鋯鉿重結晶法分離(Separation of zirconiumand hafnium by recrystallization)是指含K2ZrF6和K2HfF6溶液經多次結晶的鋯鉿分離方法。含鉿0.5%~2.0%的鋯氟酸鉀經過16-18次重結晶，可得到含鉿0.01%以下的用於生產原子能級海綿鋯的鋯氟酸鉀。前蘇聯在20世紀50年代首先用此法生產原子能級氧化鋯，現已被鋯鉿溶劑萃取法分離取代。
基本介紹
- 中文名：鋯鉿重結晶法分離
- 外文名：Separation of zirconiumand hafnium by recrystallization
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 屬性：鋯鉿分離方法
簡介,原理,工藝,
簡介
鋯鉿重結晶法分離(Separation of zirconiumand hafnium by recrystallization)是指含K2ZrF6和K2HfF6溶液經多次結晶的鋯鉿分離方法。含鉿0.5%~2.0%的鋯氟酸鉀經過16-18次重結晶，可得到含鉿0.01%以下的用於生產原子能級海綿鋯的鋯氟酸鉀。前蘇聯在20世紀50年代首先用此法生產原子能級氧化鋯，現已被鋯鉿溶劑萃取法分離取代。
原理
K2zrF6在293K溫度的水中的溶解度為0.0576mol/L，K2HfF6為0.083mol/L，後者為前者的1.45倍。利用兩者在水溶液中溶解度的微小差異和它們的溶解度隨溫度降低而明顯減少的性質，在控制適當溫度下進行含K2ZrF6和K2HfF6水溶液的結晶。在結晶過程中，溶解度大的K2HfF6留在母液中，而溶解度小的K2ZrF6則結晶析出。經多次結晶後，鋯鉿便得到很好的分離。
工藝
鋯鉿重結晶法分離工藝包括含鋯鉿氟酸鉀製取、重結晶分離和無鉿氧化鋯及富鉿料製取三道作業。
1.重結晶分離。用於重結晶分離的粗K2ZrF6一般含鉿0.8%-2.0%。在不鏽鋼溶解槽中，用前周期的第三次結晶母液(水溶液)在363K溫度下溶解粗K2rF6，液固比為7/1，相當於溶液含K2ZrF6 0.5mol/L或140g/L，然後冷卻溶液至290-292K溫度析出K2ZrF6結晶。靜置後將母液倒出，再將前周期的第四次結晶母液加入此結晶槽中，進行第二次結晶過程。以此類推進行，但最後兩次結晶採用純水。第一次和第二次結晶母液為富鉿溶液。
2.無鉿氧化鋯和富鉿料製取。將無鉛K2ZrF6溶於水，使溶液含鋯18-20g/L。在353K溫度下往溶液中加入理論量15%的氨水，便發生生成Zr(OH)4的反應。
用熱水洗滌Zr(OH)4除去氟和鉀離子，然後在1173K溫度下煅燒，得到無鉿二氧化鋯。 富鉿母液經濃縮至原體積的1/5-1/6，冷卻結晶，析出的K2ZrF6返回第一次結晶槽中，餘下的母液用氨水沉澱，得到含鉿約6%-8%的富鉿氫氧化物，用作製取純鉿的原料。
