مناقشة مختصرة عن طريقة تحضير اسفنج الزركونيوم!
الزركونيوم الإسفنجي هو معدن رمادي فضي اللون يشبه الفولاذ وله لمعان، ويستخدم في صناعة الطيران والفضاء والصناعة العسكرية والتفاعلات النووية وما إلى ذلك.
نقطة انصهار الزركونيوم الإسفنجي هي 1852 نقطة، والنقطة المساعدة، ونقطة الغليان هي 4377، والكثافة هي 6.49. يمتص الزركونيوم بسهولة الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين. يتمتع الزركونيوم بتقارب قوي للأكسجين، ويمكن إذابة 1000 أكسجين في الزركونيوم، مما يزيد الحجم بشكل كبير. الزركونيوم مستقر نسبيًا في الهواء. من السهل حرق الزركونيوم المسحوق، ويمكن إشعال الزركونيوم الناعم بمباراة. يمكن أن يتفاعل مباشرة مع الأكسجين المذاب والنيتروجين والهيدروجين في درجات حرارة عالية.
يتم اقتراح تصنيف منتجات صهر الزركونيوم وفقًا لاحتياجات التطبيقات الصناعية مثل الزركونيوم الإسفنجي الصناعي، والزركونيوم المستخدم في الأسلحة النارية، والزركونيوم الإسفنجي المستخدم في الأسلحة النووية، ومسحوق الزركونيوم. ونظرًا لاختلاف المواد الخام والمنتجات النهائية المستخدمة، فإن طرق عملية الصهر مختلفة أيضًا.
1. عملية إنتاج الزركونيوم الإسفنجي الصناعي. باستخدام أكسيد الزركونيوم الصناعي كمادة خام، يتم الحصول على ZRCL4 عن طريق الكلورة، والذي يتم اختزاله إلى مغنيسيوم معدني، ويتم استخدام التقطير الفراغي للحصول على الزركونيوم الإسفنجي الصناعي. يتم استخدام رمل الزركون كمادة خام، ويتم الحصول على ZRCL4 الخام عن طريق الكلورة المباشرة. بعد ذلك، يتم إخضاع ZRCL4 المكرر للاختزال الحراري للمغنيسيوم والتقطير الفراغي للحصول على الزركونيوم الإسفنجي الصناعي.
2. عملية إنتاج الزركونيوم الإسفنجي. يجب فصل الهافنيوم عن الزركونيوم الإسفنجي من الدرجة النووية، وتتشابه العمليات الأخرى مع تحضير الزركونيوم الإسفنجي من الدرجة الصناعية. تعتمد طريقة التصنيع لفصل الزركونيوم والهافنيوم على كلوريد الأكسجين كمادة خام: طريقة الفصل بالاستخلاص، وطريقة الفصل في الطور الغازي مع رباعي كلوريد الزركونيوم كمادة خام، وطريقة التبلور خطوة بخطوة مع برومات البوتاسيوم كمادة خام.
3. عملية إنتاج الزركونيوم بالتحليل الكهربائي. يتم تصنيع مسحوق المعدن الناتج عن التحليل الكهربائي لملح برومات البوتاسيوم المنصهر عن طريق الصب بالقالب والصهر.
4. الاختزال الحراري والهدرجة لمسحوق الزركونيوم. تستخدم طريقة الاختزال الحراري أكسيد الزركونيوم كمادة خام والكالسيوم (هيدريد الكالسيوم) كعامل اختزال لصنع مسحوق الزركونيوم. تُستخدم طريقة الهدرجة كمادة خام، ويتم الحصول على هيدريد الهيدروجين عن طريق التفاعل عند 400 ~ 800. بعد التكسير وطحن الكرات، يتم الحصول على نزع الهيدروجين من 800-1000 للحصول على المسحوق.
تُستخدم إسفنجة الزركونيوم في صناعة الطيران والصناعات العسكرية والتفاعلات النووية والطاقة الذرية وإضافة مواد معدنية فائقة الصلابة وتصنيع سبائك الفولاذ وسبائك طلاء وقود اليورانيوم في المفاعلات والعديد من الأغراض الأخرى. يطلق الزركونيوم الإلكترونات بسهولة عند درجات حرارة عالية. خصائص المنتج: يتمتع بمقاومة قوية جدًا للتآكل وصلابة وقوة فائقة. قال مصنع قضيب الزركونيوم 702: تتضمن طريقة تحضير إسفنجة الزركونيوم المراحل التالية.
أ. تسخين خليط من رباعي كلوريد الزركونيوم ورباعي كلوريد الهفنيوم عند درجة حرارة تزيد عن 331 درجة للحصول على غاز مختلط.
ب. بعد تسخين الغاز المختلط الناتج، يتم خلطه مع غاز واقي، ويتم تكثيف رباعي كلوريد الزركونيوم في الغاز المختلط تحت ظروف حمام زيت بدرجة حرارة ثابتة تتراوح بين 317 إلى 330 درجة، ثم يتم فصل رباعي كلوريد الزركونيوم الصلب والغاز المختلط المتبقي.
ج. تنقية رباعي كلوريد الزركونيوم الصلب الناتج مرة واحدة على الأقل للحصول على مستوى الطاقة الذرية لرباعي كلوريد الزركونيوم ورباعي كلوريد الهافنيوم المركز بتريليون.
د. تقليل مستوى الطاقة الذرية الناتج عن رباعي كلوريد الزركونيوم للحصول على الزركونيوم الإسفنجي ذي الطاقة الذرية. تتميز طريقة تحضير الزركونيوم الإسفنجي ذي الطاقة الذرية للاختراع الحالي بمزايا العملية القصيرة، وعملية الفصل ككاشف، وحماية البيئة، وتكلفة الإنتاج المنخفضة.
