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1锆英石1

1.1 概述1

1.1.1 锆英石的性质1

1.1.2 锆英石的矿床1

1.1.3 锆英石的共生矿物2

1.1.4 锆英石的特性2

1.2 锆英石的主要矿物4

1.3 世界锆资源分布和储量5

1.3.1 世界锆资源的分布5

1.3.2 世界锆资源的储量7

1.3.3 中国锆资源的分布和储量8

1.3.4 具有开采价值的锆矿物13

1.4 锆精矿（简称锆英砂、锆砂）的生产14

1.4.1 概述14

1.4.2 锆砂的采选15

1.4.3 主要设备19

1.4.4 锆砂（锆精矿）的分类规范20

1.5 锆砂的产量和消费24

1.5.1 世界锆砂的产量24

1.5.2 全球最大锆砂生产企业简介25

1.5.3 中国的锆砂产量25

1.5.4 全球锆砂的应用领域和结构26

参考文献32

2碱烧结法制取氧氯化锆34

2.1 概述34

2.1.1 碱烧结分解锆英砂的方法比较34

2.1.2 我国氧氯化锆产业的发展35

2.1.3 我国氧氯化锆产业概况35

2.2 氧氯化锆的性质和应用领域36

2.2.1 氧氯化锆的性质36

2.2.2 氧氯化锆的应用领域40

2.3 锆英砂碱烧结法的工艺流程40

2.3.1 二酸二碱法的工艺流程40

2.3.2 氢氧化钠或碳酸钙、氧化钙烧结分解锆英砂制取氧氯化锆的工艺流程40

2.3.3 一酸一碱法分解锆英砂制取氧氯化锆的工艺流程41

2.4 氢氧化钠烧结分解锆英砂41

2.4.1 锆英砂的分解方法41

2.4.2 烧结的原料43

2.4.3 锆英砂氢氧化钠烧结分解的基本原理44

2.4.4 影响锆英砂碱烧结分解过程的因素54

2.4.5 锆英砂中其他杂质在碱分解过程中的转化行为63

2.4.6 锆英砂碱烧的主要设备63

2.4.7 氢氧化钠高温烧结分解锆英砂的主要操作条件67

2.4.8 锆英砂分解过程的主要技术指标68

2.4.9 锆英砂连续烧结的研究69

2.5 烧结料的水洗处理69

2.5.1 烧结料水洗处理的目的69

2.5.2 烧结料在水洗过程中的转化行为69

2.5.3 烧结料水洗的条件研究70

2.5.4 水洗料的组成74

2.5.5 水洗过程的操作条件75

2.5.6 水洗工序的主要技术经济指标75

2.5.7 水洗过程的环保及处理要点75

2.6 水洗料的处理76

2.6.1 处理水洗料的目的76

2.6.2 主要反应76

2.6.3 盐酸用量的计算77

2.6.4 工艺操作条件和影响因素77

2.6.5 主要设备77

2.6.6 水洗主要技术指标77

2.7 转型料的盐酸分解和结晶78

2.7.1 盐酸分解的基本原理78

2.7.2 锆化合物在盐酸介质中的形态79

2.7.3 锆化合物中硅的转化行为81

2.7.4 锆化合物中其他杂质的转化行为82

2.7.5 盐酸分解的工艺条件和操作83

2.7.6 转型料盐酸分解、结晶过程的操作要点85

2.7.7 水溶、重结晶和硅渣洗涤的操作要点85

2.7.8 酸化、结晶过程的主要技术经济指标86

2.7.9 盐酸分解设备86

2.7.1 0 水洗转型和洗渣工艺改进的研究86

2.7.1 1 氧氯化锆生产中钍、铀的走向、分布和回收88

2.8 氧氯化锆生产中的“三废”处理94

2.8.1 氧氯化锆生产过程中产生的“三废”及处理概况94

2.8.2 烧结产生的烟气处理94

2.8.3 盐酸分解、结晶、水溶的“三废”处理96

2.9 生产氧氯化锆的物料和能源消耗98

2.9.1 产品的质量指标和产品实例98

2.9.2 高纯氧氯化锆的制备99

2.1 0碳酸钠高温分解锆英砂制备氧氯化锆101

2.1 0.1 碳酸钠高温分解锆英砂的主要反应101

2.1 0.2 主要工艺技术条件101

2.1 1 碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙高温分解锆英砂制取氧氯化锆102

2.1 1.1 工艺流程102

2.1 1.2 碳酸钙烧结的主要反应103

2.1 1.3 氧化钙、氢氧化钙烧结的主要反应103

2.1 1.4 工艺操作条件104

2.1 1.5 钙烧结法的实践105

2.1 2碳氮化锆碱熔法制取氧氯化锆的研究107

2.1 2.1 工艺流程107

2.1 2.2 工艺技术条件研究107

2.1 3近年来中国氧氯化锆的产量、出口量和应用结构111

2.1 3.1 中国氧氯化锆的应用结构111

2.1 3.2 近年来中国氧氯化锆产量、再加工量和出口量111

参考文献112

3氯化水解法制取氧氯化锆114

3.1 概述114

3.2 含锆物料氯化的基本原理114

3.2.1 氯化制取ZrCl4过程的热力学114

3.2.2 氯化过程的动力学126

3.3 碳化氯化法制取ZrCl4129

3.3.1 锆英砂（ZrSiO4）碳化的理论基础129

3.3.2 SiO2的平衡蒸气压129

3.3.3 ZrO2与SiO2的碳化反应131

3.3.4 ZrN的生成133

3.3.5 锆英砂碳化的工艺流程133

3.3.6 锆英砂碳化的主要设备133

3.3.7 锆英砂碳化过程133

3.3.8 碳化锆氯化制取ZrCl4135

3.4 流态化氯化法制取ZrCl4和氧氯化锆137

3.4.1 概述137

3.4.2 锆英砂沸腾氯化制取ZrCl4140

3.4.3 电熔脱硅ZrO2制取ZrCl4142

3.4.4 碳化锆沸腾氯化制取四氯化锆146

3.4.5 由四氯化锆制取氧氯化锆149

3.4.6 工艺流程和工艺技术条件150

3.4.7 产品的质量检测实例151

3.5 碱熔法和氯化法生产氧氯化锆的有关讨论151

参考文献153

4由氧氯化锆制取二氧化锆154

4.1 概述154

4.2 用氧氯化锆制取工业级和高纯ZrO2155

4.2.1 基本原理155

4.2.2 工艺流程156

4.2.3 制取ZrO2的煅烧设备156

4.2.4 操作和影响煅烧的因素158

4.2.5 煅烧的主要技术经济指标158

4.2.6 高纯ZrO2的制取159

4.2.7 ZrO2生产中HCl的回收161

4.2.8 ZrO2粉体的粉碎制备161

4.3 用氧氯化锆制取稳定ZrO2162

4.3.1 概述162

4.3.2 复合ZrO2的种类和制备方法164

4.3.3 共沉淀法制备钇稳定ZrO2的工艺165

4.3.4 制备稳定ZrO2的主要技术条件166

4.3.5 主要设备167

4.4 用氧氯化锆制备核级氧化锆和氧化铪167

4.4.1 概述167

4.4.2 甲基异丁基酮（MIBK）分离萃取锆铪168

4.4.3 磷酸三丁酯（TBP）盐酸-硝酸体系分离制取核级ZrO2和HfO2181

4.5 用氧氯化锆制取纳米ZrO2183

4.5.1 概述183

4.5.2 液相沉淀法制备纳米ZrO2184

4.5.3 水解法制备纳米ZrO2粉体185

4.5.4 纳米ZrO2的纯度和粒度分布188

参考文献189

5 用氧氯化锆制备其他锆化学产品190

5.1 概述190

5.2 用氧氯化锆制备碳酸锆190

5.2.1 碳酸锆的性质190

5.2.2 用氧氯化锆制备碳酸锆的工艺191

5.2.3 碳酸锆形貌、质量和标准194

5.2.4 用氧氯化锆制备碳酸锆的主要设备和单位消耗196

5.2.5 碳酸锆的应用及应用实例196

5.3 用氧氯化锆制备硫酸锆198

5.3.1 硫酸锆的性质198

5.3.2 生产工艺流程200

5.3.3 硫酸锆的应用206

5.4 用氧氯化锆制备硝酸锆206

5.4.1 硝酸锆的性质206

5.4.2 制备工艺207

5.4.3 制备硝酸锆的技术要点207

5.4.4 硝酸锆的用途209

5.5 用氧氯化锆制备陶瓷色釉料209

参考文献211

6 硅渣和含碱废水的处理213

6.1 概述213

6.2 硅渣的处理和利用213

6.2.1 硅渣的性质213

6.2.2 用硅渣制取白炭黑215

6.2.3 硅渣的其他处理方法224

6.3 含碱废液的处理225

6.3.1 用废碱液制取五水偏硅酸钠225

6.3.2 废碱液的性状227

6.3.3 工艺流程228

6.4 废碱液的回收利用233

6.4.1 原理233

6.4.2 工艺流程233

6.4.3 技术要点和回收碱液的质量233

6.4.4 回收碱液返回使用效果235

参考文献235

附录237

附录1 工业八水合二氯氧化锆（氯氧化锆）（HG/T2772—2004，概要）237

附录2 二氧化锆（HG/T 2773—2004，概要）253

附录3 工业碳酸锆（HG/T 3785—2005，概要）275

附录4 工业硫酸锆（HG/T 3786—2005，概要）291

附录5 低比表面积高烧结活性氧化锆粉体（JC/T 995—2006，概要）304

附录6 陶瓷色料用电熔氧化锆（JC/T 1047—2007，概要）309

附录7 电子陶瓷用二氧化锆材料（SJ/T 11136—1997，概要）319

附录8 锆英石精矿（YB 834—1987，概要）328