1、活性金屬和難溶金屬

1.1、活性金屬是在高溫下對氧和其他間隙元素有很高親和力的金屬如鋯；

1.2、難溶金屬是與鉻相同或超過鉻的熔點的金屬如鈮、鉭、鎢、鉬、鉻、釩、錸等。

2、鋯的基本概念及簡介

鋯來自于阿拉伯語單詞 zargun，為金色，用來形容鋯寶石（ZrSiO4）。在 1789 年由 M.H.Klaproth（克拉普羅特）在德國發現鋯，1824 年分離出非純鋯，1916 年李國欽博士創立華昌公司，在1924 年制出具有延展性的鋯金屬并于 1947 年以試驗規模生產出工業用鋯，1949 年采用鎂熱置還原法制備鋯金屬，1956 年建立鋯廠，六十年代早期，鋯和鋯開始用于防腐。1965 年鋯合金用于核工業，1970 年代第一次在醋酸生產中大規模使用鋯。

2.1、鋯的主要性質及用途

鋯(Zr)是第九種最普通元素，在地殼中含量豐富，占 0.025%,其地質含量超過 Zn、Pb、Ni，甚至超過 Cu、Sn,儲量為銅儲量的 2.5 倍。熔點 1882℃，沸點為 4377℃，密度為 6.506g/cm3(20 ) ℃ 。根據鋯的性能特點，鋯主要用于核反應堆、化工設備和作為合金成分三方面。鋯的熱中子吸收截面低（0.18靶），鉿熱中子截面高（105 靶）；鋯的原子序為 4a，原子量 91.224,如此，

鋯被廣泛得用于：

（1）鋯是一種熱中質穿透材料；

在中子輻射下，鋯的強度韌性不變，熱中子的吸收截面小，是良好的反應堆結構材料；

（2）優異的耐蝕材料鋯對很多腐蝕介質均有很強的抗力，優良的抗酸、堿和液體金屬腐蝕能力，使鋯成為當今熱交換器、汽提塔、干燥塔、反應器閥門、管道系統和核應用的優先選擇材料。

（3）除氫除氣材料，在低溫條件下就開始吸氫。

（4）作為鋼、鋁、鎂、銅、鉬、鋯、鈮等的最好的合金元素；鋯作為合金添加劑主要用于鋁鎂合金用于控制晶粒尺寸和微觀結構，用于鋼中主要用來脫氧。

2.2、鋯的來源及提煉工藝

1）鋯的來源

鋯主要來自于兩種礦石：鋯英石和斜鋯石；工業鋯主要來源于海邊沙灘中中的鋯英石和斜鋯石，在澳大利亞、美國佛羅里達主要以鋯英石為主，南非、俄羅斯主要以斜鋯石為主。

鋯英石主要用在陶瓷釉料遮光劑、耐火材料、鑄膜、陰極射線管及光纖用玻璃、高級陶瓷、磨料和化工產品等。

2）鋯的生產流程

鋯的生產提煉工藝制備方法與鋯基本相似，生產海綿鋯的產量少，國內需求量少，產量小。包括克羅而工藝，化學萃取工藝，主要有以下幾個

主要程序：

（1）鋯英石的備料

（2）鋯英石的粗氯化

（3）除氯塔，回收四氯化硅、鋯鉿分離、溶解四氯化鋯、調整溶液配比并分離；

基本化學工藝方法如下：

ZrO2---ZrCl2----MgCl2+Zr

海綿鋯和海綿鋯一樣，制備后成分除了 O、H、N 之外，其他元素基本不發生變化。

鋯材鑄錠的加工基本工藝流程：

海綿鋯-----真空烘干------組批混料------壓單塊電極-----電極組焊-----一次電子束-----切底墊-----取樣分析------氬弧焊箱內焊接------二次電子束-----扒皮取樣分析成分-----去頭部-----切除底墊------超聲探傷-----成品鑄錠。

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