一、工艺流程

这个过程如图1所示。每个过程中主要反应的例子如下:

图1锆英砂碱分解工艺流程

二、氢氧化钠烧结

主要反应:

锆英石+2氢氧化钠=钠锆英石+H2O

Zr SiO 4+4 NaOH = na 2 ZrO 3+na 2 SiO 3+2H2O

硅锆酸盐+6氢氧化钠=钠锆酸盐+硅酸纳+3H2O

Zr SiO 4+2 na 2 Zr SiO 5 = na 4 Zr 2s i3 o 12+z ro2

锆硅氧烷+钠锆氧烷=钠锆硅氧烷+氧化锆

2 Zr SiO 4+3 na 2 SiO 3 = na 4 Zr 2s i3 o 12+na 2 SiO 5

在反应过程中，ZrSiO4与各反应物的反应速率为:

锆英石/钠锆英石>锆英石/钠硅石>

锆硅氧烷/钠硅氧烷>锆硅氧烷/钠硅氧烷>

第三，碳酸钠烧结

主要反应:

锆英石+碳酸钠=钠锆英石+二氧化碳

硅锆酸盐+碳酸钠=钠锆酸盐+硅酸钠+二氧化碳

四。泛滥

如果碱度不够，将会发生以下一些水解反应:

Na2ZrO3+2H2O=ZrO(OH)2+2NaOH

na 2 SiO 3+2H2O =二氧化硅·H2O+2 NaOH

第五，盐酸浸出

Na2ZrO3+4HCl=ZrOCl2+2NaCl+2H2O

na 2 Zr SiO 3+4 HCl = Zr OCL 2+SiO 2·2H2O+2 NaCl

ZrO(OH)2+2HCl=ZrOCl2+2H2O

第六，煅烧

Zr OCL 2·8H2O = z ro2+2 HCl+7H2O

氧化锆=氧化锆+(n+1)H2O

七。主要技术条件

通过分解碱性锆英砂制备锆和铪化合物的主要工艺条件如表1所示。

表1碱分解锆英砂制备锆铪化合物的工艺条件

Zr+= 200 ~ 220g/L(氧氯化锆溶液)；

VH2SO4 ∶VZr溶液的浓度为1 ∶ 2(体积比)；洗涤液H2O ∶硫酸∶盐酸= 75 ∶ 40 ∶ 5(体积比)

八、碱分解锆英砂相关理化数据

图2 ~ 5给出了锆和铪在HCl和H2SO4体系中的相关数据。

图2锆在氧化锆-盐酸-H2O体系中的溶解度

1-0℃;2-30℃;3-50℃;4-75℃;5~80℃;6~90℃

图3八水氯化锆热分解产物中氯含量与温度的关系

([Cl] = 2%，287℃；[Cl]≈0(35℃时)

1-晶体结构不变；2-晶体结构略有变化；3-晶体结构几乎不变；

4-无定形氧化锆；五四方结构氧化锆

图4 Zr(OH)2cl 2·7H2O的溶解度与HCl浓度的关系(20℃)

图5氯化锆8h2o的脱水曲线

1-55℃;2-65℃

九。氧氯化锆的脱水机理

氯氧化锆ZrOCl2 8H2O的脱水机理如下:

X.碱式硫酸锆的分解机理

碱式硫酸锆(2 z ro2·SO3·5H2O)的热分解机理如下:

在< 600℃脱水，产品为无定形的；≈600℃时的产物组成约为z ro2·0.57 so 3；> 600℃开始分解SO3，出现四方氧化锆(T-ZrO2)。SO3在1000～1050℃完全分解，产物为单斜晶。150℃时，单斜氧化锆(m-ZrO2)转变为四方氧化锆(t-ZrO2)。从1150℃冷却至室温后，样品转变为M-ZrO2。

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