Zirkónium: výroba v Rusku
Zirkónium v jeho základnej forme je astrieborno-bieleho kovu, vyznačujúceho sa takými charakteristickými vlastnosťami, ako je odolnosť voči korózii a plasticite. V prírode je to dosť bežné, ale zároveň je veľmi roztrúsené. Veľké ložiská z toho doteraz neboli nájdené. Ľudia sa prvýkrát dozvedeli o možnosti existencie tohto kovu v roku 1789. Potom chemik M. Klapret náhodne objavil svoj oxid počas vyšetrovania minerálneho zirkónu. V čistej forme sa tento kov získal až v roku 1925. V modernom svete je zirkón, ktorého výroba je široko používaná, používaná v rôznych odvetviach. Samozrejme, mnoho domácich podnikov sa tiež podieľa na jej výrobe.
Všeobecný opis
Nezvyčajné vlastnosti sú to, čo je primárne určené priemyselnou hodnotou relatívne vzácneho kovu, ako je zirkón. Jeho výroba je prínosom pre národnú ekonomiku vďaka:
Vysoký stupeň chemickej odolnosti. Kyselina chlorovodíková na tomto kovu vytvára absolútne žiadny účinok a pri reakcii s kyselinou sírovou reaguje len pri koncentrácii najmenej 50% a teplote nad +100 stupňov.
Schopnosť spaľovať vo vzduchu prakticky bez dymu. Samozápalné zirkónium (jemne rozptýlené) už môže mať teplotu 250 ° C.
Biologická zotrvačnosť. Zirkónium nemá absolútne žiadny škodlivý účinok na ľudské alebo zvieracie telo. Výhody, na rozdiel od všeobecného presvedčenia, bohužiaľ tiež nemôže priniesť žiadne.
Veľmi populárne v priemysle jenielen samotný samotný kov, ale aj jeho zlúčeniny. Zirkonovitý minerál sa vyznačuje veľmi vysokou tvrdosťou a príjemným diamantovým leskom. Preto sa niekedy používa ako lacná náhrada diamantov. Je pravda, že v posledných rokoch sa zirkón používa čoraz menej v šperkoch. V súčasnosti sú imitácie diamantov často z kubického zirkónia (kubický zirkón).
Kde používať
Výroba zirkónia v súčasnosti - jednaz najdôležitejších sfér metalurgického priemyslu. Hoci sa používa v mnohých oblastiach národného hospodárstva (napríklad pri výrobe lekárskych prístrojov alebo pyrotechnických prístrojov), najčastejšie sa používa v vodou chladených reaktoroch na jadrových elektrárňach.
Suroviny na výrobu
Hmotnostný podiel zirkónia v zemskej kôre kvôli jehoabsencia, bohužiaľ, zatiaľ nebola stanovená. Podľa vedcov to môže byť 170-250 gramov na tonu. Vlastne, veľmi minerály zirkónov v prírode je veľa. V súčasnosti vedci vedia asi 40 odrôd. Najčastejšie sa však na výrobu zirkónu používajú iba tieto suroviny:
baddeleyitu;
eudialite;
Zirkón.
Veľké ložiská zirkónov na planéte, ako už boloneexistuje. V Rusku je len niekoľko malých ložísk podobných minerálov. Tiež sa ťažia v krajinách, ako sú USA, India, Brazília a Austrália. Najbežnejšou z všetky minerálne používané na prípravu zirkónia je, samozrejme, zirkón (ZrSiO4). Vo väčšine prípadov v prírode je sprevádzaný hafnium.
Výroba zirkónia v Rusku: prvky
V Ruskej federácii, uvoľnenie tohto kovu v súčasnostisa zaoberá jediným podnikom - strojársky závod Chepetsky, ktorý sa nachádza v meste Glazov (Udmurtia). Prvé obchody boli postavené na začiatku druhej svetovej vojny. Do roku 1942 zariadenie dosiahlo plnú dizajnovú kapacitu. Vtedy sa väčšinou vyrábali kazety. V roku 1946 bol podnik rekvalifikovaný v továrni na výrobu kovového uránu. Neskôr (v roku 1957) začali vyrábať zirkónium a potom supravodivé kovy, vápnik a titán. Dnes je tento podnik súčasťou spoločnosti TVEL Corporation, jednej z popredných svetových výrobcov jadrového paliva. Investície do výroby zirkónu v spoločnosti CME od spoločnosti TVEL ročne predstavujú miliardy rubľov. Dnes tento podnik dodáva zirkón na domáce a svetové trhy:
bary;
bary;
potrubí;
drôt;
plechy;
príslušenstvo pre TVS a TVEL.
Aj v strojárstve Chepetsk sa vyrábajú suveníry z tohto kovu.
Spracovanie surovín a príprava kyslých roztokov
Zirkónium, ktorého výroba je zložitátechnologický proces, kov je dosť drahý. Výroba začína čistením, dodáva sa z ložísk, rudy. Spracovanie surovín zvyčajne zahŕňa tieto operácie:
obohacovanie gravitačnou metódou;
čistenie získaného koncentrátu elektrostatickou a magnetickou separáciou;
rozklad koncentrátu chloráciou, fúzia s hydroxidom sodným alebo draselným fluorokremičitanom, spekanie vápnom;
vylúhovanie vodou s cieľom odstránenia zlúčenín kremíka;
rozklad zvyšku kyselinou sírovou alebo kyselinou chlorovodíkovou za vzniku síranu alebo oxychloridu.
Fluorokremičitanové spektrum sa spracuje okyslenou vodou zahrievaním. Po ochladení výsledného roztoku sa uvoľní fluorozirkonát draselný.
pripojenie
Ďalším štádiom výroby zirkónu je príprava jeho zlúčenín z kyslých roztokov. Na to možno použiť nasledujúce technológie:
kryštalizácia oxychloridu zirkónia odparením roztokov kyseliny chlorovodíkovej;
hydrolytické zrážanie síranov;
kryštalizácia síranu zirkoničitého.
Čistenie od hafnia
Zirkónium, technológia výroby v Rusku (ako,avšak všade vo svete), ktorá je dosť zložitá, musí byť nečistota nevyhnutne oddelená. Na čistenie kovov z hafnia je možné použiť:
frakčná kryštalizácia K2ZrF6;
extrakcia rozpúšťadlami;
selektívna redukcia tetrachloridov (HfCl4 a ZrCl4).
Ako získať samotný kov
Spôsoby výroby zirkónia sú rôzne. V priemysle môže byť kov použitý:
vo forme prášku alebo špongie;
kompaktná tvarovateľná;
vysoká čistota.
V prvej fáze dostávajú podnikypráškový zirkón. Jeho výroba je technologicky relatívne nekomplikovaná. Vyrába sa metódou redukcie kovu a tepla. V prípade chloridov sa používa horčík alebo sodík a hydrid vápenatý pre oxidy. Elektrolytický prášok zirkónia sa získava z chloridov alkalických kovov. Takto vyrobený materiál je obvykle komprimovaný. Ďalej sa používa na výrobu kujného zirkónu v elektrických oblúkových peciach. Ten sa v konečnom stupni podrobí taveniu elektrónovým lúčom. Výsledkom je zirkón s vysokou čistotou. Používa sa hlavne v jadrových reaktoroch.
Oxid zirkoničitý: výrobná technológia a rozsah použitia
To je jeden z najpopulárnejších v priemyslea národné hospodárstvo zirkónových zlúčenín. V prírode sa vyskytuje vo forme baddeleyitových minerálov. Je to biely kryštalický prášok so sivým alebo žltkastým odtieňom. Môže sa vyrábať napríklad metódou rafinácie jodidu. Ako surovina sa používajú obvyklé kovové zirkónové hobliny. Oxid zirkoničitý sa používa pri výrobe keramiky (aj v oblasti protetiky), svietidiel a žiaruvzdorných materiálov, v stavebníctve atď.
Zirkónske rezervy v Ruskej federácii
Výroba zirkónu v Rusku je samozrejme možnáAvšak iba vďaka prítomnosti jeho vkladov na území krajiny. Rezervy tejto skupiny rúd v Rusku (v porovnaní so svetovými) sú pomerne veľké. V súčasnosti je v Rusku 11 takýchto vkladov. Najväčší je centrálny, ktorý sa nachádza v regióne Tambov. Medzi najsľubnejšie oblasti v súčasnosti patria Beshpagir (Stavropolské územie), Kirsanov (Tambovská oblasť) a Ordynskoye (Novosibirsk). Predpokladá sa, že dostupné zásoby zirkónu v Rusku sú dostatočné na uspokojenie požiadaviek odvetvia krajiny. Najviac technologicky výhodným miestom je v súčasnosti východný centrálny vklad.
štatistika
Takže tento postup pre všetkyštát, vrátane Ruska, je veľmi dôležitá - výroba zirkónu. Technológia výroby je zložitá, ale jej vydanie je v každom prípade viac ako odôvodnené. V súčasnosti je zirkónium jediným vzácnym kovom, ktorého výroba a spotreba dosahuje stoviek tisíc ton. Rusko je vo svojich rezervách štvrtým na svete. Štruktúrne a kvalitatívne surovinový základ zirkónu v našej krajine sa značne líši od zahraničnej. Viac ako 50% rudných zásob tejto skupiny v Ruskej federácii je spojených s alkalickými žulami, 35% - so zirkón-rutil-ilmenit a 14% - s baddeleyite gafrity. V zahraničí sa takmer všetky rezervy týchto minerálov sústreďujú v pobrežných morských oblastiach.
Namiesto uzatvárania
Zistili sme teda, akozirkónium v Rusku. Na dnešnom svetovom trhu je, bohužiaľ, pomerne ostrý deficit tohto kovu. Preto nie je potrebné počítať s dovozom Ruska. A preto musíte venovať maximálnu pozornosť rozvoju vlastných vkladov. Zároveň s cieľom posilniť surovinovú základňu zirkónu v Ruskej federácii je tiež potrebné vyvinúť najefektívnejšie technológie na použitie extrahovaných surovín.
</ p>
