锆铁的性质及用途
锆的应用领域非常广泛
锆的应用领域非常广泛，主要以硅酸锆、氧化锆的形式应用于陶瓷、耐火材料等领域，仅有3%-4%左右的锆被加工成金属锆（或称海绵锆）的形式，再进一步加工成各种锆合金，应用于核燃料组件或者普通工业领域：如化工设备。
本文着重介绍金属锆（或称海绵锆）及下游锆合金材的制造及应用情况。
一、锆的简介锆（Zirconium）的元素符号Zr，位于化学元素周期表中IV-B族，它的原子序数是40，是一种银白色的过渡金属。
锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。
有耐腐蚀性，但是溶于氢氟酸和王水；高温时，可与非金属元素和许多金属元素反应，生成固体溶液化合物。
锆的可塑性好，易于加工成板、丝等。
锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体，可用作贮氢材料；锆的耐蚀性比钛好，接近铌、钽。
锆主要以矿物形式存在于自然界，锆在地壳中锆的含量居第20位，比常见的金属铜、铅、镍、锌多，却被称为“稀有金属”，是因为制取工艺较为复杂，不易被经济地提取。
另外，在已发现的40多种锆铪矿床中，具有工业开采价值的只有10种左右，用于工业生产的仅有锆英石和斜锆石两种。
二、锆资源储量丰富、供应集中据美国地质调查局（USGS）统计，全球锆储量51百万吨、基础储量77万吨(以ZrO2计)，其中澳大利亚和南非拥有世界上最大的锆英砂储量，储量占比分别占44.6%和25.0%，基础储量占比45.45%、18.18%。
我国资源储量相对比较缺乏，储量和基础储量进展世界的0.98%和4.81%。
锆英砂主要产地集中于澳大利亚、南非Richards Bay Deposit 地区、美国佛罗里达以及非洲的莫桑比克和亚洲的印度尼西亚、越南、印度等。
目前世界年产锆英砂在125-130万吨之间。
澳大利亚是世界第一大锆英砂生产国，目前占世界市场份额总量1/3 以上。
南非是世界第二大锆英砂生产国，产量仅次于澳大利亚，目前占世界市场份额总量约1/3。
中国锆英砂产地主要分布在海南的文昌和万宁、广东的湛江，年产量约为2万吨。
锆元素的独特特性从核工业到珠宝
锆元素的独特特性从核工业到珠宝锆元素（Zirconium）是一种化学元素，原子序数为40，符号为Zr。
它是一种非常硬的、耐腐蚀的金属，具有多种独特的特性。
这些特性使得锆元素在不同的领域得到广泛应用，从核工业到珠宝制作。
1. 锆元素在核工业中的应用锆元素的核特性使其成为核工业中不可或缺的元素。
首先，锆元素具有极高的中子吸收截面，可以用来制作核反应堆的燃料包壳。
其次，锆元素的耐腐蚀性能优异，即使在高温、高压和强酸环境下，也能保持稳定性。
因此，锆元素广泛应用于核燃料生产、核电站建设和核废料处理等核工业领域。
2. 锆元素在航空航天领域的应用由于锆元素的高强度和耐腐蚀性，它在航空航天领域的使用也日益增多。
锆元素可以用于制作航空发动机零部件、涡轮叶片以及耐高温材料等。
其出色的机械性能和高温稳定性，使得锆元素成为航空航天领域中重要的材料之一。
3. 锆元素在医疗领域的应用锆元素在医学领域的广泛应用主要体现在人工关节和种植物制造方面。
由于锆元素的优异生物相容性和耐腐蚀性，它可以用来制作人工髋关节、人工牙齿和骨科植入材料等。
锆元素制成的人工关节具有优异的耐磨性和细胞相容性，可以有效改善患者的生活质量。
4. 锆元素在珠宝制作中的应用锆元素由于其独特的物理特性，如高折射率和强散射能力，常被用作人造宝石的替代品。
天然的锆石，也称为弗赖斯尔石，是一种有色宝石，具有艳丽的颜色和高光泽度。
由于天然锆石价值昂贵，人造锆石成为了制作珠宝的理想选择。
制作人造锆石的工艺越来越先进，使其在珠宝市场上备受欢迎，成为了时尚珠宝的常用材料之一。
总结：锆元素作为一种独特的金属元素，具有多种特性使其在不同领域得到广泛应用。
从核工业到珠宝制作，锆元素在各个领域都发挥着重要作用。
无论是作为核燃料的燃料包壳，还是作为人工关节的材料，锆元素展示了其独特的耐腐蚀性和生物相容性。
而在珠宝制作中，人造锆石则成为了一种经济实惠且美丽的选择。
锆元素的独特特性为各行业带来了许多创新和发展机会，为我们的工业、科技和生活增添了色彩。
金属冶炼锆冶炼工艺
锆可用于制造耐腐蚀的管道、反应器 、热交换器等化工设备。
02
锆的冶炼工艺
锆矿石的采选
锆矿石的来源
锆矿石主要来源于岩浆岩、变质岩和沉积岩，其中以岩浆岩中的锆石和变质岩中的锆石最具工业 价值。
采矿方法
根据矿石的赋存状态、地形条件、矿体规模和采矿成本等因素，选择合适的采矿方法，如露天开 采、地下开采等。
金属冶炼锆冶炼工艺
$number {01} 汇报人：可编辑
2024-01-06
目录
• 锆的性质和用途 • 锆的冶炼工艺 • 锆冶炼的环保问题 • 锆冶炼的未来发展 • 案例分析
01
锆的性质和用途
锆的性质
1 3
物理性质
锆是一种银白色的金属，具有较高的熔点和沸点，良好的塑 性和延展性。
化学性质
2
锆在常温下不易氧化，但在高温下能与多种气体反应，如氧
激光熔炼法
利用高能激光束将原料熔化，再 通过快速冷却、结晶等方法得到 金属锭，具有高精度、高效率等 优点。
05 案例分析
某公司锆冶炼工艺流程
原料准备
将锆英石、石灰石、白云石等原 料进行破碎、磨细，以便于后续 的冶炼过程。
氧化精炼
在熔炼过程中，通过向熔体中通 入氯气或氧气，使锆英石中的杂 质氧化，生成气体和渣被排除。
对生产过程中产生的固体废物进行分类处理和 处置，以减少对土壤和地下水的污染。
某公司未来发展计划
技术研发
加大技术研发力度，提 高锆冶炼工艺的技术水
平和生产效率。
环保升级
持续改进环保措施，降 低生产过程中的污染物
排放。
市场拓展
积极开拓国内外市场， 提高产品知名度和市场
占有率。
锆的性质和用途
锆的性质和⽤途今天我们来介绍⼀些关于锆元素的知识吧，希望对⼤家有⼀些帮助。
⾸先，让我们来了解⼀下锆元素最基本地⼀些元素信息吧。
锆是⼀种化学元素，它的化学符号是Zr，它的原⼦序数是40.锆的熔点是1854摄⽒度，这个熔点可说是⽐较⾼的，它的沸点是4377摄⽒度，这也是在同类物质是⽐较⾼的了。
锆的密度是6.49克/⽴⽅厘⽶，这个密度⼤约是⽔的密度的6.49倍，⼤家可以感觉⼀下锆的重量，这样⼀⽐较就⽐较有参照，⽐较好是⼀种⾦属元素，⽽且是属于过渡⾦属。
过渡元素就是指元素周期表中d区的⼀系列锆有着⽐较的耐蚀性，它的耐蚀性⽐钛要好，地壳中锆的含量在所有的元素中位于第19位，差不多和铬的含量相等。
锆⼴泛的分布于⾃然界中，⼀般来说，具有⼯业价值的锆矿，⼀般是锆英⽯和斜锆⽯。
锆英⽯被⼴泛的⽤于耐⽕材料（称为锆酸盐⽕砖、如锆钢⽟砖等），铸型⽤砂（精型⽤砂（精密铸件砂型），陶瓷及搪瓷器具，此外也⽤于⾦属（海绵锆）、合⾦、玻璃以及化合物（⼆氧化锆、氯氧化锆、锆酸钠、氟锆酸钾、硫酸锆等）。
锆是发展原⼦能不可缺少的⼀种原料。
锆热中⼦俘获截⾯⼩，有着突出的核性能，可以⽤作反应堆芯结构材料。
中⼦俘获亦称“中⼦吸收”，⽤中⼦作“炮弹”去轰击原⼦核。
当⼀个中⼦挤进原⼦核这个球体时，通常称为中⼦俘虏。
锆在军⼯中有着很⼤的作⽤。
在军⼯⽣产中，只要在钢⾥加进千分之⼀的锆，钢的强度和硬度就会惊⼈的提⾼。
因此，在制造甲车、坦克、⼤炮和防弹板等武器的时候，含锆的装甲钢、⼤炮锻件钢、不锈钢和耐热钢等是⾮常重要的材料。
锆是⼀种稀有⾦属，具有惊⼈的抗腐蚀性能、极⾼的熔点、超⾼的硬度和强度等特性，被⼴泛⽤在航空航天、军⼯、核反应、原⼦能领域。
好了，今天我们关于锆的知识就讲到这⾥吧，希望通过今天的讲解能够对⼤家有⼀个很好的帮助。
锆材的特点
锆单质
的可塑性好，易于加工成板、丝等。锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体，可用作贮氢材料。锆的耐蚀性比钛好，接近铌、钽。锆与铪是化学性质相似、又共生在一起的两个金属，且含有放射性物质。地壳中锆的含量居第19位，几乎与铬相等。自然界中具有工业价值的含锆矿物，主要有锆英石及斜锆石。
锆（Zirconium）是一种化学元素，它的化学符号是Zr，它的原子序数是40，是一种银白色的高熔点金属之一，呈浅灰色。密度6.49克/厘米3。熔点1852±2℃，沸点4377℃。化合价+2、+3和+4。第一电离能6.84电子伏特。锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。有耐腐蚀性，可溶于氢氟酸和王水；高温时，可与非金属元素和许多金属元素反应，生成固体溶液化合物。
编辑本段特点
锆是一种稀有金属，具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性，被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。本次"神六"上使用的抗腐蚀性、耐高温的钛产品，其抗腐蚀性能远不如锆，其熔点1600度左右，而锆的熔点则在1800度以上，二氧化锆的熔点更是高达2700度以上，所以锆作为航空航天材料，其各方面的性能大大优越于钛。
编辑本段理化参数
体积
14.1立方厘米/摩尔
含量
太阳中的含量：0.04
海水中的含量：0.000009（微量元素）
地壳中含量：190（微量元素）
周期表参数
相对原子质量[2]：91.224（2）
原子序数：40
质子数：40
中子数：见“同位素”
所属周期：5
锆的基本知识
锆的基本知识•时间：2009/7/27 15:41:32 作者：admin 点击：10012次网站电话：************免费发布供求免费试用•锆声母:g字头:锆，（，鋯，）四笔号码:3736注音:gào摘要:gao笔画:12画部首画:05部首:钅部释义:金属元素，符号Zr。
银灰色，有光亮，质硬，熔点高，耐腐蚀，可用做原子反应堆铀棒的外套和真空仪器的除气剂。
锆与钍、镁的合金轻而耐高温，可做飞行器的外壳。
部首查询:05钅部锆zirconium一种化学元素。
化学符号 Zr，原子序数40 ，原子量91.224，属周期系ⅣB族。
1789年德意志M.H.克拉普罗特在分析锆石时发现一种新元素的氧化物，新元素被命名为zirc-onium，该字来源于zircon（锆石）。
1824年瑞典J.J.贝采利乌斯用金属钾还原锆氟酸钾，制得了金属锆。
锆在地壳中的含量为0.025％，锆的主要矿物有锆石（ZrSiO4）和二氧化锆矿（ZrO2），锆石与钛铁矿、金红石、独居石共生，也可在海滩砂石中找到。
锆是银灰色有光泽的金属，外观像钢，熔点1852±2℃，沸点4377℃ ，密度6.49克／厘米3 。
锆的化学性质不活泼，致密的金属锆在空气中比较稳定，加热时，表面形成氧化物覆盖层，失去金属光泽。
粉末状的锆容易在空气中燃烧，细的锆丝可用火柴点燃。
锆对氧具有很强的亲和力，它能夺去氧化镁、氧化铍和氧化钍中的氧，本身成为二氧化锆。
锆有强烈的吸氢性能，最大吸氢量相当于 ZrH ，可用作储氢材料。
高温下锆还能与氮作用。
锆不与稀盐酸、稀硫酸和强碱溶液作用，但容易溶解在氢氟酸和王水中。
锆的氧化态为＋2 、＋3、＋4，其中＋4价化合物最稳定。
锆石加入适量的石油焦，在1000℃通入氯气，可得四氯化锆，它的蒸气与熔融的金属镁接触，即被还原为金属锆。
高纯度金属锆可用碘化物热分解法制取。
锆合金的热中子吸收截面小，耐腐蚀性能好，用作核反应堆的堆芯结构材料。
Zr(锆)在钢中的作用
锆在钢中的作用锆是稀有金属。
它的熔点是(1852±2)℃。
它是碳化物形成元素。
在炼钢过程中锆是强有力的脱氧和脱氮元素。
锆能细化钢的奥氏体晶粒，它和硫能化合成硫化锆，因此能防止钢的热脆性。
(1)锆对钢的组织及热处理的影响锆对纯铁和碳素钢的退火组织有细化作用，它使铁素体晶粒度细化。
对于高碳钢来说，它对渗碳体球化有促进作用，在这方面的效果，铸钢比较明显。
锆是阻止奥氏体在高温下晶粒长大的元素之一。
关于锆对淬透性的关系，若锆（作为合金元素）固溶于奥氏体中，它对淬透性的增加有很显著的作用。
锆增加淬透性的作用次于硼，而在钛和钒之间。
(2)锆对工艺性能的影响锆对热加工性能的影响，由于锆与硫形成硫化锆，所以是防止热脆性的有效元素之一。
加入少量锆，对低温回火高碳工具钢的切削寿命有显著提高。
8）锆（Zr）锆是强碳化物形成元素，它在钢中的作用与铌、钽、钒相似。
加入少量锆有脱气、净化和细化晶粒作用，有利于钢的低温性能，改善冲压性能，它常用于制造燃气发动机和弹道导弹结构使用的超高强度钢和镍基高温合金中。
工业用途吸气剂锆和锂及钛一样能强烈地吸收氮、氢、氧等气体。
当温度超过摄氏九百度，锆能猛烈地吸收氮气；在摄氏二百度的条件下，一百克金属锆能够吸收八百一十七升氢气，相当于铁的八十多万倍。
锆的这种特性已被广泛利用，比如在电真空工业中，人们广泛利用锆粉涂在电真空元件和仪表的阳极和其他受热部件的表面上，吸收真空管中的残余气体，制成高度真空的电子管和其他电真空仪表，从而提高它们的质量，延长它们的使用时间。
[11]冶金作用锆还可以用做冶金工业的“维生素”，发挥它强有力的脱氧、除氮、去硫的作用。
钢里只要加进千分之一的锆，硬度和强度就会惊人地提高；含锆的装甲钢、不锈钢和耐热钢等，是制造装甲车、坦克、大炮和防弹板等国防武器的重要材料。
把锆掺进铜里，抽成铜线，导电能力并不减弱，而熔点却大大提高，用做高压电线非常合适。
含锆的锌镁合金，又轻又耐高温，强度是普通镁合金的两倍，可用到喷气发动机构件的制造上。
锆
火材料中最有价值的化合物。
二氧化锆是新型陶瓷的主要材料，不可用作抗高温氧化的加热材料。
二氧化锆可作耐酸搪瓷、玻璃的添加剂，能显著提高玻璃的弹性、化学稳定性及耐热性。
锆英石的光反射性能强、热稳定性好，在陶瓷和玻璃中可作遮光剂使用。
锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氨等气体，是理想的吸气剂，如电子管中用锆粉作除气剂，用锆丝锆片作栅极支架、阳极支架等。
粉末状铁与硝酸锆混合，可作闪光粉。
金属锆几乎全部用作核反应堆中铀燃料元件的包壳。
也用来制造照相用的闪光灯，以及耐腐蚀的容器和管道，特别是能耐盐酸和硫酸。
锆的化学药品可作聚合物的交联剂。
金属形式存在的锆，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。
锆金属用多段提炼法获得。
最初锆英石在电炉中和焦炭反应产生碳氢化锆，然后氯化生成四氯化锆。
镁还原四氯化锆法（Thekrollprocess）包括四氯化物的还原，它把镁金属放在一种惰性的气体中，用来获得海绵状锆金属。
可以用碘化物热离解法精炼高纯度锆金属，在这一过程中，依靠金属和碘蒸气在200℃的温度下发生反应，并将易挥发的碘送往连接器中，使锆成为易挥发碘的形态，从而与大多数杂质分离。
大约在1300℃的温度下，碘化物在加热的灯丝上被分离。
灯丝上附着高纯度的锆。
释放出来的碘从灯丝中转移，这种产物称为锆晶棒。
锆石硬度为8，钻石硬度为10。
锆石的著名产地有斯里兰卡、泰国、老。
挝、柬埔寨。
我国云南出产的锆石一般需经加热改色处理锆石（英文名称：zircon）是一种硅酸盐矿物，锆石是一种性质特殊的宝石。
它有较高的折光率和较强的色散，无色或淡蓝色的品种加工后，象钻石一样有较强的出火现象。
由于它在外观上与钻石很相似，因而被誉为可与钻石媲美的宝石。
它是提炼金属锆的主要矿石。
锆石广泛存在于酸性火成岩，也产于变质岩和其他沉积物中。
锆的性质及应用
锆的性质及应用锆是一种化学元素，其原子序数为40，属于4d系元素。
在元素周期表中，它位于钪的下方和铪的右边。
锆是一种银白色的金属，具有很高的熔点和沸点。
下面将详细介绍锆的性质及其广泛的应用。
首先，从物理性质上看，锆是一种具有金属光泽的金属，外观呈银白色。
它的密度相对较高，约为6.49克/立方厘米。
锆的熔点高达1855摄氏度，沸点更是高达4409摄氏度，使得锆在高温环境下具有优异的热性能。
锆的硬度相对较高，可通过合金化处理使其硬度进一步提高，赋予其更强的耐磨性。
此外，锆的热膨胀系数较低，热导率也较高，具有良好的导热性能。
从电性能上看，锆是一种良好的导电金属，可用于制造电子器件。
其次，从化学性质上看，锆在常温常压下相对稳定，不被氧气、水以及大多数酸和碱腐蚀。
这种化学稳定性使锆能够在大气环境下长期保持良好的外观和性能。
此外，锆还具有良好的耐蚀性，可用于耐腐蚀的设备和材料制造。
然而，在高温和氧化条件下，锆会发生氧化反应，形成坚硬的氧化锆表面膜，从而进一步提高了其耐腐蚀性能。
随着人们对锆性质研究的深入，锆在许多领域得到了广泛应用。
以下是锆应用的几个主要领域：1. 核工业: 锆在核工业中应用广泛，主要用于核燃料和核设备。
由于锆对中子有良好的吸收能力，因此常用锆制造核燃料。
此外，锆及其合金的高熔点和良好的耐腐蚀性能使其成为制造核反应堆壳体和核电站设备的理想材料。
2. 化学工业: 锆及其化合物在化工领域有很多应用。
例如，氧化锆是一种重要的陶瓷材料，可用于制造耐磨、耐高温和耐腐蚀的陶瓷制品。
氧化锆还可以用作催化剂、电解质和固体电解质等。
此外，锆合金也被广泛应用于氯碱工业中，用作电解槽的阴极材料。
3. 医学领域: 锆及其化合物在医学领域也有广泛的应用。
例如，锆合金在制造人工骨骼和关节假体方面起到了关键作用。
锆是一种生物相容性良好的金属，与人体组织相容性很高，减少了与人体组织的排异反应。
另外，锆的造影剂在医学影像学中的应用也越来越广泛。
锆的特性及在压力容器上的应用
规模生产出工业用锆，六十年代早期，锆和钛开始用于防腐。1970S 美国 Monsanto
公司第一次在德州的醋酸生产上大规模使用锆。锆具有良好的抗热中子辐射脆化
性能，因此过去通常用于核设备。锆又属于活性金属，很容易产生氧化反应。如
在室温下就能和空气里的氧起反应，形成一层氧化物保护膜，这种表面生成的钝
化膜十分致密，给了锆和锆合金最好的防腐能力，一定条件下对大多数有机酸、
锆材或锆/钢复合板。
至今为止，我国尚无锆容器制造规范，且缺少压力容器用锆材标准。参照
ASME 规范，允许用于制造压力容器的锆材牌号 ZrR60702（纯锆）和 ZrR60705
（锆合金）目前均依靠进口，主要供应商为美国 Wah Chang 公司。由于锆作为
稀有活性金属，价格十分昂贵，常规板材约 70 万元/吨。若单纯采用锆材制造压
无机酸、强碱、熔融盐等具有比高级不锈钢、钛合金、镍基合金更优异的耐蚀性
能。
2、锆化学成分
锆合金的锆、铪总含量达 95.5%到 99.2%。其中铪的含量最高可以达到 4.5%。
非核用锆合金分为两个级别：Zr702 和 Zr705，这两种级别的材料都具有优良的
防腐蚀性能，只在物理性能和机械性能方面稍有不同。Zr702 是商用材料，Zr705
0.005
氮
最高
0.025
0.025
碳
最高
0.05
0.05
铌
-
2.0~3.0氧Biblioteka 最高0.160.18
3、锆物理、力学性能
表 2 列出了锆及锆合金的物理性能。从表中可以看出：锆及锆合金的弹性模
量随着温度升高而迅速减小。锆及锆合金的比重要比以镍铁为主的不锈钢合金低
锆铁红原料
锆铁红原料
锆铁红是一种重要的无机颜料，也是一种重要的陶瓷原料。
它的化学式为ZrFe2O4，具有良好的耐热性、耐腐蚀性和韧性。
锆铁红的颜色为深红色，是一种非常稳定的颜色，不易褪色。
锆铁红的原料主要是锆矿和铁矿。
锆矿是一种含锆的矿物，主要有锆石、砂锆石、褐锆石等。
铁矿则是一种含铁的矿物，主要有铁矿石、赤铁矿等。
制备锆铁红需要将锆矿和铁矿按一定比例混合，然后进行高温煅烧。
在高温下，锆矿和铁矿反应生成锆铁红。
煅烧温度一般在1200℃以上，时间一般在数小时到数十小时之间。
经过煅烧后，锆铁红产物经过粉碎、筛分等工艺处理后即可得到锆铁红粉末。
锆铁红广泛应用于陶瓷、涂料、塑料、橡胶、化妆品等领域。
在陶瓷领域，锆铁红可以用来制备高档陶瓷制品，如瓷砖、陶瓷餐具等。
在涂料领域，锆铁红可以用来制备高温涂料，如高温防腐涂料、高温耐火涂料等。
在化妆品领域，锆铁红可以用来制备口红、指甲油等化妆品。
- 1 -。
锆冶炼的流程与工艺
01
02
03
高效低耗
未来的锆冶炼技术将向着 高效低耗的方向发展，提 高资源利用率，降低能耗 和成本。
环保绿色
加强环保技术的研发和应 用，实现锆冶炼的绿色化 和环保化，满足日益严格 的环保要求。
新型锆材料
加强新型锆材料的研发和 应用，拓展锆在新能源、 高端制造等领域的应用范 围。
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粗锆的精炼与提纯
精炼
通过化学反应去除粗锆中的杂质，提高其纯度。
提纯
进一步通过物理或化学方法提纯锆元素，以满足不同应用的需求。
04
锆冶炼的工艺技术
电弧熔炼法
总结词
通过电弧产生的高温熔炼物料，将锆英石和其它矿物熔化分离。
详细描述
电弧熔炼法是锆冶炼的一种常用方法，利用电弧产生的高温将物料熔化，使锆英 石与其它矿物分离。该方法具有熔炼温度高、熔融速度快、金属回收率高等优点 ，但能耗较高，且对环境有一定影响。
04
随着核能、航空航天和化工等领 域的不断发展，锆的市场需求持 续增长。
02
锆矿的开采与选矿
锆矿的分布和类型
分布
锆矿主要分布在澳大利亚、南非 、美国、中国等地。
类型
锆矿主要有锆英石、斜锆石、镁 锆石等类型。
锆矿的开采方法
露天开采
适用于埋藏较浅的锆矿， 通过剥离表土和岩石，采
出矿石。
地下开采
适用于埋藏较深的锆矿， 通过开拓和采准巷道，将
真空蒸馏法
总结词
利用不同物质在真空蒸馏中的挥发性差异进行分离提纯。
详细描述
真空蒸馏法是一种物理分离方法，通过在真空条件下加热，使不同物质因其挥发性的差异而分离。该 方法适用于处理多组分复杂物料，具有分离效果好、产品纯度高等优点，但操作复杂，成本较高。
锆金属强度
锆金属强度锆金属是一种重要的结构材料，具有很高的强度和硬度。
它是由锆元素制成的，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
锆金属在航空、航天、化工、医疗器械等领域有着广泛的应用。
锆金属的强度是其最重要的性能之一。
强度是指材料抵抗外力破坏的能力。
对于结构材料来说，强度是一个非常关键的指标。
锆金属的强度主要包括屈服强度、抗拉强度和硬度。
屈服强度是指材料在受到外力作用下开始发生塑性变形的临界点。
对于锆金属来说，其屈服强度较高，能够承受较大的外力而不发生塑性变形。
这使得锆金属在高强度要求的工程领域有着广泛的应用。
抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大外力。
锆金属具有较高的抗拉强度，能够承受较大的拉伸力而不发生断裂。
这使得锆金属在航空、航天等领域中被广泛应用于制造结构件。
硬度是指材料抵抗划痕或压痕的能力。
锆金属具有较高的硬度，能够抵抗外界划痕和压痕的侵害。
这使得锆金属在化工、医疗器械等领域中被广泛应用于制造耐磨件。
锆金属的强度与其晶体结构和晶粒尺寸密切相关。
晶体结构的稳定性和晶粒尺寸的均匀性对锆金属的强度有重要影响。
较小的晶粒尺寸可以提高锆金属的强度和硬度，使其具有更好的耐腐蚀性和耐磨性。
此外，锆金属还具有良好的耐腐蚀性能。
它能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀，具有良好的耐蚀性。
这使得锆金属在化工领域中被广泛应用于制造耐腐蚀设备。
总之，锆金属具有很高的强度和硬度，能够承受较大的外力而不发生塑性变形和断裂。
它在航空、航天、化工、医疗器械等领域有着广泛的应用，为各行各业提供了优质的结构材料选择。
锆合金
种类
工业规模生产的锆基合金有两个系列：锆锡系和锆铌系。前者的代表是 Zr-2合金，后者的代表是Zr-2.5Nb 合金。锆的合金元素选择原则是：一不能明显增加锆的热中子吸收截面；二要在提高锆的耐蚀性和强度的同时不 能过多地损害工艺性能。在锆锡系合金中，锡、铁、铬、镍的综合加入(Zr-2合金)，可提高材料的强度及耐蚀性、 耐蚀膜的导热性，降低表面状态对腐蚀的敏感性;Zr-4合金中不含镍,并适当增加铁含量，此合金腐蚀吸氢量仅为 Zr-2合金的一半左右。通常Zr-2合金用于沸水堆，Zr-4合金用于压水堆。在锆铌系合金中，铌的添加量达到使用 温度下α-Zr的固溶极限时，合金的耐蚀性能最好。Zr-1Nb和Zr-2.5Nb合金中的铌含量高于使用温度下的固溶极 限。超过的铌以过饱和状态存在于α-Zr中，对合金的抗蚀性不利，而以第二相β-Nb的形式存在却好得多。锆和 锆合金中的金属杂质元素大都要求在 50ppm以下，热中子吸收截面很大的元素（如硼和镉）不得超过0.5ppm；严 重损害耐腐蚀性能的氮不得高于80ppm；氧有一定的强化作用,其含量依强度要求一般为800～1600ppm。
真空自耗电弧熔炼法是锆和锆合金工业生产的最普遍的方法。采用正确的加入合金元素的方法，合适的新旧 料搭配比例和合理的熔铸制度，才能得到高质量的铸锭。
铸锭开坯一般在β相区进行,这既有利于变形,又减少了合金元素的偏聚。二次锻造温度比开坯温度低，纯锆 和Zr-2合金在α相区的高温区进行锻造，Zr-2.5Nb在(α+β)相区进行锻造。终锻温度不得低于700℃。热轧温 度和二次锻造温度相近，挤压温度更低一些。为防止氧化和粘模,坯料在挤压前要包铜,或加玻璃涂层。纯锆在液 氮温度下仍有良好塑性。室温轧板时两次退火间的冷加工量可达40%或更高。成品前的冷加工制度，对锆锡合金 管材的质量和性能有重要影响。为获得综合性能好的管材，成品前冷轧的总压缩率应达50%以上。
锆的基本知识
锆的基本知识时间：2009/7/27 15:41:32 作者：admin 点击：10012次网站电话：免费发布供求免费试用锆声母:g字头:锆，（，鋯，）四笔号码:3736注音:gào摘要:gao笔画:12画部首画:05部首:钅部释义:金属元素，符号Zr。
银灰色，有光亮，质硬，熔点高，耐腐蚀，可用做原子反应堆铀棒的外套和真空仪器的除气剂。
锆与钍、镁的合金轻而耐高温，可做飞行器的外壳。
部首查询:05钅部锆zirconium一种化学元素。
化学符号 Zr，原子序数40 ，原子量，属周期系ⅣB族。
1789年德意志.克拉普罗特在分析锆石时发现一种新元素的氧化物，新元素被命名为zirc-onium，该字来源于zircon（锆石）。
1824年瑞典.贝采利乌斯用金属钾还原锆氟酸钾，制得了金属锆。
锆在地壳中的含量为％，锆的主要矿物有锆石（ZrSiO4）和二氧化锆矿（ZrO2），锆石与钛铁矿、金红石、独居石共生，也可在海滩砂石中找到。
锆是银灰色有光泽的金属，外观像钢，熔点1852±2℃，沸点4377℃ ，密度克／厘米3 。
锆的化学性质不活泼，致密的金属锆在空气中比较稳定，加热时，表面形成氧化物覆盖层，失去金属光泽。
粉末状的锆容易在空气中燃烧，细的锆丝可用火柴点燃。
锆对氧具有很强的亲和力，它能夺去氧化镁、氧化铍和氧化钍中的氧，本身成为二氧化锆。
锆有强烈的吸氢性能，最大吸氢量相当于 ZrH ，可用作储氢材料。
高温下锆还能与氮作用。
锆不与稀盐酸、稀硫酸和强碱溶液作用，但容易溶解在氢氟酸和王水中。
锆的氧化态为＋2 、＋3、＋4，其中＋4价化合物最稳定。
锆石加入适量的石油焦，在1000℃通入氯气，可得四氯化锆，它的蒸气与熔融的金属镁接触，即被还原为金属锆。
高纯度金属锆可用碘化物热分解法制取。
锆合金的热中子吸收截面小，耐腐蚀性能好，用作核反应堆的堆芯结构材料。
锆还用于生产防弹合金钢。
二氧化锆的熔点高达2675℃，化学稳定性好，用作高级耐火材料。
锆：冶金工业的“维生素”
锆：冶金工业的“维生素”锆，元素周期表第40号元素。
锆石对于喜欢宝石的人来说并不陌生，其主要成分是硅酸锆，是一种自古以来就为人所知的半宝石。
半宝石在宝石学中指除了贵重宝石以外的其他宝石。
由于锆石具有高折射率，切割和抛光以后能闪耀出奇光异彩，但硬度和折射率等性能都会与钻石有所不同。
它是提炼金属锆的主要矿石，广泛存在于酸性火成岩中，可以有很多种颜色，如红、黄、橙、褐、绿或无色透明等。
1789年，德国化学家克拉普罗斯在锆石中发现锆的氧化物，并根据锆石的英文命名了锆元素。
1824年，瑞典化学家贝采尼乌斯首次制成了不纯的金属锆。
完全纯净的金属锆，在1914年才被荷兰一家电灯制造厂的两位研究人员用无水四氯化锆和过量金属钠一起密闭加热到500℃制取出来，现在则普遍采用金属镁还原四氯化锆来进行大规模生产。
锆合金主要是锆锡合金，由于其在300—400℃高温高压的水和蒸气中有良好的耐腐蚀性能，不易因吸收中子产生放射性，对核燃料也有良好的相容性，因而被用作氧化铀燃料部件的包壳，但并不意味锆合金在高温下能一直耐腐蚀。
如果温度达到900℃以上，锆可以与水反应生成氧化物和氢气。
金属锆还可以添加到钢材中，以改善钢材的性能。
在军工中，钢材里只要加进千分之一的锆，就能显著增大钢材的强度和硬度。
因此，含锆的装甲钢、大炮的锻件钢、不锈钢等都是制造装甲车、坦克、大炮、防弹板等武器的重要材料。
含锆的锌镁合金，在降低密度的同时还能更耐高温，强度也是普通镁合金的两倍，用于喷气发动机构件上再合适不过了。
如果把锆掺一点儿放到铜里，抽成铜线，还可以在不影响导电能力的同时增加熔点，非常适合用于制作高压电线。
而这些都不需要添加太多的锆，因而锆是冶金工业的“维生素”。
锆还有非常优异的吸气能力，能强烈地吸收氮、氢、氧等气体，100克金属锆在200℃就能吸收817升氢气，900℃以上则能猛烈吸收氮气。
普通环境下，金属锆的表面易形成氧化膜，保护内部金属不易被腐蚀。
锆的基本知识
锆一般被认为是稀有金属，其实它在地壳中的含量相当大，比一般的常用的金属锌、铜、锡等都大。
锆产品的主要原料是锆英砂，全球90％的氧氯化锆(初级产品)的生产能力在中国。
目前，国内锆的加工能力12万吨/年，实际产量在8万吨/年，85％以上出口，目前全球锆市场供不应求，目前锆的价格大约每吨12000元，而且价格仍在不断上涨。
金属锆的外表象钢，常温下表面被致密的氧化物层覆盖，但仍有金属光泽。
粉状锆为暗灰色。
金属锆的熔点为1852℃，密度6.49克／厘米3。
其可塑性好，易于加工成板、丝等。
锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体，可用作贮氢材料。
锆的耐蚀性比钛好，接近铌、钽。
锆与铪是化学性质历史学相似、又共生在一起的两个金属，且含有放射性物质。
地壳中锆的含量居第20位，几乎与铬相等。
目前，自然界中具有工业价值的含锆矿物，主要有锆英石及斜锆石。
锆虽为稀有金属，但在地壳中含量却超过铜、锡、锌等。
锆的特点：锆是一种稀有金属，具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性，被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。
本次“神六”上使用的抗腐蚀性、耐高温的钛产品，其抗腐蚀性能远不如锆，其熔点1600度左右，而锆的熔点则在180 0度以上，二氧化锆的熔点更是高达2700度以上，所以锆作为航空航天材料，其各方面的性能大大优越于钛。
锆的用途：从军工上来看，钢里只要加进千分之一的锆，硬度和强度就会惊人地捉高。
含锆的装甲钢、大炮锻件钢、不锈钢和耐热钢等是制造装甲车、坦克、大炮和防弹板等武器的重要材料。
从原子能和核能上来看，锆有突出的核能性，是发展原子能工业不可缺少的材料，我国的大型核电站普遍都用锆材，如果用核动力发电，每一百万千瓦的发电能力，一年就要消耗掉20到25吨金属锆。
一艘三万马力的；核潜艇用锆和锆合金作核燃料的包套和压力管，锆的使用量达20至30吨。
其他网址：/view/38860.htm。
n1923萃取锆性质的研究及其应用
n1923萃取锆性质的研究及其应用
随着生物医学研究的发展，锆的作用也受到越来越多的关注。
据报导，在n1923年，科学家们开始对锆的性质进行深入研究，以及其在特定领域的应用。
首先，我们需要讨论锆的性质。
在这里，现在已经确定，锆是一种具有强大抗氧化性能的半导体材料。
因此，它可用于缓解摄入的甲醛毒素的危害。
它也有助于降低某些病症的持续时间，如糖尿病、高血压和心血管疾病。
此外，研究还表明，锆的抗氧化性能可以有效抑制癌细胞的生长，从而有助于预防癌症的发生。
另外，它也可以有效减少炎症和免疫系统紊乱，可以改善脑功能，保护眼睛健康，减少氧化应激，以及有助于保护胃肠道细胞免受破坏。
此外，萃取锆还可以用于制造医药和护肤产品，以及食品添加物和化妆品。
例如，含有锆的饮料可帮助保护肠道健康。
锆酸钙也可以作为骨病治疗的有效药物，以促进骨骼的健康生长和发育。
因此，锆的微量元素对于促进健康和预防疾病有重要作用。
虽然许多有关锆的研究已经取得了进展，但是仍然存在许多未解决的问题，如如何更有效地利用锆，以及它对环境的影响。
因此，未来需要进一步的研究来探索锆的潜力以及其在各种领域的应用。
综上所述，n1923年科学家对锆的性质进行了深入研究，并发现锆具有许多有益的用途，包括抗氧化剂，抗癌药物，矿物质，饮料添加剂，以及许多不同的药物。
由于锆的用途，它也有助于改善人类健
康。
因此，我们可以肯定，科学家们对锆的研究发挥了重大作用，为我们提供了大量的科学依据，为更好地了解有关锆的性质及其应用提供了一个重要基础。
锆的原子量
锆的原子量锆是一种重要的金属元素，它的原子量为91.22。
锆具有许多独特的性质和广泛的应用领域。
本文将从锆的性质、锆的应用以及锆的未来发展等方面进行探讨。
锆是一种具有高熔点和高强度的金属元素。
它的熔点达到了1855摄氏度，使得锆在高温环境中具有优异的稳定性。
另外，锆的密度相对较低，仅为6.51克/立方厘米，这使得它在航空航天领域中被广泛应用。
此外，锆还具有良好的化学稳定性，不会与氧气、水和大多数酸等常见物质发生反应，因此在化工领域中也有很多用途。
锆在核能领域有着重要的应用。
由于锆的高熔点、良好的化学稳定性和低中子吸收截面，使得它成为核燃料元件的理想材料之一。
锆合金被广泛用于核反应堆中的燃料包壳和结构材料，能够有效地抵抗高温和辐射的侵蚀，确保核能设施的安全运行。
锆还在船舶制造、化工和医疗器械等领域中有广泛的应用。
锆合金具有优异的耐腐蚀性能和机械性能，被广泛用于制造海洋环境下的船舶零部件。
在化工领域，锆可以用于制造催化剂、阀门和管道等设备，以及用于电子产品中的电容器和电子器件。
随着科学技术的不断进步，锆的应用领域还在不断拓展。
例如，在能源领域，锆可以作为储能材料，用于制造高能量密度的电池。
在电子领域，锆可以用于制造高性能的半导体材料，以满足日益增长的电子产品需求。
此外，锆在光学领域也有着重要的应用，可以用于制造高折射率的光学器件，如镜片和透镜等。
锆作为一种重要的金属元素，具有许多独特的性质和广泛的应用领域。
它的高熔点、良好的化学稳定性和优异的机械性能，使得锆在核能、航空航天、化工和医疗等领域中发挥着重要作用。
随着科学技术的不断进步，锆的应用前景将更加广阔，有望在更多领域发挥其独特的优势。
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
锆铁的性质及用途
锆铁是由锆与铁及硅、铝等元素组成的铁合金。
炼钢用的锆铁是锆硅铁，
含Zr15%～45%，Si30%～65%。
用铝热法生产的则因含铝故称锆铝铁，含
Zr15%。
1789 年德国克拉普罗特(M.H.Klaproth)发现了一种新的氧化物，取名叫Zircomia。
1824 年瑞典贝采利厄斯(J.J.Berzelius)用钾还原K2ZrF6 的方法，首次制出锆。
1923 年美国钢厂首次进行了用锆硅铁做脱氧剂的试验，取得良好效果。
之后开始用金属热法生产出锆硅铁和锆铝铁。
中国南京特殊合金厂，于1987 年试制出锆硅铁，含Zr20%～40%，Si45%～55%;用作炼钢脱氧剂。
性质锆的原子量为91.22。
外层电子结构为ztdz5s。
熔点1852℃。
沸点4400℃。
密度6.49g/cm3(20℃)。
锆铁系相图见一FN。
锆与铁生成稳定的化合物
FeZr2(45.1%zr)，熔点1650℃，FeZr 系内有两个共晶体。
在16%Zr 时共晶熔点为1330℃;在84%Zr 时共晶熔点约为940℃。
锆与硅生成多种硅化锆。
有Zr：Si(Si13.65%)，ZrSi3(Si15.55%)，ZrSi(Si23.55%)和ZrSi2(si38.12%)等。
商品锆硅铁的密度约3.5g/cm3，熔化温度范围为1260～1345℃。
用途锆是稀有金属。
它是碳化物形成元素。
在炼钢过程中，锆是强有力的脱氧和脱氮元素。
锆
能细化钢的奥氏体晶粒。
它和硫能化合成硫化锆，因此能防止钢的热脆性。
锆
还有降低钢的应变时效现象和提高钢的低温韧性等优点。
锆在铸铁中的作用类似钛。
可形成碳化锆，与硫结合形成硫化物。
在冷却时
促进石墨的生成。
少量的锆即有利于白口铸铁的石墨化，使白口铁灰口化。
在
生产韧性铸铁时缩短退火时间。
锆资源含锆矿石有十几种。
而在工业上可用的只有锆英石(zircon)和斜锆石(baddeleyite)两种。
锆英石也叫锆石，是分布最
广的锆矿物。
主要产地为美国、巴西、印度、澳大利亚、中国和独联体等国。
其主要组成为ZrO2SiO2。
理论成分为：ZrO267.01%和SiO233.99%。
锆英石矿。