浅谈海绵锆的制备方法

海绵锆是一种银灰色金属，外观像钢，有光泽，用于航空航天、军工、核反应等。

海绵锆的熔点1852分，辅助点，沸点4377密度6.49。锆容易吸收氢、氮和氧气。锆对氧气的亲和力很强，1000氧气可溶于锆，大大增加体积。锆在空气中比较稳定。粉末状锆容易燃烧，细锆可以用火柴点燃，高温下可以直接与溶解的氧气、氮和氢气化合。

锆冶炼产品的分类是根据产业级海绵锆、火器锆、核级海绵锆、锆粉等产业应用的需要提出的。由于采用的原料和最终产品不同，冶炼工艺方法也不同。

1、工业用海绵锆生产工艺。以工业用氧化锆为原料，氯化得到ZrCl4，还原成金属镁，经过真空蒸馏得到工业级海绵锆。以锆石砂为原料，直接氯化得到粗ZrCl4，然后通过精制的ZrCl4，通过镁热还原、真空蒸馏得到工业用海绵锆。

2、海绵锆生产工艺。核级海绵锆必须分离铪，其他工艺与工业级海绵锆的制备相似。锆和铪分离产业化方法是以氧气氯化物为原料的：萃取分离法，以四氯化锆为原料的气相分离法和以溴酸钾为原料的分步结晶法。

3、电解锆生产工艺。用溴酸钾熔盐电解法生产的金属粉末通过压铸冶炼后制成。

4、锆粉的热还原和氢化。热还原法以氧化锆为原料，钙(氢化钙)为还原剂，制作锆粉。加氢法为原料，在400~800处反应得到氢化氢。粉碎，球磨后从800-1000处获得脱氢，得到粉末。

海绵锆用于航空航天、军工、核反应、原子能、添加金属超硬材料、制造合金钢、反应堆中铀燃料涂层合金等多种用途。锆在高温下容易释放电子。产品特性：具有非常强的耐蚀性、超高的硬度和强度。

海绵锆的制备方法，包括以下几个阶段。(1)在温度超过331的情况下加热四氯化锆和四氯化铪的混合物，获得混合气体。(2)将获得的混合气体加热后与保护气体混合，在317 ~ 330的恒温油浴条件下，冷凝混合气体中的四氯化锆，然后分离固体四氯化锆和其余混合气体。(3)至少提炼一次获得的固体四氯化锆，获得原子能水平的四氯化锆和浓缩的万亿四氯化铪。(4)还原获得的原子能级四氯化锆，获得原子能级海绵锆。本发明的原子能级海绵锆的制备方法具有工艺短、分离过程为试剂、环保及生产成本低的优点。