CN101638249A - 四氯化锆提纯方法 - Google Patents
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Abstract
一种四氯化锆提纯方法,解决了现有提纯方法存在一定危险性、分离低沸点杂质靠人工放气调整很难保证产量质量、不能连续生产、产能很低、回收率低的问题。先将粗ZrCl4与NaCl、KCl混合加入熔盐炉内,加热至290~350℃使其形成低熔点共熔体熔盐;另取粗ZrCl4加入熔盐炉中,每小时加入的粗ZrCl4与熔盐的重量比1∶44~1∶80,连续加料;加完后,用泵将熔盐总重量的20~30%打入蒸发炉内,控制炉温500~650℃,使ZrCl4蒸发冷凝;间断换熔盐,每小时从蒸发炉内向熔盐炉放回打入的熔盐重量10~20%,再用泵按照放回的熔盐量打上新熔盐,如此反复,连续出料。该提纯方法无危险性,确保安全生产,产品除杂过程简单、质量稳定,能够连续生产且产能高,没有高低温放气环节,回收率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种四氯化锆提纯方法。
背景技术
粗四氯化锆含Si≤0.1、Al≤0.1、Fe≤0.1、Ti≤0.1,提纯后精ZrCl4含Fe≤0.02、Si≤0.003、Al≤0.005、Ti≤0.003,此四种杂质都是以氯化物存在于四氯化锆中。四氯化锆提纯主要是将四氯化锆中的杂质Si、Al、Fe、Ti杂质与四氯化锆分离,使得四氯化锆产品质量提高。目前四氯化锆提纯主要通过低温放气、高温放气、加氢还原等手段,通过四氯化锆蒸发冷凝过程来实现。具体为:加氢提纯粗ZrCl4,将1至1.2吨粗四氯化锆装入提纯炉内密封加热、放气、加氢、蒸发冷凝、拆卸、取料,每炉周期80-90小时。这种方法利用ZrCl4与杂质氯化物的沸点和蒸汽压差异而将杂质分离除去,如ZrCl4:331℃升华,SiCl4:沸点57℃,AlCl3:沸点183℃,TiCl4:沸点138℃,FeCl3:沸点319℃。低沸点物可以通过高低温放气来实现除杂质目的,由于FeCl3与ZrCl4沸点相近很难除去,因此要加氢气还原,反应式为:FeCl3+H2→FeCl2+HCl,FeCl2沸点在1200℃以上,成为高沸点杂质留在残渣中,蒸发冷凝的四氯化锆被收集在冷凝器中。上述方法存在的问题是:1、氢气储存使用存在一定危险性,2、分离低沸点杂质靠人工放气调整很难保证产量质量,3、不能连续生产、产能很低,4、由于经常放气除杂质,回收率低,只有90%。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术存在的上述问题,提供一种确保安全生产,产品除杂过程简单、质量稳定,能够连续生产且产能高,没有高低温放气环节,回收率高的四氯化锆提纯方法。
本发明的技术解决方案是:
1)先将粗ZrCl4与NaCl、KCl按照重量份数比5∶1∶1~12∶1∶1的比例混合加入熔盐炉内,加热至290~350℃使其形成低熔点共熔体熔盐;
2)另取粗ZrCl4加入熔盐炉中,每小时加入的粗ZrCl4与熔盐的重量比1∶44~1∶80,连续加料;
3)加完后,用泵将熔盐总重量的20~30%打入蒸发炉内,控制炉温500~650℃,使ZrCl4蒸发冷凝,在冷凝器中收集出来;
4)间断换熔盐,每小时从蒸发炉内向熔盐炉放回打入的熔盐重量10~20%,再用泵按照放回的熔盐量打上新熔盐,如此反复,连续出料。
上述的四氯化锆提纯方法,在加料过程中产生的废气经淋洗塔淋洗后由风机排出。
该方法利用粗ZrCl4与NaCl、KCl按一定比例混合、加热,形成低熔点共熔体,熔点在290℃,利用此熔体做载体,将粗ZrCl4连续加入此熔体内,用泵将熔体打到蒸发炉内使ZrCl4不断蒸发出来,粗ZrCl4中的杂质SiCl4 TiCl4在加入熔体表面时由于熔体温度在300℃左右,可直接全部挥发出去;而AlCl3、FeCl3一部分挥发掉,一部分可熔在熔体中直接与熔盐中的K、Na离子形成高沸点的复合物;FeKNa+、AlKNa+留熔盐中,通过二次加热熔盐使ZrCl4又挥发出来,冷凝在冷凝器中收集下来。此过程可连续加热,连续蒸发出料,废气经淋洗塔淋洗(可再进行NaOH中和处理)后由风机排出;生产连续进料,连续出料,实现了生产连续进行,产能提高6倍以上,产品回收率提高6%(达到96%);不使用氢气,无危险性,确保安全生产。
具体实施方式
实施例1
先将6000kg粗ZrCl4与1000kgNaCl、1000kgKCl混合加入熔盐炉内,加热至290℃使其形成低熔点共熔体熔盐8吨;
每小时向熔体内加入粗四氯化锆100kg,连续加料;
加完后,用泵将2200kg熔盐打入蒸发炉内,蒸发炉控制炉温500~550℃,使ZrCl4蒸发冷凝,在冷凝器中收集出来;
间断换熔盐,每小时从蒸发炉内向熔盐炉放回220kg,再用泵向蒸发炉内补充220kg熔盐,如此反复,蒸发炉内连续蒸发,连续出料,每班8小时产量达到770kg。
实施例2
先将6400kg粗ZrCl4与800kgNaCl、800kgKCl混合加入熔盐炉内,加热至330℃使其形成低熔点共熔体熔盐8吨;
每小时向熔体内加入粗四氯化锆180kg,连续加料;
加完后,用泵将2000kg熔体连续打入蒸发炉,蒸发炉控制炉温600~650℃,使ZrCl4蒸发冷凝,在冷凝器中收集出来;
间断换熔盐,每小时从蒸发炉内向熔盐炉放回360kg再用泵向蒸发炉内补充360kg熔盐,如此反复,蒸发炉内连续蒸发,连续出料,每班8小时产量达到1380kg。
实施例3
先将6800kg粗ZrCl4与600kgNaCl、600kgKCl混合加入熔盐炉内,加热至350℃使其形成低熔点共熔体熔盐8吨;
每小时向熔体内加入粗四氯化锆150kg,连续加料;
加完后,用泵将1800kg熔体连续打入蒸发炉,蒸发炉控制炉温550~600℃,使ZrCl4蒸发冷凝,在冷凝器中收集出来;
间断换熔盐,每小时从蒸发炉内向熔盐炉放回280kg,再用泵向蒸发炉内补充280kg熔盐,如此反复,蒸发炉内连续蒸发,连续出料,每班8小时产量达到1160kg。
实施例1~实施例3提纯的四氯化锆测得的结果如下:
实施例1
提纯前Fe 0.05 Al 0.04 Si 0.08 Ti 0.076
提纯后Fe 0.016 Al 0.002 Si 0.0025 Ti 0.0022
产品回收率96.25%
实施例2
提纯前Fe 0.06 Al 0.11 Si 0.13 Ti 0.066
提纯后Fe 0.011 Al 0.0026 Si 0.0011 Ti 0.0015
产品回收率95.83%
实施例3
提纯前Fe 0.068 Al 0.088 Si 0.076 Ti 0.055
提纯后Fe 0.013 Al 0.0022 Si 0.0008 Ti 0.0010
产品回收率96.66%
Claims (2)
1、一种四氯化锆提纯方法,其特征是:
1.1先将粗ZrCl4与NaCl、KCl按照重量份数比5∶1∶1~12∶1∶1的比例混合加入熔盐炉内,加热至290~350℃使其形成低熔点共熔体熔盐;
1.2另取粗ZrCl4加入熔盐炉中,每小时加入的粗ZrCl4与熔盐的重量比1∶44~1∶80,连续加料;
1.3加完后,用泵将熔盐总重量的20~30%打入蒸发炉内,控制炉温500~650℃,使ZrCl4蒸发冷凝,在冷凝器中收集出来;
1.4间断换熔盐,毎小时从蒸发炉内向熔盐炉放回打入的熔盐重量10~20%,再用泵按照放回的熔盐量打上新熔盐,如此反复,连续出料。
2、根据权利要求1所述的四氯化锆提纯方法,其特征是:在加料过程中产生的废气经淋洗塔淋洗后由风机排出。
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Cited By (10)
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CN109019682A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-18 | 新特能源股份有限公司 | 一种氧氯化锆及其制备方法 |
CN110453084A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-15 | 辽宁华祥新材料有限公司 | 一种原子能级海绵锆的制备方法 |
CN112028023A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-04 | 湖南澎越新材料有限公司 | 一种金属氯化物的纯化制粉方法及其装置 |
CN112047378A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-08 | 宝钛华神钛业有限公司 | 一种基于氢还原法的四氯化锆提纯方法 |
CN112209436A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-12 | 锦州中特电炉有限公司 | 一种以粗四氯化锆为原料富集四氯化铪的方法 |
CN112357885A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-02-12 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种氯化物熔盐中单一组分的提纯方法 |
CN112551567A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-26 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种氯化物的纯化方法 |
CN112624193A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-09 | 三祥新材股份有限公司 | 一种四氯化铪的提纯方法 |
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Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3856477A (en) * | 1970-12-28 | 1974-12-24 | H Ishizuka | Process for refining zirconium tetrachloride containing hafnium tetrachloride |
US5009866A (en) * | 1989-11-16 | 1991-04-23 | Westinghouse Electric Corp. | Fused salt process for purifying zirconium and/or hafnium tetrachlorides |
CN1052148A (zh) * | 1989-11-29 | 1991-06-12 | 泰利达因工业有限公司 | 高纯度锆和铪类金属及其制法 |
FR2823740B1 (fr) * | 2001-04-18 | 2004-02-06 | Cezus Co Europ Zirconium | Procede de separation des tetrachlorures de zirconium et de hafnium |
-
2009
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107235509A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-10-10 | 赤峰盛森硅业科技发展有限公司 | 一种沸腾氯化法氧氯化锆生产装置及方法 |
CN109019682A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-18 | 新特能源股份有限公司 | 一种氧氯化锆及其制备方法 |
CN109019682B (zh) * | 2018-08-20 | 2020-01-17 | 新特能源股份有限公司 | 一种氧氯化锆及其制备方法 |
CN110453084A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-15 | 辽宁华祥新材料有限公司 | 一种原子能级海绵锆的制备方法 |
CN112028023A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-04 | 湖南澎越新材料有限公司 | 一种金属氯化物的纯化制粉方法及其装置 |
CN112047378A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-08 | 宝钛华神钛业有限公司 | 一种基于氢还原法的四氯化锆提纯方法 |
CN112209436A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-12 | 锦州中特电炉有限公司 | 一种以粗四氯化锆为原料富集四氯化铪的方法 |
CN112357885A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-02-12 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种氯化物熔盐中单一组分的提纯方法 |
CN112551567A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-26 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种氯化物的纯化方法 |
CN112551567B (zh) * | 2020-12-02 | 2022-11-08 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种氯化物的纯化方法 |
CN112624193A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-09 | 三祥新材股份有限公司 | 一种四氯化铪的提纯方法 |
CN112624193B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-11-10 | 三祥新材股份有限公司 | 一种四氯化铪的提纯方法 |
CN113772724A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-10 | 辽宁华锆新材料有限公司 | 一种熔盐提纯法制备精四氯化锆的方法及设备 |
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