氢料材。高温下锆还能与氮作用。锆有耐腐蚀性，不与稀盐酸、稀硫酸和强碱溶液作用，但易溶解在氢氟酸和王水中。高温时，锆与非金属元素和许多金属元素反应，生成固溶体化合物。

地壳中锆的含量为0.025%，居第20位。虽然含有20%以上ZrO2的矿物有十几种，但工业上使用的只有锆石(ZrSiO4)和斜锆石(ZrO2)。锆石与钛铁矿、金红石、独居石共生，也可见于海滩砂中。所有的锆石都含有氧化铪(HfO2)和放射性物质，辐射强度一般为1 &在10-7毫居里/克的数量级上，包含HfO2的高放射性强度也很高。

锆石和斜锆石是锆的主要来源。锆英石中加入适量石油焦，在1000℃下通入氯气，得到四氯化锆(ZrCl4)。它的蒸汽与熔融的镁接触，镁被还原成锆。高纯锆可以通过碘化物的热分解来制备。

ZrCl4在室温下是固体，在437℃升华。因此，在冷凝器中获得的ZrCl4是通过气相固化形成的，并且通过控制传热速率和其它条件可以获得具有高密度的产物。ZrCl3和ZrCl2可以通过还原ZrCl4获得，zrcl 4是通过电解制备锆时熔融盐中的主要成分。如果制备一般的工业锆，就不需要分离铪。升华提纯制得精制氯化锆后，镁还原制得海绵锆。

锆主要用作原子核反应堆燃料元件的包壳材料，所以在锆的冶炼过程中锆和铪是分开的。工业上最常用的分离方法是NH4CNS-MIBK溶剂萃取，萃取剂是甲基异丁基酮(MIBK)。这种方法的缺点是:①分离系数低，需要多级；②NH4CNS易分解生成CN-，使废水有毒，需进厂处理。

近年来，硝酸TBP萃取法和盐酸-硝酸TBP萃取法得到了应用。前者采用NaOH熔融法分解，带来一系列困难，包括萃取三相困难。后者以ZrCl4为原料，避免了上述困难，但也有溶液腐蚀性强的缺陷。生成的ZrO2经氯化得到ZrCl4，工业上称之为二次氯化。通过升华提纯ZrCl4，然后通过金属热还原(镁还原或钠还原)制备粗锆，通过真空蒸馏([/k0/])除去MgCl2并回收过量的镁(钠还原用水洗涤)。这个过程类似于钛的还原过程，只是镁需要预处理和提纯。镁还原法的化学反应为:zrcl 4+2mg→r；Zr+2MgCl2，还原温度约为850℃。真空蒸馏温度为950 ~ 1000℃。锆本身具有吸气剂效应，所以最终真空度一般为10-5托。

在热丝上分解ZrI4制备高纯锆，工业上称之为结晶棒。在这个过程中，涉及到ZrI2和ZrI3。锆和锆合金在真空自耗电弧重熔炉中熔化和铸造。最常用的型材是管材，成型方法有锻造、挤压和拉伸，基本与钛管的加工方法相同。

锆和锆合金主要用于水冷原子反应堆。在核反应堆中，铀棒不能与水直接接触。因为热水腐蚀铀棒，铀棒使水具有放射性，会危害人体健康。锆作为铀棒的护套可以满足以下四个方面的要求:①耐腐蚀性强，不与核燃料和传热介质(如水)发生相互作用；②足够的强度、耐热性和耐腐蚀性；③中子很少被吸收以保证裂变& ldquo连锁反应& rdquo执行；④易于加工成型。

锆也可以用作特种钢的添加剂。含锆不锈钢和耐热钢是制造装甲车、坦克、大炮、防弹板等武器的重要材料。锆不仅可以强化钢的强度和硬度，还可以改善钢的切削性能，如硬化能力和焊接性。它还可以粉碎钢中的硫化物，从而细化钢的晶粒成分。含锆钢的抗氧化性和耐腐蚀性增强。氧化锆的熔点为2675℃，化学稳定性好，用作高级耐火材料。