6 неща, които трябва да знаете за циркония

Цирконият е метален елемент със символа на елемента Zr. Намира се в група IV-B в периодичната таблица на елементите. Атомният му номер е 40, плътността му е 6,49g/cm³, точката му на топене е 1852 градуса, а точката на кипене е 4377 градуса. Цирконият е сребристо-бял преходен метал, който често се нарича "рядък метал" поради сложния си производствен процес и трудността при извличане. Всъщност съдържанието на цирконий в земната кора е около 0,025%, класирайки се на 19-то място, почти равно на хрома и повече от обикновените метали мед, олово, никел и цинк, но разпределението му е много разпръснато. Цирконият лесно образува оксиден филм върху повърхността си във въздуха, който е лъскав и подобен на външен вид на стомана. Цирконият има устойчивост на корозия, но е разтворим във флуороводородна киселина и царска вода; при високи температури, той може да реагира с много елементи, за да образува съединения в твърд разтвор. Устойчивостта на корозия на циркония е по-добра от тази на титана и е близка до тантала и ниобия. С оглед на добрата пластичност на циркония, той често се обработва в плочи, жици и др. Цирконият може да абсорбира голямо количество кислород, водород, азот и други газове при нагряване и може да се използва като материал за съхранение на водород. Като сравнително оскъден ресурс, цирконият се използва широко в електрониката, керамиката, стъклото, нефтохимикалите, строителните материали, медицината, текстила и ежедневните нужди. Австралия и Южна Африка са местата, където са концентрирани циркониеви ресурси, докато Китай и Европа са основните потребителски региони на цирконий.

Цирконият е кръстен на циркона, който е бил използван като бижута от хората от векове. Цирконът също се споменава в Библията като един от 12-те скъпоценни камъка, носени от първосвещениците на Израел.

Цирконът се предлага в разнообразие от красиви цветове от оранжево до червено, а безцветният циркон ще покаже ослепителен блясък след рязане. Именно поради тази причина цирконът дълго време е погрешно смятан за мек диамант.

Откриването и извличането на цирконий се приписва главно на двама химици, немския химик Мартин Хайнрих Клапрот и шведския химик Йонс Якоб Берцелиус), тези двама химици имат изключителен принос за откриването и пречистването на циркония.

През 1789 г. немският химик Мартин доказва, че цирконът не е диамант, изяснявайки недоразуменията на хората относно циркона. Чрез нагряване на циркон с реактивното съединение натриев хидроксид, той открива, че двете вещества реагират, за да образуват оксид. Мартин вярваше, че този оксид съдържа нов елемент. Той нарече новия оксид циркониев оксид, а новия елемент цирконий.

Мартин не успя да извлече чист цирконий, защото той беше химически подобен на хафний, който често се среща заедно с циркония в циркониеви руди. Едва 35 години по-късно, през 1824 г., шведският химик Бехлиас произвежда за първи път чист цирконий. По това време няколко други химици също работеха върху тази работа, но никой не успя. Bacilias успя да извлече чист цирконий чрез нагряване на смес от калий и калиев флуорцирконат в желязна тръба. Чистотата на черния прахообразен цирконий, получен в експеримента, достига 93%. Чистотата на циркония, получен от пречистването на Bechilias, не може да бъде подобрена. Едва близо 100 години по-късно е произведен цирконий с висока чистота. Днес повечето цирконий се извличат от циркон (ZrSiO4) и циркониев диоксид (ZrO2). Процесът на извличане се нарича "процес на Kroll".

Името цирконий идва от zircon, което идва от персийската дума за "злато" (zargun). Твърди се, че това име се дължи на ефектния цвят на някои бижута с циркон. Всъщност има много цветове циркон. По-често се срещат червено, кафяво, зелено и жълто. Безцветният циркон също е по-разпространен сред хората.

От древни времена цирконият е бил използван като скъпоценен камък заради наситените си и цветни цветове, играещи декоративна роля в човешкия живот. Тъй като разбирането на хората за циркония продължава да се задълбочава, приложенията му стават все по-широко разпространени. Може би повечето хора не са запознати с циркония, но той е навлязъл във всеки аспект от живота ни. Например, цирконият е незаменим в различни околни сгради, керамика, ножове, декорации и т.н., които са от съществено значение в живота и дори във военната и ядрената енергетика.

Изделията от цирконий са богати на разнообразие и в различни форми. Първоначалната минерална форма е цирконов пясък. След обработка със сода каустик, промиване с вода и т.н., могат да бъдат произведени първични продукти като циркониев силикат и циркониев оксихлорид. При продължително калциниране, хлориране и редукция могат да се получат и вторични продукти. Цирконий, промишлена циркониева гъба и други продукти; ако технологията за пречистване и разделяне достигне определено ниво, може да се направи циркониева гъба за ядрена енергия.

Цирконият има широк спектър от приложения. Използва се главно в керамика, огнеупорни материали и други области под формата на циркониев силикат и циркониев оксид. Само 3%-4% от циркониевите руди се преработват в метален цирконий (или циркониева гъба) и след това се преработват допълнително в различни циркониеви материали. Тъй като металният цирконий има малко напречно сечение на абсорбция на термични неутрони, металният цирконий има отлични ядрени свойства. Цирконият с ядрен клас използва тази характеристика, за да се използва като структурни материали и уранови горивни елементи за ядрени самолетоносачи, ядрени подводници и граждански реактори за производство на електроенергия. Обвивка и др. Цирконият с ядрен клас може да се разглежда като важен стратегически метал за страната и е тясно свързан с развитието на ядрената индустрия.

Като активен метал, цирконият образува оксиден филм при стайна температура. Този оксиден филм придава на циркония и неговите сплави отлична устойчивост на корозия. В същото време цирконият има добри механични и топлопреносни свойства, съчетани със значителни предимства в цената, което го прави отличен устойчив на корозия структурен материал в днешната нефтохимическа промишленост.

Цирконият, използван в оборудване, устойчиво на химически киселини и основи, военната промишленост и електронната промишленост, се нарича индустриален цирконий. По отношение на лекота на обработка, технологично ниво и научно и технологично съдържание металът цирконий и продуктите от неговите сплави са на върха на индустриалната верига.

Циркониев силикат

Циркониевият силикат е важна разновидност в традиционните циркониеви продукти. Продуктът използва цирконов пясък като суровина и може да бъде произведен след смилане, калциниране и прах. Това е висококачествен и евтин замъгляващ агент за керамични глазури. Използва се главно в цветни глазури за строителна керамика, ежедневна керамика и електрически порцелан. Производство, също така се използва широко в модерни огнеупорни материали, прецизно леене, емулгирано стъкло и други индустрии.

Циркониев карбонат

Използва се главно като добавки и хидроизолационни агенти, забавители на горенето, слънцезащитни продукти и повърхностни добавки за влакна и хартии в козметиката. Може да се използва и за получаване на циркониево-цериеви композитни каталитични материали. Той е важна суровина в текстилната, хартиената, покритата и козметичната промишленост. През последните години употребата продължава да расте.

Циркониев оксихлорид

Това е основната суровина за производството на други циркониеви продукти като циркониев диоксид, циркониев карбонат, циркониев сулфат, композитен циркониев оксид и отделянето на цирконий и хафний за получаване на метален цирконий и хафний. Може да се използва и в текстил, кожа, гумени добавки, агенти за обработка на метални повърхности, десиканти за бои. През последните години годишното производство на огнеупорни материали, керамика, катализатори, забавители на огъня и други продукти в моята страна надхвърли 90,{{1} } тона. Цирконовият пясък е основната суровина за циркониевия оксихлорид.

Разтопен цирконий

Наричан стопен цирконий и стопен цирконий, той се използва главно за производство на глазури и огнеупорни материали. Поради високото съдържание на примеси в стопения цирконий, употребата му е ограничена.

Циркониев сулфат

Той е важна суровина за агенти за дъбене на кожа, агенти за обработка на вълна и окислители за повърхности на боя. Може да се използва като носители на катализатор, аминокиселини и протеини, утаители и дезодоранти. Също така е междинна суровина за получаване на циркониеви химикали и метални цирконий и хафний.

Циркониев диоксид

Изцяло керамичният циркониев диоксид е нетоксично бяло твърдо вещество без мирис с достатъчна стабилност към алкални разтвори и много киселинни разтвори. Подходящ е за прецизна керамика, електронна керамика, оптични лещи, стъклени добавки, електролизирани циркониеви тухли, керамични пигменти и др. Порцеланов емайл, изкуствени скъпоценни камъни, огнеупорни материали, шлайфане и полиране и други индустрии и продукти.

Композитен цирконий

Известен също като полустабилен и стабилен цирконий, той е нетоксичен бял прах без мирис със стабилни химични свойства и контролируема специфична повърхност. Това е основната суровина за производството на различни специални керамични изделия, модерни огнеупорни материали, оптични комуникационни устройства и нови енергийни материали.

Циркониева структурна керамика

Изработен от композитен цирконий като суровина, той включва циркониева среда за смилане и циркониеви структурни части. Структурните части от цирконий включват главно специални керамични клапани от цирконий, конектори за оптични влакна, керамични ножове, аксесоари за часовници и керамични ножици за коса. таблетки, текстилен порцелан и др.

Цирконий с ядрен клас

Използва се главно като структурни материали за ядрени самолетоносачи, атомни подводници и граждански реактори за производство на електроенергия и като обвивка за уранови горивни елементи. Това е важен стратегически метал.

Индустриален цирконий

Цирконият от промишлен клас се използва главно в производството на оборудване, устойчиво на химични киселини и основи, военна промишленост, електронна промишленост, материали за тръбопроводни клапани, специални високоякостни и високотемпературни сплави и гетери в промишлеността за електрически вакуум и осветителни крушки.

Цирконий за огнестрелни оръжия

Използва се като гъбен циркониев горивен агент за огнестрелни оръжия, а също така е подходящ за добавки в сплави и металургични дезоксиданти, химическа промишленост, граждански светкавични фойерверки и др.

В момента Китай и Европа са основните потребителски пазари за цирконий, като търсенето на цирконий в Китай възлиза на цели 52%. Ядрената енергия на Китай навлезе в етап на бързо развитие, създавайки търсене на цирконий с ядрен клас. В същото време Китай е основен производител и износител на керамика в света, а циркониевият силикат е пряката и основна суровина за керамичната индустрия. С бързото развитие на китайската керамична индустрия през последните години търсенето на цирконий също нарасна.

Цирконият не е вреден за човешкото здраве. Циркониевата керамика и различни бижута са широко използвани в ежедневието. Държавната администрация за промишленост и търговия обаче разкри, че цирконият в керамичните плочки може да причини рак.

Съответното съобщение, издадено от Генералната администрация за надзор на качеството, инспекция и карантина, обяви, че три продукта от две марки не са успели да отговорят на "лимита на радиоактивни нуклиди", което предизвика огромно вълнение в обществото и предизвика огромен отзвук в обществото и паника за "теорията за канцерогена на плочките".

Възможно е радиоактивните елементи да причинят злокачествени тумори. Те обикновено предизвикват клетъчни лезии и водят до рак на кръвта като левкемия, лимфом и рак на кожата. Що се отнася до теорията, че прекомерната радиоактивност в керамичните плочки причинява злокачествени тумори, директорът Чен от отделението по хематология на Първата свързана болница на Университета по традиционна китайска медицина в Гуанджоу каза, че в клиничния си опит и литературата за вътрешни случаи той не е срещал такива случаи и свързани записи. Въпреки това, когато става дума за живот и здраве, е по-добре да бъдете предпазливи. Затова специалистите препоръчват на потребителите да не преследват сляпо белотата, когато купуват керамични плочки.

Външният вид на циркона и диаманта е много подобен, но цената на циркона и диаманта е много различна. Някои безскрупулни търговци използват циркон, за да го представят за диамант, за да заблудят потребителите и да направят огромни печалби.

Безцветният и прозрачен циркон е добър заместител на диамантите след внимателно обмисляне. Коефициентът на пречупване на циркона е близо до 2, а дисперсията му е подобна на тази на диаманта. Следователно на външен вид цирконите също блестят с цветна светлина, подобно на диамантите. Преди появата на изкуствените диаманти цирконите бяха най-добрият заместител на диамантите. Понастоящем цирконът е станал лидер в скъпоценните камъни от среден до нисък клас, но цирконът е по-евтин от диаманта. Необходимо е потребителите да разберат разликата между циркон и диамант.

Основните идентификационни характеристики на циркона включват висок индекс на пречупване, силен блясък, високо двойно пречупване, висока плътност, висока дисперсия и типични спектрални характеристики и т.н., което води до много специален оптичен феномен. Когато цирконът е завършен, може да се види от горната му повърхност, че има очевидни двойни сенки по долната повърхност и ръбовете. Тъй като диамантите са „хомогенни“, никога няма да има феномен на двойна сянка, така че цирконите могат да бъдат разграничени от истинските диаманти.

Диамантът е хомогенно тяло, напълно черно под кръстосани поляризатори и има висока твърдост; докато цирконът изглежда четири ярки и четири тъмни под кръстосани поляризатори. Диамантите са липофилни, а химикалките могат лесно да оставят непрекъснати следи върху повърхността на диамантите. Разбира се, тези следи могат лесно да бъдат заличени. Цирконът не е липофилен и химикалките не могат да оставят непрекъснати следи върху повърхността му. Следи от яснота.

Понастоящем сред повече от 40 вида циркониеви и хафниеви находища, които са открити, само около 10 имат стойност за промишлено добив и само два вида, циркон и баделеит, се използват за промишлено производство.

Според статистиката на Геоложкия институт на Съединените щати (USGS) през 2015 г. глобалните резерви на цирконий са 78 милиона тона, а доказаните ресурси на циркон надхвърлят 60 милиона тона (изчислени като ZrO2). Сред тях Австралия и Южна Африка имат най-голям дял от глобалните циркониеви резерви, отчитайки съответно 65,38% и 17,95%. Други страни с относително изобилни запаси от цирконий включват Индия, Мозамбик и Индонезия. запасите от цирконий в моята страна са сравнително оскъдни и представляват само 0,6% от световните запаси.

Според данни, публикувани от Геоложкия институт на Съединените щати през 2015 г., световното производство на циркониева руда през 2014 г. е било 1,54 милиона тона, спад от 30 000 тона на годишна база. Австралия е на първо място в света с производство от 900,000 тона, което представлява 58,44% от общото глобално производство. Следва Южна Африка с производство от 170,000 тона, което представлява 11,03%. Общото производство на двете страни възлиза на 69,47% от глобалното общо, което е трудно за други страни да се сравни. Китай се нарежда на трето място с производство от 140 000 тона, което представлява 9,74% от общото глобално производство.

Циркониевият минерален произход е концентриран главно в Южна Австралия, Западна Австралия и Нов Южен Уелс в Австралия, включително басейна на Еукла, Джералдтън, басейна на Мъри и басейна на Пърт. ) и островите Тиви са по-активните зони за добив на цирконий в Австралия днес. Регионът на находището Ричардс Бей в Южна Африка, Флорида в Съединените щати, Мозамбик в Африка и Индонезия, Виетнам и Индия в Азия произвеждат определено количество цирконий.

Важни производители на цирконий включват австралийската Iluka Company, южноафриканската Richards Bay Minerals и южноафриканската Exxaro Resources Ltd. Китай е основният потребител на цирконий.

Производствените зони на цирконий в Китай са разпределени главно в Wenchang и Wanning в Хайнан и Zhanjiang в Гуангдонг. В Китай само концентратът от цирконов пясък от Wenchang, Hainan има най-добро качество, докато Wanning и Zhanjiang произвеждат основно обикновен цирконов пясък.

HG/T 4694-2014 Промишлен циркониев оксихлорид с висока чистота

HG/T 3786-2014 Индустриален циркониев сулфат

HG/T 3785-2014 Индустриален циркониев карбонат

JC/T 2247-2014 Циркониево-силикатни топки за смилане

JC/T 817-2014 Синтетичен кубичен циркониев кристал със скъпоценни камъни

GB/T 30568-2014 Цирконий и изковки от циркониеви сплави

JB/T 9223-2013 Циркониев пясък и прах за леене

YS/T 913-2013 Торти и пръстени от цирконий и циркониева сплав

HG/T 4545-2013 Метод за рециклиране на отпадъци от производство на циркониев оксихлорид

YB/T 4075-2013 Накрайник за оразмеряване на цирконий

GB/T 21183-2007 Плочи, ленти и фолиа от цирконий и циркониеви сплави

GB/T 26563-2011 стопен цирконий

GB/T 26931-2011 Цирконий и скрап от циркониеви сплави

GB/T 26283-2010 Безшевни тръби от цирконий и циркониеви сплави

GB/T 8767-2010 Цирконий и слитъци от циркониеви сплави

GB/T 8769-2010 Пръти и телове от цирконий и циркониеви сплави

GBZ/T 160.26-2004 Определяне на токсични вещества във въздуха на работното място Цирконий и неговите съединения

HG/T 2773-2012 Циркониев диоксид

HG/T 3785-2005 Индустриален циркониев карбонат

HG/T 3786-2005 Индустриален циркониев сулфат

JC/T 1094-2009 Циркониев силикат за керамика

YS/T 402-1994 Циркониев диоксид

YS/T 858-2013 Циркониев концентрат

YS/T 887-2013 Заваръчна тел от цирконий и циркониеви сплави

Мишена от цирконий с висока чистота

Прът от чист цирконий