Солевая очистка

Хлорная технология

Перекристаллизация ФЦК

Фторцирконаты щелочных металлов менее растворимы в воде, чем фторгафнаты. Растворимость натриевых солей намного ниже, чем у калиевых, поэтому их не используют.

При повышении температуры от 20 до 800С растворимость K2Zr(Hf)F6 увеличивается более, чем в 10 раз. Горячий (90-95 0С), насыщенный по цирконию (до 60 г/л), предварительно доведенный аммиаком до pH=5-5.5 раствор с участка приготовления технического ФЦК поступает в реактор-кристаллизатор. Каждая из стадий перекристаллизации включает в себя последовательно выполняе-мые операции: нагревание раствора, охлаждение, отстаивание кристаллов и декантацию маточника, обогащенного гафнием

Очистка ФЦК методом дробной кристаллизации – длительный энергоемкий процесс с использованием большого числа аппаратов и большого объема растворов.

Преимущества

· Универсальность

· Низкие потери циркония

· Высокая степень разложения циркона

· Хорошая очистка от примесей

· Простота используемого оборудования

· Возможно последующее разделение Zr и Hf

Недостатки

· Высокая стоимость реактивов

· Очень высокая энергоемкость

· Большой объем растворов и отходов

Химизм:

ZrSiO4+4Cl2+2C = ZrCl4+SiCl4+2CO2+302.5 кДж

ZrSiO4+4Cl2+4C = ZrCl4+SiCl4+4CO-33.1 кДж

ZrSiO4+4Cl2+(4-x)C = ZrCl4+SiCl4+xCO2+(4-2x)CO

ZrO2+2Сl2+(2-x)C = ZrCl4+xCO2+2(1-x)CO

При любом х экзотермический эффект суммарной реакции мал, чтобы компенсировать потери тепла с газообразными продуктами

Поведение примесей:

Zr(Hf,Ti,Fe)Si(Al)O4 + C + Cl2  ZrCl4+

+HfCl4+SiCl4+TiCl4+FeCl2+FeCl3+AlCl3+CO/CO2

Тетрахлориды циркония и гафния конденсируются совместно, изоморфно замещая друг друга. Для полноты конденсации ZrCl4 температуру понижают настолько, что достигается точка росы для AlCl3. С ZrCl4 осаждается хлорид железа (III), обладающий неограниченной взаимной растворимостью с AlCl3. Хлориды титана и кремния конденсируются в виде жидкости при более низкой температуре

Хлорная технология. Аппаратура

Хлорирование циркона можно проводить в шахтных электропечах (x=0.2÷0.3) и аппаратах кипящего слоя (x=0.8÷0.9) при температуре 800-1000 0С. Конденсацию ZrCl4 и сопутствующих ему хлоридов ведут в «камерных» конденсаторах и рукавных фильтрах при 100-200 0С. SiCl4 и TiCl4 улавливают в орошаемых холодным (-10 0С) TiCl4 конденсаторах

Основана на различиях в прочности хлоралюминатов (хлорферратов) и хлорцирконатов (хлоргафнатов) щелочных металлов. Предварительно при 300 0С испаряют примеси хлоридов титана и кремния. Технический хлорид циркония сублимируют при 800 0C и барботируют через расплав AlCl3-KCl при 600 0С.

Дата добавления: 2014-01-07