制備鋯的方法及所得鋯的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種制備鋯的方法及所得鋯，該方法包括以下步驟：金屬熱還原：促使氧化鋯與堿土金屬或堿土金屬氫化物發(fā)生金屬熱還原反應(yīng)，脫雜后得到初級(jí)鋯；熔鹽精煉：促使初級(jí)鋯與混合熔鹽發(fā)生熔鹽精煉反應(yīng)，得到二級(jí)鋯；真空蒸餾：對(duì)二級(jí)鋯進(jìn)行真空蒸餾，得到三級(jí)鋯；聯(lián)合熔煉：對(duì)三級(jí)鋯依序進(jìn)行懸浮熔煉和電子束區(qū)域熔煉，得到產(chǎn)品鋯；混合熔鹽由CaCl2和Ca的熔鹽組成。本發(fā)明提供的方法以氧化鋯為原料，依序采用金屬熱還原、熔鹽精煉、真空蒸餾和聯(lián)合熔煉方法，對(duì)金屬熱還原反應(yīng)后得到的初級(jí)鋯進(jìn)行熔鹽精煉，能有效降低所得中間產(chǎn)物鋯的氧含量，而且所用混合熔鹽容易通過(guò)水洗去除不會(huì)對(duì)鋯的純度造成影響。
【專(zhuān)利說(shuō)明】制備鋯的方法及所得鋯

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬制備領(lǐng)域，特別地，涉及一種制備鋯的方法及所得鋯。

【背景技術(shù)】
[0002] Zr的熱中子俘獲截面小強(qiáng)度高因而被廣泛用于核反應(yīng)堆材料，此外Zr的優(yōu)良物 理化學(xué)特性使其還被用于化工行業(yè)中反應(yīng)器，閥門(mén)等部件，鎮(zhèn)靜鋼、有色合金的添加劑等。 隨著科技的進(jìn)步特別是近些年核工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)Zr的純度要求越來(lái)越高。目前制備純 度大于99. 9%的鋯的方法主要有克勞爾法，熔鹽電解法，鹵化物熱離解法，金屬熱還原Zr02 法。
[0003] 克勞爾法：自從20世紀(jì)40年代克勞爾發(fā)明了鎂還原四氯化鈦的方法，并將其用于 還原四氯化鋯制備多孔狀金屬鋯，至今克勞爾法制鋯仍是目前工業(yè)上大規(guī)模制備金屬鋯的 主要方法。該方法將四氯化鋯提純后采用鎂熱還原蒸餾制取海綿鋯。法國(guó)的CEZUS公司通 過(guò)該方法熔煉得到原子能級(jí)海綿鋯雜質(zhì)平均值均低于美國(guó)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，得到的產(chǎn)品接 近3N。然而對(duì)于制備高純的核級(jí)金屬鋯來(lái)說(shuō)，該工藝流程長(zhǎng)，需要特種設(shè)備，各類(lèi)控制設(shè)施， 投資較高；由于氯化物比較活潑，制備金屬鋯的過(guò)程中很容易引入雜質(zhì)，為高純鋯的制備增 加難度；產(chǎn)品的質(zhì)量隨著生產(chǎn)批次的不同而變化，這會(huì)嚴(yán)重影響到后續(xù)提純工藝的選擇，最 終影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0004] 熔鹽電解法：熔鹽電解法是通過(guò)配制堿金屬氯化物（NaCl、KCl、LiCl)和K2ZrF6熔 鹽，施加電壓，鋯離子在陰極得到電子而析出的原理。電解得到的陰極鋯為粉末狀或者枝晶 狀。該方法設(shè)備要求低，操作容易，成本較低，不足之處在于生產(chǎn)效率低，熔鹽體系和鋯濃度 等因素對(duì)電解廣品質(zhì)量影響較大，在制備1?純錯(cuò)方面有待進(jìn)一步研究。
[0005] FCC法：制備金屬鋯是采用固體二氧化鋯為陰極，利用氧離子進(jìn)入熔鹽并遷移至 陽(yáng)極反應(yīng)，在陰極留下純凈的金屬鋯的原理，以氧化鋯為原料來(lái)一步電解生成金屬鋯。該工 藝縮短了工藝流程，反應(yīng)過(guò)程中也沒(méi)有氯氣放出，但是由于反應(yīng)過(guò)程中存在離子在固相中 擴(kuò)散，因此電解反應(yīng)速度和電流效率較低，并且由于固溶氧的存在，氧不能脫除完全。盡管 國(guó)外有文獻(xiàn)報(bào)道可以得到含氧量低于400ppm的海綿鋯，然而由于熔鹽電解容易引入雜質(zhì)， 并且條件不好控制，該研究方法處于試驗(yàn)階段居多。
[0006] 金屬熱還原Zr02法：由于其反應(yīng)熱力學(xué)低于金屬熱還原鹵化物，并且產(chǎn)物中的渣 和金屬鋯難以分離因而研究較少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明目的在于提供制備鋯的方法及所得鋯及其所制得的鋯，以解決現(xiàn)有技術(shù)中 純度高于99. 9%的鋯難以簡(jiǎn)便高效、適于工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)問(wèn)題。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了制備鋯的方法，包括以下步驟： 金屬熱還原：氧化鋯與堿土金屬和/或堿土金屬氫化物發(fā)生金屬熱還原反應(yīng)，脫雜后得到 初級(jí)鋯；熔鹽精煉：初級(jí)鋯與混合熔鹽發(fā)送熔鹽精煉反應(yīng)，得到二級(jí)鋯；真空蒸餾：對(duì)二級(jí) 鋯進(jìn)行真空蒸餾，得到三級(jí)鋯；聯(lián)合熔煉：對(duì)三級(jí)鋯依序進(jìn)行懸浮熔煉和電子束區(qū)域熔煉， 得到產(chǎn)品鋯；混合熔鹽由CaC12和Ca的熔鹽組成。
[0009] 進(jìn)一步地，在金屬熱還原反應(yīng)前加入堿金屬氯鹽或堿土金屬氯鹽。
[0010] 進(jìn)一步地，堿金屬氯鹽為KC1和/或NaCl，優(yōu)選為NaCl ;堿土金屬氯鹽為MgC12和 /或CaC12,優(yōu)選為CaCl。 toon] 進(jìn)一步地，堿金屬氯鹽或堿土金屬氯鹽的添加量為金屬熱還原反應(yīng)中以摩爾計(jì)的 理論氧化物生成量的0. 02?2倍。
[0012] 進(jìn)一步地，氧化鋯中鉿含量< lOOppm，氧化鋯的粒徑< 10目。
[0013] 進(jìn)一步地，金屬熱還原反應(yīng)條件為：800?1050°C，惰性氣氛中反應(yīng)1?4小時(shí)。
[0014] 進(jìn)一步地，根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，熔鹽精煉反應(yīng)溫度為900? 1050°C，反應(yīng)時(shí)間為2?10小時(shí)；優(yōu)選混合熔鹽由重量比為50?40 : 1的CaCl2和Ca組 成。
[0015] 進(jìn)一步地，真空蒸餾的條件為：真空度10_4?10_6pa，溫度為650?950°C，保溫 3?8小時(shí)。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面還提供了一種產(chǎn)品鋯，產(chǎn)品鋯由權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng) 的方法制備而成，產(chǎn)品鋯的純度> 99. 9%。
[0017] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0018] 本發(fā)明提供的方法以氧化鋯為原料依序采用金屬熱還原、熔鹽精煉、真空蒸餾和 聯(lián)合熔煉方法，對(duì)金屬熱還原反應(yīng)后得到的初級(jí)鋯進(jìn)行熔鹽精煉，能有效降低所得中間產(chǎn) 物鋯的氧含量，而且所用混合熔鹽容易通過(guò)水洗去除不會(huì)對(duì)鋯的純度造成影響。
[0019] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。 下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0021] 圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的工藝流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0023] 參見(jiàn)圖1，制備鋯的方法及所得鋯，包括以下步驟：金屬熱還原：氧化鋯與堿土金 屬和/或堿土金屬氫化物發(fā)生金屬熱還原反應(yīng)，脫雜后得到初級(jí)鋯；熔鹽精煉：初級(jí)鋯與混 合熔鹽發(fā)送熔鹽精煉反應(yīng)，得到二級(jí)鋯；真空蒸餾：對(duì)二級(jí)鋯進(jìn)行真空蒸餾，得到三級(jí)鋯； 聯(lián)合熔煉：對(duì)三級(jí)鋯依序進(jìn)行懸浮熔煉和電子束區(qū)域熔煉，得到產(chǎn)品鋯；混合熔鹽由CaCl 2 和Ca的熔鹽組成。
[0024] 金屬熱還原反應(yīng)中所發(fā)生反應(yīng)方程式：2Me+Zr02 = 2Me0+Zr。其中加入的Me為具 有還原性的金屬。還原性的金屬可以為同氧的結(jié)合力強(qiáng)于鋯的金屬如Ca、Mg、0&!1 2等。本 反應(yīng)中為堿土金屬和/或堿土金屬氫化物。還原性金屬還原Zr02的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯生成能均 為負(fù)數(shù)，因此在熱力學(xué)上是可以進(jìn)行的。以往的研究表明如果鋯還原進(jìn)行不徹底會(huì)造成產(chǎn) 物中氧含量過(guò)高。其原因在于還原生成的金屬氧化物熔點(diǎn)較高，反應(yīng)后還原金屬氧化物包 裹未反應(yīng)的Zr02，造成反應(yīng)不徹底。理論上提高反應(yīng)溫度超過(guò)還原生成的金屬氧化物的熔 點(diǎn)能避免包裹的發(fā)生，然而該還原反應(yīng)為放熱反應(yīng)，提高溫度不利于反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)而造成 反應(yīng)不徹底的問(wèn)題。
[0025] 本發(fā)明通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)在金屬熱還原反應(yīng)前先加入堿金屬的氯化物或堿土金屬的 氯化物后，再進(jìn)行金屬熱還原反應(yīng)，能使反應(yīng)生成的金屬氧化物（MeO)形成低熔點(diǎn)的共熔 物，而避免對(duì)未反應(yīng)的Zr0 2的包覆。以加入CaCl2為例進(jìn)行說(shuō)明。加入反應(yīng)物16. 9Wt%的 CaCl2后CaO的熔點(diǎn)降至593°C。從而避免了反應(yīng)過(guò)程中所生成的金屬氧化物對(duì)未反應(yīng)氧 化鋯的包覆，在不提高反應(yīng)溫度的前提下，保證氧化鋯反應(yīng)徹底。
[0026] 需要指出，堿金屬是指元素周期表中IA族的金屬元素。堿土金屬是指元素周期表 中ΠΑ族的金屬元素。優(yōu)選所用堿金屬氯鹽或堿土金屬氯鹽為KC1、NaCl、MgCl2、CaCl2中 的一種或多種組成的混合物。采用經(jīng)過(guò)煅燒脫水分離后的該類(lèi)堿土金屬進(jìn)行反應(yīng)，不會(huì)增 加所得產(chǎn)物中雜質(zhì)的含量。
[0027] 更優(yōu)選堿金屬氯鹽或堿土金屬氯鹽為NaCl和/或CaCl。該氯化物能最大程度的 促進(jìn)反應(yīng)徹底進(jìn)行，同時(shí)使得所得鋯的純度達(dá)到大于99. 9%。。
[0028] 堿金屬氯鹽或堿土金屬氯鹽的加入量可以與還原金屬的加入量相同。優(yōu)選堿金 屬氯鹽或堿土金屬氯鹽的添加量為金屬熱還原反應(yīng)中以摩爾計(jì)的理論氧化物生成量的 0. 02?2倍。按此量加入，能使得反應(yīng)進(jìn)行的最徹底，同時(shí)使得所得鋯的純度達(dá)到大于 99. 9%。
[0029] 優(yōu)選氧化鋯中鉿含量< lOOppm，氧化鋯的粒徑< 10目。采用該粒徑的粉末狀的氧 化鋯可以增加鈣同氧化鋯的反應(yīng)面積，增加了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。避免了因反應(yīng)不 完全而產(chǎn)生CaZr0 3，導(dǎo)致產(chǎn)品純度較低。采用該粒徑的氧化鋯，能避免CaZr03的生成，進(jìn)一 步提高所得鋯的純度。優(yōu)選金屬熱還原反應(yīng)條件為：800?1050°C，惰性氣氛中反應(yīng)1?4 小時(shí)。按此條件進(jìn)行金屬熱還原反應(yīng)，能保證反應(yīng)較徹底的進(jìn)行。優(yōu)選還包括對(duì)金屬熱還 原反應(yīng)所得產(chǎn)物進(jìn)行脫雜后得到初級(jí)鋯。金屬熱還原中，脫雜步驟可以根據(jù)所加 Me的性質(zhì) 去除。以加入鈣為例，脫雜步驟可以包括：將金屬熱還原反應(yīng)物水洗至無(wú)氣泡產(chǎn)生，對(duì)水洗 后過(guò)濾得到的固體物料依次進(jìn)行酸液洗滌和水洗滌處理后，過(guò)濾后濾渣用無(wú)水乙醇抽濾， 干燥后獲得初級(jí)锫。
[0030] 首先水洗至無(wú)氣泡，能將產(chǎn)物中的未反應(yīng)的堿土金屬或堿金屬反應(yīng)除去。之后經(jīng) 過(guò)酸洗、水洗后能降低產(chǎn)物中雜質(zhì)MeO的量。使得后續(xù)反應(yīng)較容易進(jìn)行，避免未知的難除物 質(zhì)的出現(xiàn)。但經(jīng)過(guò)脫雜后初級(jí)鋯中氧含量較高。以添加鈣為例說(shuō)明，還原反應(yīng)中常需添加 含鈣物質(zhì)，因而所得產(chǎn)物中鈣含量較高，鋯與氧的親和力很大，還原反應(yīng)的產(chǎn)物中未反應(yīng)的 鈣較多，在水浸過(guò)程中放熱劇烈，而加速鋯吸氧過(guò)程。因而所得初級(jí)鋯中氧含量較高?？赏?過(guò)后續(xù)的熔鹽精煉去除。
[0031] 對(duì)金屬熱還原反應(yīng)所得初級(jí)鋯進(jìn)行熔鹽精煉。熔鹽精煉步驟中所用混合熔鹽由 CaCl2和Ca的熔鹽組成。通過(guò)熔鹽精煉能將金屬熱還原過(guò)程中可能出現(xiàn)的因局部過(guò)熱引起 燒結(jié)而導(dǎo)致的Zr0 2、Ca0殘留物質(zhì)含量顯著降低，減少還原產(chǎn)物水洗過(guò)程鋯吸氧而導(dǎo)致的初 級(jí)鋯較高的氧含量，從而提高產(chǎn)品純度。對(duì)經(jīng)過(guò)水洗得到的初級(jí)鋯進(jìn)行熔鹽精煉主要是去 除其中的氧。在精煉過(guò)程中鈣與氧具有極強(qiáng)的親和力，能利用混合熔鹽將初級(jí)鋯中的多余 氧帶離。而混合熔鹽中氧含量與初級(jí)鋯中的氧濃度存在較大差值，這種差值使得初級(jí)鋯中 的氧在高溫下以CaO的形式進(jìn)入熔鹽。同時(shí)，混合熔鹽中的CaCl 2可以稀釋CaO來(lái)降低CaO 的活度，促進(jìn)初級(jí)鋯中的氧向混合熔鹽中擴(kuò)散。
[0032] 優(yōu)選對(duì)所得二級(jí)鋯進(jìn)行水洗除去其中的混合熔鹽等雜質(zhì)再進(jìn)行聯(lián)合熔煉。熔鹽精 煉后得到的產(chǎn)物中鈣的濃度遠(yuǎn)低于還原產(chǎn)物中鈣濃度，因此水浸洗時(shí)能避免了鈣與水反應(yīng) 產(chǎn)生大量的熱而促進(jìn)鋯大量吸氧，因此水洗后，二級(jí)鋯中的氧含量明顯低于經(jīng)過(guò)水洗的初 級(jí)鋯中的氧含量，因而可以輕易的將二級(jí)鋯洗滌干凈。
[0033] 優(yōu)選混合熔鹽由重量比為50?40 : 1的CaCl2和Ca組成。按此比例混合熔鹽 能使得初級(jí)鋯經(jīng)過(guò)熔鹽精煉后，初級(jí)鋯中的氧含量降低至原有氧含量的十分之一。
[0034] 對(duì)經(jīng)過(guò)處理的二級(jí)鋯進(jìn)行真空蒸餾。鋯的蒸氣壓較低，二級(jí)鋯中部分雜質(zhì)的蒸氣 壓較高，真空蒸餾是利用二者的差異來(lái)分離雜質(zhì)，本發(fā)明所提供方法制得的二級(jí)鋯為粉狀， 其比表面積比克勞爾法得到的海綿狀鋯大，縮短了揮發(fā)性雜質(zhì)的擴(kuò)散路徑，因而對(duì)其進(jìn)行 真空蒸餾，能更有效的除去其中的雜質(zhì)。真空蒸餾按常規(guī)方法條件進(jìn)行即可，優(yōu)選真空蒸餾 的條件為：真空度ΚΓ 4?l(T6pa，溫度為650?950°C，保溫3?8小時(shí)。按此條件進(jìn)行真 空蒸餾能有效提高所得鋯的純度，其純度可達(dá)99. 9%以上。本發(fā)明提供的真空蒸餾條件采 用高真空度和低溫蒸餾相結(jié)合，使得二級(jí)鋯中的Ca、Mg、Mn等雜質(zhì)明顯降低，同時(shí)避免了坩 堝和蒸餾設(shè)備對(duì)產(chǎn)品的二次污染。
[0035] 對(duì)所得三級(jí)鋯進(jìn)行聯(lián)合熔煉后得到產(chǎn)品鋯。聯(lián)合熔煉為依序?qū)θ?jí)鋯進(jìn)行懸浮熔 煉和電子束區(qū)域熔煉。稀有高熔點(diǎn)金屬不論是真空碳熱還原、金屬熱還原還是氫還原生產(chǎn)， 得到的總是粉末狀或海綿狀金屬，需要進(jìn)一步致密化才能得到金屬錠，以便進(jìn)一步加工和 使用。這種致密化的過(guò)程一般在真空條件下進(jìn)行，該過(guò)程同時(shí)就是精煉提純過(guò)程。懸浮熔 煉為致密化和降低蒸氣壓的除雜質(zhì)的過(guò)程。懸浮熔煉后蒸氣壓高的雜質(zhì)被揮發(fā)掉。為后續(xù) 的電子束區(qū)域熔煉的真空系統(tǒng)減低了負(fù)擔(dān)。懸浮熔煉一般采用水冷銅坩堝，可以避免了坩 堝的污染，經(jīng)過(guò)懸浮熔煉可以得到純度較高的致密金屬鋯。電子束區(qū)域熔煉是聯(lián)合了電子 束熔煉和區(qū)域熔煉的一種聯(lián)合提純方法，利用了熔煉過(guò)程中真空度高，溫度高的特點(diǎn)能進(jìn) 一步脫除相對(duì)于鋯蒸氣壓高的雜質(zhì)，同時(shí)還能通過(guò)鋯的低價(jià)氧化物揮發(fā)而實(shí)現(xiàn)對(duì)三級(jí)鋯的 脫氧。區(qū)域熔煉工藝?yán)玫氖欠帜?yīng)（含金屬的雜質(zhì)在凝固和熔化過(guò)程中，雜質(zhì)在液相 和固相中的平衡成分不同）而提純金屬，區(qū)域熔煉可以去除單獨(dú)使用懸浮熔煉和電子束熔 煉提純時(shí)，無(wú)法去除的蒸氣壓較低的雜質(zhì)的問(wèn)題。懸浮熔煉和電子束區(qū)域熔煉均按常規(guī)方 法進(jìn)行即可。
[0036] 本發(fā)明另一方面還提供了一種按上述方法制備得到鋯的純度> 99. 9%。
[0037] 實(shí)施例
[0038] 以下實(shí)施例和對(duì)比例中所用原料和設(shè)備均為市售。懸浮熔煉按[熊炳昆.鋯鉿冶 金[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012]中公開(kāi)的方法進(jìn)行。電子束熔煉按[熊炳昆.鋯鉿 冶金[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012]中公開(kāi)的方法進(jìn)行。
[0039] 實(shí)施例1
[0040] 通過(guò)該方法進(jìn)行鋯的制備，首先將180g的金屬Ca，200g的Zr02(氧化鋯粒徑為 20目，鉿含量為95ppm)，300g的無(wú)水氯化鈣，混合后在950°C反應(yīng)3小時(shí)，所用氯化鈣經(jīng)過(guò) 500°C煅燒8小時(shí)處理，出爐后，對(duì)金屬熱還原反應(yīng)產(chǎn)物用水洗至無(wú)氣泡產(chǎn)生去除氧化鈣， 使未反應(yīng)的金屬Ca轉(zhuǎn)化為Ca(OH)2，得到水洗混合物。然后依序?qū)λ椿旌衔锊捎?. 8mol/ L的醋酸溶液洗滌三次，再采用純水洗滌至溶液的pH值為中性，過(guò)濾去除水分后再用無(wú)水 乙醇抽濾兩次，最后在氬氣氣氛中干燥。干燥后得到的初級(jí)鋯。
[0041] 將初級(jí)鋯加入到500gCaCl2和10gCa的熔融鹽中，在氬氣氣氛下，在950°C保溫8 小時(shí)后，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)水洗至中性，過(guò)濾干燥后得到二級(jí)鋯。
[0042] 將二級(jí)鋯放置入真空爐中在真空度大于ΚΓ4條件下，加熱至750°C，保溫3小時(shí)， 冷卻出爐后得到三級(jí)鋯。將得到的三級(jí)鋯放入懸浮熔煉爐中熔成鋯錠，鋯錠表面經(jīng)過(guò)處理 后放入電子束熔煉爐中進(jìn)一步提純，提純后得到致密的產(chǎn)品鋯。
[0043] 實(shí)施例1中各階段產(chǎn)物中各物質(zhì)含量列于表1中。列于表1中。
[0044] 表1實(shí)施例1中初級(jí)鋯、二級(jí)鋯、三級(jí)鋯和產(chǎn)品鋯中所含元素量
[0045]

【權(quán)利要求】
1. 一種制備鋯的方法，其特征在于，包括以下步驟： 金屬熱還原：所述氧化鋯與堿土金屬和/或堿土金屬氫化物發(fā)生金屬熱還原反應(yīng)，脫 雜后得到初級(jí)鋯； 熔鹽精煉：所述初級(jí)鋯與混合熔鹽發(fā)送熔鹽精煉反應(yīng)，得到二級(jí)鋯； 真空蒸餾：對(duì)所述二級(jí)鋯進(jìn)行真空蒸餾，得到三級(jí)鋯； 聯(lián)合熔煉：對(duì)所述三級(jí)鋯依序進(jìn)行懸浮熔煉和電子束區(qū)域熔煉，得到產(chǎn)品鋯； 所述混合熔鹽由CaCl2和Ca的熔鹽組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述金屬熱還原反應(yīng)前加入堿金屬氯 鹽或堿土金屬氯鹽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述堿金屬氯鹽為KC1和/或NaCl，優(yōu)選 為NaCl ;所述堿土金屬氯鹽為MgCl2和/或CaCl2，優(yōu)選為CaCl。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述堿金屬氯鹽或堿土金屬氯鹽的添加 量為所述金屬熱還原反應(yīng)中以摩爾計(jì)的理論氧化物生成量的〇. 02?2倍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述氧化鋯中鉿含量 < lOOppm，所述氧化锫的粒徑< 10目。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述金屬熱還原反應(yīng)條件為：800? 1050°C，惰性氣氛中反應(yīng)1?4小時(shí)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述熔鹽精煉反應(yīng)溫度為900?1050°C， 反應(yīng)時(shí)間為2?10小時(shí)；優(yōu)選所述混合熔鹽由重量比為50?40 : 1的組成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述真空蒸餾的條件為：真空度ΚΓ4? l(T6pa，溫度為650?950°C，保溫3?8小時(shí)。
9. 一種產(chǎn)品鋯，其特征在于，所述產(chǎn)品鋯由權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法制備而 成，所述產(chǎn)品鋯的純度> 99. 9%。
【文檔編號(hào)】C22B5/04GK104195355SQ201410397353
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】黃美松, 賈帥廣, 王志堅(jiān), 成維 申請(qǐng)人:湖南稀土金屬材料研究院