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锆英砂的产品及制备

2012-12-18 10:42阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1627347392

锆英砂工艺特性及主要用途

锆英砂极耐高温，其熔点达 2750℃。并耐酸腐蚀。世界上有80％的锆英砂直接用于铸造工业、陶瓷、玻璃工业以及制造耐火材料。少量的锆英砂用于铁合金、医药、油漆、制革、磨料、化工及核工业。极少量的锆英砂用于冶炼金属锆。
含ZrO265～66％的锆英石砂因其耐熔性(熔点2500℃以上)而直接用作铸造厂铁金属的铸型材料。锆英砂具有较低的热膨胀性、较高的导热性，而且较其他普通耐熔材料有较强的化学稳定性，因此优质锆英砂和其他各种粘合剂一起有良好的粘结性而用于铸造业。锆英砂也用作玻璃窑的砖块。而锆英砂和锆英粉与其他耐熔材料混合还有其他用途。
锆英砂按其应用领域分类见表8。
表8 锆英石的主要用途
应用领域
 主 要 用 途
玻璃、陶瓷工业
 锆英石可作为玻璃陶瓷工业中的添加剂和遮光剂。加入20％的ZrO2可提高玻璃纤维的抗碱性和纤维的强度。含锆的玻璃折光指数高，可取代铅玻璃使用。加入锆的陶瓷还具有吸收放射性功能。钛釉中加入1～3％锆英石可提高抗碱性能而不降低其抗酸功能。含锆的陶瓷具有耐高温、高压及特殊强度
冶金工业
 以ZrO2为基料的耐火材料强度高，稳定性好，并具有耐酸性，有较好的抗钢液的侵蚀性能，在氧化和还原气氛中稳定、热导率低，可做高温炉衬材料和高温真空冶炼贵金属和合金用的坩埚材料。也可铺砌熔炼铝、铅、铋等合金熔炼炉的炉底。细粒的锆英石和细粒方英石组成的锆方英石可广泛用作电熔炉的炉顶的耐火材料
天然锆砂粒度均匀，吸热性好，散热均匀，加热时不发生多型转化(α­-β转化)，因此可做铸造工业用的型砂。锆砂磨细后涂于铸型件内部，可提高铸件成品率
原子能工业
 锆合金是原子能工业中应用较广的材料，主要用在原子能发电站核动力舰船及潜艇等的核反应堆中
化学工业
 锆具有优异的抗腐蚀性能，用于化工设备中，如用含锆材料制成的阀门、排气机零件，以及在反应糟、蒸馏釜中的轧板均使用含锆材料
其他工业
 含锆的涂料具有绝缘性，可做绝缘玻璃涂料，也可做防焦结涂料，难熔绝缘涂料，绝热涂料。锆英石与含铝矿物配合可制成锆—铝磨料。含锆鞣料可鞣制优质白色皮革。用锆化合物浸渍过的织物具有防水性，耐热性及防腐性。氧化锆陶瓷纤维可用于生产合成纸，这种纸具有抗热性能，化学惰性，绝热和隔音性能

锆英砂和白云石一起在高温下反应生成二氧化锆或锆氧(ZrO2)。锆氧也是一种优质耐熔材料，虽然其晶形随温度而变。稳定的锆氧还含有少量的镁、钙、钪或钇的氧化物，稳定的锆氧熔点接近2700℃,它抗热震，在一些冶金应用中比锆英石反应差。稳定的锆氧导热性低，在工业锆氧中，二氧化铪作耐熔物使用是无害的。
斜锆砂主要由含少量矿物杂质的二氧化锆组成，它和锆氧的一些性质类似。
具有多种用途的锆化合物是从二氧化锆中制取的。这些化合物有多种用途，例如铁合金、瓷釉、塑料、油漆、药剂、磨料、防水剂、制革和蜡制品等。
以金属形式存在的锆和铪，主要用于化学工业和核反应堆工业，以及用于要求耐蚀、耐高温、特殊熔合性能或吸收特殊中子的其他工业，在美国，锆总消耗量中约有8％用于这些工业，而铪金属的唯一有意义的应用是用在军舰的核反应堆。
目前锆英砂在国内的主要用途，如前所述为：陶瓷、耐火材料、铸件、镀膜玻璃、氧化锆及其化合物、其他等行业。

3.2锆英砂生产的产品及标准

国内锆生产企业，主要中间产品和终端产品为：氧化锆〔ZrO2〕：（其中有：稳定性氧化锆、全稳定性氧化锆、高纯氧化锆、超细氧化锆、普通氧化锆等系列产品）；氧氯化锆〔ZrOCl2·8H2O〕；碳酸锆〔ZrOCO3〕；硫酸锆〔Zr(SO4)2·4H2O〕；氢氧化锆〔Zr(OH)4〕；锆氟酸钾〔K2ZrF6〕；硅酸锆〔ZrSiO4〕；硫酸氧锆〔ZrOSO4〕；锆氟酸铵〔(NH4)2ZrF6〕；碳酸锆铵〔ZrO(CO3)2(NH4)2·nH2O〕；四氟化锆〔ZrF4〕；锆英粉〔ZrSiO4〕；四氯化锆〔ZrCl 4〕；海绵锆〔Zr〕；锆材和锆粉〔Zr〕。
主要产品企业标准为：



氧氯化锆〔ZrOCl2·8H2O〕
品级
 化 学 成 份 （ % ）
(Zr+Hf)02
 SiO2
 Fe2O3
 TiO2
 CaO
 MgO
 Al2O3
 Na2O
 K2O
 SO4 2-
 水不溶物
≥
 ≤
特级品
 36
 0.01
 0.002
 0.005
 0.005
 0.005
 0.01
 0.01
 0.005
 0.10
 0.05
优级品
 35
 0.01
 0.003
 0.01
 0.005
 0.005
 0.01
 0.01
 0.005
 0.10
 0.05
一级品
 35
 0.02
 0.005
 0.01


0.01

0.10
二级品
 35
 0.05
 0.01
 0.01


0.01

0.15
四氯化锆〔ZrCl4〕

 化学成份（ % ）
Zr + Hf
 Si
 Fe
 Ti
 Al
≥

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