鋯英砂原礦主要存在于偉晶巖、花崗巖、片麻巖中，通常與鈦鐵礦、金紅石共生。下面詳細(xì)介紹它的生產(chǎn)分解工藝。
作為鋯英砂鋯鉿的主要礦物原料，其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。目前，提取鋯化合物常用的方法是它的分解法。分解鋯英砂精礦的主要目的是分離鋯和硅，獲得高品位的鋯鉿化合物。它分解制備氧氯化鋯也是制備各種鋯化合物和金屬鋯的一步，主要有燒結(jié)法和氯化法，其中燒結(jié)法是國內(nèi)主要氧氯化鋯生產(chǎn)廠家采用的方法。
根據(jù)添加堿的種類，燒結(jié)方法可進(jìn)一步分為氫氧化鈉燒結(jié)法、碳酸鈉燒結(jié)法、碳酸鈣燒結(jié)法和氧化鈣燒結(jié)法。
1.NaOH燒結(jié)法
用NaOH熔融鋯英砂制備鋯化合物是工業(yè)上很常用的方法，是我國很早的氧氯化鋯生產(chǎn)方法。首先用氫氧化鈉分解它，然后用硫酸浸出，用氨水沉淀，用硫酸根洗滌，用鹽酸浸出，蒸發(fā)結(jié)晶得到ZrOCl2 8H2O。所以也叫二元酸堿法。由于增加了硫酸根洗滌和氨沉淀兩道工序，工藝流程長，除雜困難，鋯回收率低，制造成本高。
1985年，北京有色金屬研究院和淄博化工總廠聯(lián)合攻關(guān)，改進(jìn)了酸堿法，只用鹽酸和氫氧化鈉兩種主要原料生產(chǎn)氧氯化鋯，形成了現(xiàn)在的一酸一堿法。該方法具有工藝流程短、反應(yīng)控制科學(xué)、回收率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、雜質(zhì)含量低等優(yōu)點(diǎn)。目前被國內(nèi)大型鋯化工生產(chǎn)企業(yè)廣泛使用。
2.其他燒結(jié)方法
除NaOH燒結(jié)外，還有Na2CO3燒結(jié)、碳酸鈣燒結(jié)和氧化鈣燒結(jié)。Na2CO3燒結(jié)法分解鋯英砂，雖然Na2CO3的價格比NaOH低，但燒結(jié)溫度太高，能耗高，目前在生產(chǎn)中沒有使用。碳酸鈣的燒結(jié)過程是在固態(tài)下進(jìn)行的，反應(yīng)速率會受到擴(kuò)散因素的限制，燒結(jié)溫度高，效率低，產(chǎn)品處理困難。目前，該方法很少用于氯氧化鋯的工業(yè)制備。氧化鈣燒結(jié)法的燒結(jié)過程和后續(xù)工序與碳酸鈣燒結(jié)法基本相同，也是在固態(tài)下進(jìn)行。反應(yīng)速率受擴(kuò)散因素限制，燒結(jié)溫度高，反應(yīng)周期較長，效率低，產(chǎn)物處理困難。目前，工業(yè)上很少采用這種方法生產(chǎn)氧氯化鋯。
3.氯化法
氯化法可制備中間體ZrCl4，是鋯鉿分離的制劑，與海綿鋯生產(chǎn)相配套。鋯鉿分離，Czox法國會直接分離含HfCl4的ZrCl4中美公司先將ZrCl4轉(zhuǎn)化為氧氯化鋯，再通過萃取分離。氯化方法有碳化-氯化法和沸騰氯化法，主要反應(yīng)過程為：ZrSiO4+4C+4Cl2=ZrCl4+SiCl4+4CO。
以上就是對鋯英砂的生產(chǎn)工藝的分解方法的介紹，希望你有所幫助，想要了解更多的知識就繼續(xù)關(guān)注我們吧。
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