Cirkonis: gamyba Rusijoje

Elementarioje esantis cirkonis yra sidabro balto metalo, pasižymintis tokiomis charakteringomis savybėmis kaip atsparumas korozijai ir plastiškumui. Gamtoje tai gana paplitusi, tačiau tuo pačiu metu ji yra labai išsibarstę. Didelių jo telkinių iki šiol nebuvo rasta. Žmonės pirmą kartą sužinojo apie šio metalo egzistavimo galimybę 1789 m. Tada chemikas M. Klaprots netyčia atrado savo oksidą, tiriant cirkonio mineralą. Gryna forma šis metalas buvo gautas tik 1925 m. Šiuolaikiniame pasaulyje cirkonis, kurio gamyba yra plačiai naudojama, yra naudojama įvairiose pramonės šakose. Žinoma, daugelyje vidaus įmonių taip pat dalyvauja jos gamyboje.

Bendras aprašymas

Neįprastos savybės yra tai, ko pirmiausia lemia palyginti retas metalas, pavyzdžiui, cirkonis, pramoninė vertė. Jos gamyba yra naudinga šalies ekonomikai dėl:

1. Didelis cheminis atsparumas. Šio metalo druskos rūgštis neduoda jokio poveikio, o su sieros rūgštimi ji reaguoja tik tuo atveju, kai jo koncentracija yra ne mažesnė kaip 50%, o temperatūra virš +100 laipsnių.

2. Gebėjimas deginti ore praktiškai be dūmų. Savaime užsiliepsnojantis cirkonis (smulkiai išsklaidytas) jau gali būti 250 ° C temperatūroje.

3. Biologinė inercija. Cirkonis neturi jokio kenksmingo poveikio žmogaus kūnui ar gyvūnams. Priešingai nei populiarus įsitikinimas, pranašumai, deja, taip pat niekas negali atnešti.

Labai reikalinga pramonėje yra ne tik pats pats metalas, bet ir jo junginiai. Pavyzdžiui, cirkonio mineralui būdingas labai aukštas kietumas ir malonus deimantinis blizgesys. Todėl kartais jis naudojamas kaip pigus deimantų pakaitalas. Tačiau pastaraisiais metais papuošaluose vis mažiau naudojamas cirkonis. Šiuo metu imitaciniai deimantai dažniausiai pagaminti iš kubinio cirkonio dioksido (kubinio cirkonio dioksido).

Kur naudotis

Šiuo metu cirkonio gamyba yra viena iš svarbiausių metalurgijos pramonės sričių. Nors jis naudojamas daugelyje nacionalinės ekonomikos sričių (pvz., Medicinos instrumentų ar pirotechnikos prietaisų gamybai), dažniausiai jis naudojamas atominės elektrinės su vandeniu aušinamuose jėgos reaktoriuose.

Žaliavos gamybai

Deja, cirkonio masinė dalis žemės dugne dėl jos neveikimo dar nėra nustatyta. Pasak mokslininkų, ji gali būti 170-250 gramų už toną. Tiesą sakant, labai daug mineralinių medžiagų cirkonio gamtoje. Šiuo metu mokslininkai žino apie 40 jų veislių. Tačiau dažniausiai cirkonio gamybai naudojamos tik šios žaliavos:

• Baddeleitas;

• Eudialyte;

• Cirkonis.

Kaip jau minėta, nėra didelių cirkonių cirkonių, kaip jau minėta, nėra. Rusijoje yra tik keletas nedidelių panašių mineralų telkinių. Jie taip pat yra išgaunami tokiose šalyse kaip JAV, Indija, Brazilija ir Australija. Žinoma, dažniausiai naudojamas cirkonio gamybai yra cirkonis (ZrSiO4). Daugeliu atvejų gamtoje pridedamas hafnis.

Cirkonio gamyba Rusijoje: funkcijos

Šiuo metu Rusijos Federacijoje vienintelė įmonė, gaminanti šį metalą, yra Chepetskio mechaninis gamykla, įsikūrusi Glazov (Udmurtija). Jo pirmosios parduotuvės buvo pastatytos Antrojo pasaulinio karo pradžioje. Iki 1942 m. Įmonė pasiekė visą savo konstrukcinį pajėgumą. Tuo metu daugiausia buvo pagaminti kasetės. 1946 m. Įmonė buvo perkvalifikuota į metalo urano gamyklą. Vėliau (1957 m.) Cirkonio, o tada superplokštūs metalai, kalcis ir titanas pradėjo gaminti čia. Šiandien ši įmonė yra "TVEL Corporation" dalis, viena iš pasaulio lyderių branduolinio kuro gamyboje. Investicijos į cirkonio gamybą CME iš TVEL kasmet siekia milijardus rublių. Šiandien ši įmonė tiekia cirkonį vidaus ir pasaulio rinkoms:

• Liejiniai;

• Strypai;

• Vamzdžiai;

• Viela;

• Lakštai;

• TVS ir TVEL priedai.

Be to, Chepetsko mechanikos gamykloje pagaminti iš šio metalo suvenyrai.

Žaliavų perdirbimas ir rūgštinių tirpalų ruošimas

Cirkonis, kurio gamyba yra sudėtingas technologinis procesas, metalas yra gana brangus. Gamyba prasideda valymo, pristatymo iš indėlių, rūdos. Žaliavų perdirbimas paprastai apima šias operacijas:

• Praturtėjimas gravitaciniu metodu;

• Gauto koncentrato gryninimas elektrostatiniu ir magnetiniu atskyrimu;

• Koncentrato skilimas chloruojant, suliejant su natrio šarmu arba kalcio fluorosilikatu, sukepindamas kalkėmis;

• Išplovimas vandeniu silicio junginių pašalinimui;

• Likučio skilimas su sieros arba druskos rūgštimi, kad gautų sulfatą arba oksichloridą.

Fluorosilikato spektras apdorojamas rūgštintu vandeniu ir šildomas. Po to, kai atšaldomas gautas tirpalas, išleidžiamas kalio fluorozirkonatas.

Jungtys

Kitas cirkonio gamybos etapas yra jo junginių paruošimas iš rūgštinių tirpalų. Tam gali būti naudojamos šios technologijos:

• Cirkonio oksichlorido kristalizacija išgarinus druskos rūgšties tirpalus;

• Hidroliziniai sulfatų nusodinimai;

• Cirkonio sulfato kristalizacija.

Valymas iš hafnio

Cirkonis, iš šios priemaišos būtinai turi būti atskirta gamybos technologija Rusijoje (kaip ir iš tikrųjų visur pasaulyje), kuri yra gana sudėtinga. Valant metalą iš hafnio, galima naudoti:

• K2ZrF6 dalena kristalizacija;

• Ekstrahavimas tirpikliais;

• Selektyvus tetrachloridų (HfCl4 ir ZrCl4) sumažinimas.

Kaip gauti patį metalą

Metodai cirkonio gamybai yra skirtingi. Pramonėje metalas gali būti naudojamas:

• Miltelių ar kempinių pavidalu;

• Kompaktiškas kaliojo;

• Aukštas grynumas.

Pirmajame etape cirkonio milteliai gaminami įmonėse. Jo gamyba technologiškai gana sudėtinga. Jis pagamintas naudojant metalo-terminio redukcijos metodą. Jei naudojami chloridai, magnis ar natris ir oksidams kalcio hidridas. Elektrolitiniai cirkonio milteliai gaunami iš šarminių metalų chloridų. Tokiu būdu gaminama medžiaga paprastai yra suspausta. Tada jis naudojamas gaminant kaliojo cirkonio elektrines lanko krosnis. Paskutiniame etape pastaruoju metu tirpsta elektronų spindulių pluoštas. Rezultatas - labai grynas cirkonis. Jis daugiausia naudojamas branduoliniuose reaktoriuose.

Cirkonio dioksidas: gamybos technologija ir naudojimo mastas

Tai yra vienas iš populiariausių pramonės ir nacionalinės cirkonio ekonomikos junginių. Gamtoje tai įvyksta baddeleito mineralo pavidalu. Tai balti kristaliniai milteliai su pilka arba gelsvu atspalviu. Tai gali būti pagaminta, pavyzdžiui, jodo rafinavimo metodu. Kaip žaliava naudojamos įprastos metalo cirkonio drožlės. Cirkonio dioksidas naudojamas keramikos gamybai (įskaitant protezavimo srityje), apšvietimo ir ugniai atsparių medžiagų statybai ir tt

Cirkonio atsargos Rusijos Federacijoje

Žinoma, cirkonio gamyba Rusijoje galimas tik dėl to, kad jos teritorijoje yra indėliai. Šios grupės Rusijos Federacijos rūdos atsargos (palyginti su pasauline) yra gana didelės. Šiuo metu Rusijoje yra 11 tokių indėlių. Didžiausias yra Centrinis, įsikūręs Tambovo rajone. Šiuo metu daugiausiai perspektyvių laukų yra Beshpagiras (Stavropolio teritorija), Kirsanov (Tambovo sritis) ir Ordynske (Novosibirskas). Manoma, kad turimas cirkonio atsargas Rusijoje yra pakankamai patenkinti šalies pramonės poreikius. Technologiškai palanki svetainė šiuo metu yra Rytų Centrinis indėlis.

Statistika

Taigi ši procedūra bet kuriai valstybei, įskaitant Rusiją, yra labai svarbi - cirkonio gamyba. Gamybos technologija yra sudėtinga, bet jos išleidimas bet kuriuo atveju yra daugiau nei pagrįstas. Šiuo metu cirkonis yra vienintelis retas metalas, kurio gamyba ir vartojimas siekia šimtus tūkstančių tonų. Rusija savo rezervuose užima ketvirtą vietą pasaulyje. Struktūriniu ir kokybiniu požiūriu mūsų šalyje esanti cirkonio žaliavinė bazė labai skiriasi nuo užsienio. Daugiau nei 50% Rusijos Federacijos šios grupės rūdos atsargų yra siejami su šarminiais granitais, 35% - su cirkonitrilio-ilmenitų ropliais ir 14% - su baddeleito kamforidais. Užsienyje beveik visi tokių mineralų ištekliai yra sukoncentruoti jūros ir jūros pakrantėse.

Užuot baigę

Taigi mes sužinojome, kaip cirkonis gaminamas Rusijoje. Deja, pasaulio rinkoje šiandien yra gana staigus šio metalo deficitas. Todėl neskaičiuoti Rusijos importo nereikia. Todėl būtina skirti maksimalų dėmesį savo nuosavo kapitalo plėtrai. Tuo pačiu metu, siekiant sustiprinti žaliavų bazę cirkonio Rusijoje, taip pat būtina kurti efektyviausias išgaunamų žaliavų naudojimo technologijas.