鋯（Zirconium）是一種(zhong)化學(xue)元(yuan)素(su)，元(yuan)素(su)符號Zr原子(zi)序(xu)數是40，單質是一種(zhong)高(gao)熔點金屬，呈淺灰(hui)色(se)。鋯的(de)表面(mian)易(yi)形成一層氧化膜，具有光(guang)澤，故外觀與(yu)鋼相似。有耐腐蝕性，可(ke)溶于氫氟酸和王(wang)水，高(gao)溫時，可(ke)與(yu)非金屬元(yuan)素(su)和許多金屬元(yuan)素(su)反應(ying)，生成固溶體。
含鋯(gao)的(de)(de)天(tian)然(ran)(ran)硅酸鹽ZrSiO4稱為鋯(gao)石(shi)（Zircon）或風信(xin)子石(shi)（hyacinth）廣(guang)泛分(fen)布于自(zi)然(ran)(ran)界中，具有從(cong)橙到紅的(de)(de)各種(zhong)美麗的(de)(de)顏(yan)色，自(zi)古(gu)以來(lai)被(bei)認(ren)為是(shi)寶(bao)石(shi)，據說Zircon一(yi)詞來(lai)自(zi)阿拉伯(bo)文Zarqūn，是(shi)朱(zhu)砂，又說是(shi)來(lai)自(zi)波斯文Zargun，是(shi)金(jin)色，hyacinth則來(lai)自(zi)希臘文的(de)(de)“百(bai)合花”一(yi)詞，印(yin)度洋中的(de)(de)島國斯里蘭卡盛產鋯(gao)石(shi)。包(bao)含鋯(gao)的(de)(de)寶(bao)石(shi)作為鋯(gao)石(shi)的(de)(de)形式在古(gu)代就已知了。
1789年(nian)德國人M.H.Klaproth對鋯石進行(xing)研究(jiu)時發現，將(jiang)它與(yu)氫氧化(hua)鈉共(gong)熔，用(yong)鹽酸(suan)(suan)溶(rong)解(jie)冷卻(que)物(wu)(wu)，在溶(rong)液中添加碳酸(suan)(suan)鉀(jia)，沉(chen)淀，過濾(lv)并清洗沉(chen)淀物(wu)(wu)，再將(jiang)沉(chen)淀物(wu)(wu)與(yu)硫酸(suan)(suan)共(gong)煮，然后(hou)濾(lv)去硅(gui)的(de)氧化(hua)物(wu)(wu)，在濾(lv)液中檢查(cha)鈣、鎂、鋁的(de)氧化(hua)物(wu)(wu)，均未發現，在溶(rong)液中添加碳酸(suan)(suan)鉀(jia)后(hou)出現沉(chen)淀，這個(ge)(ge)沉(chen)淀物(wu)(wu)不像(xiang)氧化(hua)鋁那樣(yang)溶(rong)于(yu)堿液，也不像(xiang)鎂的(de)氧化(hua)物(wu)(wu)那樣(yang)和酸(suan)(suan)作用(yong)，Klaproth認為(wei)這個(ge)(ge)沉(chen)淀物(wu)(wu)和以前所(suo)知(zhi)的(de)氧化(hua)物(wu)(wu)都(dou)不一樣(yang)，是由Zirkonerde（鋯土，德文）構成的(de)，不久，法國化(hua)學家de Morueau和Vauquelin兩人都(dou)證(zheng)實M.H.Klaproth的(de)分(fen)析是正確的(de)，該元素拉(la)丁名為(wei)Zirconium，符號認為(wei)Zr，中國譯成鋯。
1808年(nian)，英國的(de)(de)H.Davy利用(yong)(yong)電流(liu)分解(jie)鋯(gao)的(de)(de)化(hua)合物，沒有成(cheng)功(gong)，1824年(nian)瑞典的(de)(de)J.J.Berzelius首先用(yong)(yong)鉀還原K2ZrF6時制得金屬鋯(gao)，但不夠(gou)純(chun)，反(fan)應式(shi)為：K2ZrF6+4K=Zr+6KF，該反(fan)應也可用(yong)(yong)Na作還原劑，直(zhi)到(dao)1914年(nian)，荷蘭一(yi)家金屬白(bai)熱電燈制造廠的(de)(de)兩位研究(jiu)人員Lely和(he)Ham bruger用(yong)(yong)無水四氯(lv)化(hua)鋯(gao)和(he)過量金屬鈉同盛入一(yi)空球中(zhong)，利用(yong)(yong)電流(liu)加熱500℃，取(qu)得了純(chun)金屬鋯(gao)。
完全純凈的鋯(gao)在1925年才被荷蘭化(hua)學家Anton Eduard van Arkel和Jan Hendrik de Boer，由(you)分解四碘(dian)化(hua)鋯(gao)（ZrI4）制取。鋯(gao)由(you)鎂加熱四氯化(hua)鋯(gao)來大量生產。
中國鋯(gao)業的(de)發展是艱苦和曲折的(de)，但對世界鋯(gao)業的(de)發展作(zuo)出了巨大的(de)貢獻(xian)。中國鋯(gao)業的(de)發展歷經下列幾個階段。
20世紀(ji)60年代，中國曾經(jing)用碳(tan)氯化法生(sheng)(sheng)產(chan)過無鉿的核用金屬鋯，那時(shi)有(you)上海紅色冶煉廠(chang)(chang)、901廠(chang)(chang)、錦州(zhou)鐵合金廠(chang)(chang)；同時(shi)還(huan)有(you)上海五一化工(gong)(gong)廠(chang)(chang)、北(bei)京有(you)色金屬熔煉廠(chang)(chang)、水口山(shan)六(liu)廠(chang)(chang)和(he)河(he)南(nan)焦(jiao)作化工(gong)(gong)總廠(chang)(chang)，用硫酸法生(sheng)(sheng)產(chan)氧(yang)化鋯。由于我(wo)國核工(gong)(gong)業(ye)尚未發展(zhan)，氧(yang)化鋯未能(neng)在工(gong)(gong)業(ye)上取(qu)得應用，生(sheng)(sheng)產(chan)技術、產(chan)品質量、環境(jing)污染等都存在嚴(yan)重(zhong)問題(ti)，資金也(ye)比較困難，因(yin)此，這些工(gong)(gong)廠(chang)(chang)的規模一直未發展(zhan)起(qi)來，大部分(fen)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)停產(chan)、轉產(chan)、關閉，只有(you)少數工(gong)(gong)廠(chang)(chang)保留、待(dai)觀、試驗。
20世(shi)紀70年代中期，由(you)于國(guo)外氧(yang)化(hua)鋯(gao)應用的(de)(de)發展，影響了(le)(le)中國(guo)。特別是(shi)氧(yang)化(hua)鋯(gao)在(zai)(zai)衛生(sheng)(sheng)(sheng)陶(tao)瓷方(fang)面的(de)(de)應用，促進了(le)(le)氧(yang)化(hua)鋯(gao)的(de)(de)發展。但由(you)于原有的(de)(de)工(gong)藝(yi)技(ji)術落后、工(gong)藝(yi)流程過長、產品質量差、環境污染(ran)嚴(yan)重等(deng)，迫(po)使(shi)人們進行氧(yang)化(hua)鋯(gao)生(sheng)(sheng)(sheng)產工(gong)藝(yi)的(de)(de)改進研究(jiu)，以(yi)后就確立(li)了(le)(le)工(gong)業(ye)上應用的(de)(de)NaOH燒結(jie)和HC1分解工(gong)藝(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)產氧(yang)化(hua)鋯(gao)，并于1978年建立(li)第1家按NaOH燒結(jie)工(gong)藝(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)產氧(yang)化(hua)鋯(gao)的(de)(de)工(gong)廠(chang)——宜興(xing)化(hua)工(gong)廠(chang)。與此同時，在(zai)(zai)湖州(zhou)也建立(li)了(le)(le)一個小(xiao)型的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產廠(chang)。產品質量在(zai)(zai)當時(在(zai)(zai)國(guo)內)還(huan)是(shi)比較好的(de)(de)，但規模(mo)都比較小(xiao)。因為當時在(zai)(zai)國(guo)內氧(yang)化(hua)鋯(gao)的(de)(de)應用還(huan)是(shi)很陌生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)，所(suo)以(yi)銷量不是(shi)很大。
由(you)于氯氧化鋯(gao)(gao)(gao)的生(sheng)產(chan)工(gong)藝復雜，環境污(wu)染嚴重，為(wei)了保(bao)護本國(guo)(guo)(guo)的利益，發(fa)(fa)達(da)國(guo)(guo)(guo)家幾乎(hu)把這(zhe)個低利潤、高能(neng)耗、高污(wu)染的前期生(sheng)產(chan)工(gong)藝去掉(diao)，而保(bao)留高效、無污(wu)染的深加工(gong)工(gong)藝。因此發(fa)(fa)達(da)國(guo)(guo)(guo)家氯氧化鋯(gao)(gao)(gao)幾乎(hu)都停止生(sheng)產(chan)，從國(guo)(guo)(guo)外(wai)采購氯氧化鋯(gao)(gao)(gao)原料(liao)，這(zhe)樣(yang)就促進了中(zhong)國(guo)(guo)(guo)鋯(gao)(gao)(gao)工(gong)業(ye)(ye)的發(fa)(fa)展(zhan)。隨(sui)(sui)著(zhu)1980年(nian)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)向世界市(shi)場開(kai)放，氯氧化鋯(gao)(gao)(gao)開(kai)始(shi)出口，宜(yi)興化工(gong)廠規(gui)模得到迅猛發(fa)(fa)展(zhan)。這(zhe)也許是中(zhong)國(guo)(guo)(guo)鋯(gao)(gao)(gao)工(gong)業(ye)(ye)發(fa)(fa)展(zhan)的轉(zhuan)折點。隨(sui)(sui)著(zhu)外(wai)貿的擴大，鋯(gao)(gao)(gao)化學制品品種增多，產(chan)量增大，企(qi)業(ye)(ye)效益良(liang)好。由(you)于利益驅(qu)動，這(zhe)時在國(guo)(guo)(guo)內發(fa)(fa)展(zhan)了一批(pi)新(xin)的企(qi)業(ye)(ye)，生(sheng)產(chan)能(neng)力有所增長，但生(sheng)產(chan)量跟不(bu)上(shang)生(sheng)產(chan)能(neng)力。
到了(le)20世紀(ji)90年代，南非、澳大利亞的(de)(de)(de)鋯(gao)(gao)(gao)英砂(sha)進入(ru)中國(guo)(guo)，鋯(gao)(gao)(gao)化(hua)學制(zhi)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)質量、工(gong)藝技術水平、回收率均有所提高。同時，根據國(guo)(guo)外客(ke)商的(de)(de)(de)要求，鋯(gao)(gao)(gao)化(hua)學制(zhi)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)種類也擴(kuo)大了(le)。在(zai)利益(yi)的(de)(de)(de)驅動下(xia)，生產廠家(jia)進一步增(zeng)多(duo)，鋯(gao)(gao)(gao)英砂(sha)供應(ying)充足，原(yuan)材料(liao)價格下(xia)降。氯氧(yang)化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)出口量猛增(zeng)，促(cu)進了(le)中國(guo)(guo)鋯(gao)(gao)(gao)化(hua)學制(zhi)品(pin)(pin)工(gong)業的(de)(de)(de)發(fa)展。但(dan)由于(yu)信(xin)息交流不暢，企業間缺乏溝通，國(guo)(guo)內氯氧(yang)化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)生產廠家(jia)增(zeng)加太多(duo)，企業相(xiang)互競爭，相(xiang)互壓價，價格下(xia)跌。同時由于(yu)產量猛增(zeng)，技術和(he)檢測手段(duan)跟不上，產品(pin)(pin)質量下(xia)降，環境(jing)污染嚴重。不利于(yu)我(wo)國(guo)(guo)鋯(gao)(gao)(gao)化(hua)學制(zhi)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)發(fa)展。這時期的(de)(de)(de)產量約(yue)為20000t。
1990年以后(hou)，世界鋯(gao)(gao)化(hua)學(xue)(xue)(xue)制品(pin)市場擴大(da)，鋯(gao)(gao)陶瓷(ci)顏料(liao)(liao)、釉料(liao)(liao)需求(qiu)量(liang)大(da)增。西方國家(jia)在中(zhong)國建立(li)了(le)(le)許多(duo)生產(chan)(chan)(chan)陶瓷(ci)釉料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)合(he)資企業，導致ZrO的(de)(de)(de)(de)需求(qiu)量(liang)大(da)幅增加(jia)。這大(da)大(da)刺激中(zhong)國鋯(gao)(gao)化(hua)學(xue)(xue)(xue)制品(pin)的(de)(de)(de)(de)發展，新建工(gong)(gong)廠(chang)蜂擁而上，原(yuan)有企業生產(chan)(chan)(chan)量(liang)連續增產(chan)(chan)(chan)。在中(zhong)國，第(di)1次(ci)出現(xian)(xian)了(le)(le)鋯(gao)(gao)化(hua)學(xue)(xue)(xue)制品(pin)供大(da)于(yu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)象，產(chan)(chan)(chan)量(liang)達(da)到40000-45000t。價格(ge)(ge)下(xia)跌(die)，企業效益明顯下(xia)降。最近幾(ji)年，中(zhong)國鋯(gao)(gao)化(hua)學(xue)(xue)(xue)制品(pin)有了(le)(le)更(geng)大(da)的(de)(de)(de)(de)發展，但由于(yu)鋯(gao)(gao)英砂(sha)短缺(que)。原(yuan)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)漲價，企業之間(jian)的(de)(de)(de)(de)競(jing)爭(zheng)加(jia)劇，鋯(gao)(gao)化(hua)學(xue)(xue)(xue)制品(pin)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)(ge)偏低，庫存增加(jia)，致使企業陷(xian)入困(kun)境，甚至出現(xian)(xian)嚴重虧損，小(xiao)工(gong)(gong)廠(chang)瀕臨關閉。
中國的(de)鋯(gao)化學制品的(de)產(chan)量大(da)約在(zai)(zai)70000-75000t，庫存(cun)量在(zai)(zai)10000-15000t。資金(jin)積壓嚴重，有(you)些(xie)工(gong)廠停產(chan)，而(er)有(you)些(xie)工(gong)廠在(zai)(zai)擴產(chan)。所以，中國的(de)鋯(gao)業發展不容樂觀。
鋯(gao)，原子序數40，原子量91.224，為銀灰色金屬，外觀似鋼(gang)，有光澤，熔點1852°C，沸點4377°C，密度6.49克/立(li)方厘米。
原子序數 40
質子數 40
莫氏硬度 4.5
熔點 1852℃
沸點(dian) 4377℃
密度 6.49g/cm3
原子量 91.224
體積 14.1cm3/mol
晶(jing)體結構：晶(jing)胞(bao)為密排六方晶(jing)胞(bao)。
晶胞參數
a = 323.2 pm α = 90°
b = 323.2 pm β = 90°
c = 514.7 pm γ = 120°
鋯(gao)(gao)容易(yi)吸收氫、氮(dan)和氧氣(qi)；鋯(gao)(gao)對氧的(de)親和力(li)很強，1000°C氧氣(qi)溶于鋯(gao)(gao)中能使其(qi)體(ti)(ti)積顯(xian)著增加。鋯(gao)(gao)的(de)表面(mian)易(yi)形成(cheng)一層氧化膜，具有(you)光澤，故外觀與(yu)鋼相(xiang)似(si)。有(you)耐腐(fu)蝕性(xing)，但是溶于氫氟酸和王(wang)水(shui)。高溫(wen)時，可(ke)與(yu)非金(jin)屬元素和許多金(jin)屬元素反應，生成(cheng)固溶體(ti)(ti)。鋯(gao)(gao)的(de)可(ke)塑(su)性(xing)好(hao)，易(yi)于加工成(cheng)板、絲(si)等(deng)。鋯(gao)(gao)在加熱時能大量(liang)地吸收氧、氫、氮(dan)等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)，可(ke)用作貯氫材料(liao)。鋯(gao)(gao)的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)比(bi)鈦(tai)好(hao)，接近鈮、鉭。鋯(gao)(gao)與(yu)鉿是化學性(xing)質相(xiang)似(si)、又(you)共生在一起的(de)兩個金(jin)屬，且含有(you)放射性(xing)物質。
CAS號 7440-67-7
所屬周期 5
所屬族數 ⅣB
電子層分布 K-L-M-N-O
外圍電子層(ceng)排布 4d25s2
核外電子排布(bu) 2，8，18，10，2
氧化態 0、+1、+2、+3、+4
電離能 (kJ /mol)
M - M+ 660
M - M2+ 1267
M2+ - M3+ 2218
M3+ - M4+ 3313
M4+ - M5+ 7860
M5+ - M6+ 9500
M6+ - M7+ 11200
M7+ - M8+ 13800
M8+ - M9+ 15700
M9+ - M10+ 17500
氧(yang)化(hua)鋯（ZrO?）是(shi)自然界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)礦物(wu)原料(liao)，主(zhu)要(yao)有(you)(you)斜(xie)鋯石(shi)(shi)和鋯英石(shi)(shi)。鋯英石(shi)(shi)系火成巖(yan)深層礦物(wu)，顏(yan)色有(you)(you)淡黃(huang)(huang)(huang)(huang)、棕黃(huang)(huang)(huang)(huang)、黃(huang)(huang)(huang)(huang)綠等，比(bi)重(zhong)4.6-4.7，硬度(du)7.5，具有(you)(you)強烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬光澤，可為(wei)陶瓷釉(you)(you)(you)用原料(liao)。純(chun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)鋯是(shi)一(yi)種高級耐火原料(liao)，其熔(rong)融(rong)溫(wen)(wen)度(du)約為(wei)2900℃它可提高釉(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)粘度(du)和擴(kuo)大(da)粘度(du)變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)范圍，有(you)(you)較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)穩定性(xing)(xing)，其含量為(wei)2%-3%時，能提高釉(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗龜裂(lie)性(xing)(xing)能。還因(yin)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學惰性(xing)(xing)大(da)，故能提高釉(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學穩定性(xing)(xing)和耐酸堿(jian)能力，還能起到乳濁劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用。在建筑陶瓷釉(you)(you)(you)料(liao)中多使用鋯英石(shi)(shi)，一(yi)般用量為(wei)8%-12%。并為(wei)“釉(you)(you)(you)下白”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原料(liao)，氧(yang)化(hua)鋯為(wei)黃(huang)(huang)(huang)(huang)綠色顏(yan)料(liao)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)助(zhu)色劑(ji)，若(ruo)想獲得較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)釩鋯黃(huang)(huang)(huang)(huang)顏(yan)料(liao)必須(xu)選用質純(chun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)鋯。
1、由灼燒二氧(yang)化鋯水合物(wu)或(huo)揮發性(xing)含氧(yang)酸鋯鹽所(suo)得的二氧(yang)化鋯為白色粉末(mo)，不溶于(yu)水。
2、經由輕(qing)度灼燒(shao)所得的二(er)氧化鋯，比較容易被無機酸溶(rong)解。
強熱灼燒所得的(de)二氧化(hua)(hua)鋯(gao)只(zhi)溶(rong)于濃硫酸和(he)氫氟(fu)酸，經過熔融重(zhong)結晶的(de)二氧化(hua)(hua)鋯(gao)只(zhi)與氫氟(fu)酸作用。
3、二氧(yang)(yang)化鋯(gao)是一種兩性氧(yang)(yang)化物，與堿共(gong)熔可形成(cheng)鋯(gao)酸(suan)鹽(yan)，但(dan)鋯(gao)酸(suan)鹽(yan)遇(yu)水(shui)容(rong)易(yi)水(shui)解為ZrO2·xH2O而沉(chen)淀。
4、二(er)氧化鋯與碳和氯(lv)氣高(gao)溫反(fan)應(ying)，或者與四氯(lv)化碳反(fan)應(ying)，生(sheng)成(cheng)四氯(lv)化鋯及二(er)氯(lv)氧化鋯，水解又得到二(er)氧化鋯。
5、它在電弧中與碳作(zuo)用(yong)生成碳化(hua)鋯(gao)。
ZrSiO4，折射率高(gao)，化(hua)學(xue)穩定(ding)性(xing)能，是一(yi)(yi)種(zhong)優質、價廉的(de)乳濁劑，被廣(guang)泛(fan)用于各種(zhong)建筑陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)、衛生陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)、日用陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)、一(yi)(yi)級工藝品陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)等的(de)生產(chan)(chan)中(zhong)(zhong)，在陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)釉料的(de)加(jia)工生產(chan)(chan)中(zhong)(zhong)，使用范(fan)圍廣(guang)，應用量大。硅酸鋯(gao)之(zhi)所以(yi)在陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)生產(chan)(chan)中(zhong)(zhong)得以(yi)廣(guang)泛(fan)應用，還因為其化(hua)學(xue)穩定(ding)性(xing)好，因而不受陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)燒(shao)成氣氛的(de)影響，且能顯(xian)著改善陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)的(de)坯釉結合性(xing)能，提(ti)高(gao)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)釉面硬度。硅酸鋯(gao)也在電視(shi)行(xing)業的(de)彩(cai)色顯(xian)像管(guan)、玻(bo)璃(li)行(xing)業的(de)乳化(hua)玻(bo)璃(li)、搪瓷(ci)釉料生產(chan)(chan)中(zhong)(zhong)得到了進(jin)一(yi)(yi)步的(de)應用。硅酸鋯(gao)的(de)熔(rong)點(dian)高(gao)：2500攝氏度，所以(yi)在耐火材料、玻(bo)璃(li)窯爐鋯(gao)搗(dao)打料、澆注(zhu)料、噴涂料中(zhong)(zhong)也被廣(guang)泛(fan)應用。
鋯(gao)(gao)(gao)指數(shu)是后(hou)處(chu)理工(gong)藝(yi)中用(yong)來衡量溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)降解程度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)指標(biao)。95Zr是一種重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)片，降解后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)對95Zr具有(you)高選擇性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)留(liu)(liu)作用(yong)，鋯(gao)(gao)(gao)指數(shu)越(yue)大，溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)降解越(yue)嚴重(zhong)(zhong)。鋯(gao)(gao)(gao)指數(shu)（Z值）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)量方法是：反萃后(hou)有(you)機(ji)相(xiang)經氫(qing)氧化鈉(na)、水和硝酸洗滌后(hou)，用(yong)示蹤量95Zr水相(xiang)與(yu)之平衡，用(yong)3mol/L硝酸洗有(you)機(ji)相(xiang)3次，除(chu)去TBP萃取的(de)(de)(de)(de)(de)(de)95Zr。測(ce)定溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)相(xiang)中被保(bao)留(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋯(gao)(gao)(gao)量，每109L溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)保(bao)留(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)95Zr的(de)(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)爾數(shu)為溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Z值。由于鋯(gao)(gao)(gao)在(zai)水溶(rong)(rong)(rong)液中行為復(fu)雜，隨測(ce)量條件(jian)不(bu)同，Z值會不(bu)同，因(yin)而常用(yong)不(bu)穩定系數(shu)來表征溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定性。
天然鋯(gao)有6種穩定同位(wei)素：鋯(gao)-90、鋯(gao)-91、鋯(gao)-92、鋯(gao)-94、鋯(gao)-96，其中(zhong)鋯(gao)-90含量最大。
同位(wei)素 豐度 半衰(shuai)(shuai)期 衰(shuai)(shuai)變(bian)模式(shi) 衰(shuai)(shuai)變(bian)能量(liang) 衰(shuai)(shuai)變(bian)產物
（MeV）
Zr-90 51.45% 穩定(ding)
Zr-91 11.22% 穩(wen)定
Zr-92 17.15% 穩(wen)定
Zr-93 人造 1.53×106年 β衰變 0.091 Nb-93
Zr-94 17.38% 穩定
Zr-96 2.80% ＞3.8×1019年 β衰變(bian) 3.35 Nb-96
地(di)殼中鋯(gao)(gao)的(de)含量(liang)居第19位(wei)，幾(ji)乎與鉻(ge)相等(deng)。自(zi)然(ran)界(jie)(jie)(jie)中具有工業價值的(de)含鋯(gao)(gao)礦(kuang)物(wu)，主要(yao)(yao)有鋯(gao)(gao)英(ying)石及斜鋯(gao)(gao)石。世界(jie)(jie)(jie)鋯(gao)(gao)資源(yuan)主要(yao)(yao)賦(fu)存(cun)于海濱砂(sha)礦(kuang)礦(kuang)床中，只有少部分賦(fu)于積礦(kuang)砂(sha)和(he)(he)原生礦(kuang)中。世界(jie)(jie)(jie)鋯(gao)(gao)英(ying)砂(sha)儲(chu)(chu)量(liang)約4000萬噸，其(qi)中85%分布在(zai)澳大(da)利亞、南(nan)非、美國、印度和(he)(he)前(qian)蘇聯。我國鋯(gao)(gao)礦(kuang)儲(chu)(chu)量(liang)居世界(jie)(jie)(jie)第九位(wei)，總儲(chu)(chu)量(liang)為200余萬噸，主要(yao)(yao)集中在(zai)廣東(dong)、海南(nan)、廣西和(he)(he)四川(chuan)，而云(yun)南(nan)主要(yao)(yao)是巖礦(kuang)，其(qi)它如湖南(nan)、湖北、安(an)徽、福(fu)建、江西、遼寧等(deng)，也(ye)有一些鋯(gao)(gao)資源(yuan)。
元(yuan)素在(zai)太陽中的含量（ppm） 0.04
元素在海水中(zhong)的含量（ppm） 0.000009
地殼中(zhong)含(han)量（ppm） 190
鋯和(he)鋰及鈦一(yi)樣能(neng)強(qiang)烈(lie)地吸收氮(dan)、氫(qing)、氧等氣體。當溫度(du)超過攝氏九百(bai)(bai)度(du)，鋯能(neng)猛烈(lie)地吸收氮(dan)氣；在(zai)攝氏二(er)百(bai)(bai)度(du)的(de)條件下，一(yi)百(bai)(bai)克金屬鋯能(neng)夠吸收八百(bai)(bai)一(yi)十(shi)七升氫(qing)氣，相當于鐵的(de)八十(shi)多萬倍。鋯的(de)這種特性已(yi)被廣(guang)泛利用(yong)，比如在(zai)電(dian)真(zhen)(zhen)空(kong)工業中，人們廣(guang)泛利用(yong)鋯粉涂在(zai)電(dian)真(zhen)(zhen)空(kong)元件和(he)儀表的(de)陽(yang)極和(he)其他受熱(re)部件的(de)表面(mian)上，吸收真(zhen)(zhen)空(kong)管中的(de)殘余氣體，制成高(gao)度(du)真(zhen)(zhen)空(kong)的(de)電(dian)子管和(he)其他電(dian)真(zhen)(zhen)空(kong)儀表，從而提高(gao)它(ta)們的(de)質量，延長它(ta)們的(de)使用(yong)時間。
鋯(gao)還可以用(yong)做(zuo)冶金(jin)工業的(de)“維生(sheng)素”，發揮它強(qiang)有力的(de)脫(tuo)氧、除氮(dan)、去硫的(de)作用(yong)。鋼里只要加進千(qian)分之(zhi)一的(de)鋯(gao)，硬(ying)度(du)和強(qiang)度(du)就會驚人地提高；含鋯(gao)的(de)裝甲鋼、不(bu)銹鋼和耐(nai)熱鋼等，是制(zhi)造裝甲車、坦克、大(da)炮和防(fang)彈(dan)板等國防(fang)武(wu)器的(de)重要材料。把鋯(gao)摻進銅里，抽成(cheng)銅線(xian)，導電能(neng)力并不(bu)減弱，而熔點卻大(da)大(da)提高，用(yong)做(zuo)高壓(ya)電線(xian)非常合適。含鋯(gao)的(de)鋅鎂合金(jin)，又(you)輕又(you)耐(nai)高溫，強(qiang)度(du)是普通鎂合金(jin)的(de)兩倍，可用(yong)到噴氣發動機(ji)構(gou)件的(de)制(zhi)造上。
另(ling)外，鋯粉的(de)特點是(shi)著火(huo)點低和(he)燃(ran)燒(shao)速(su)度快，可以用做起爆(bao)(bao)雷管(guan)的(de)起爆(bao)(bao)藥，這種高級雷管(guan)甚至(zhi)在水下也能夠爆(bao)(bao)炸。鋯粉再加上(shang)氧(yang)化(hua)劑。這好(hao)比火(huo)上(shang)加油(you)，燃(ran)燒(shao)起來強光(guang)眩目，是(shi)制造曳光(guang)彈(dan)和(he)照(zhao)明(ming)彈(dan)的(de)好(hao)材料。
鋯(gao)合金(jin)以鋯(gao)為(wei)基(ji)體(ti)加入其他元素而(er)構(gou)成(cheng)的(de)(de)有(you)(you)色(se)合金(jin)。主要合金(jin)元素有(you)(you)錫、鈮、鐵等。鋯(gao)合金(jin)在(zai)300～400℃的(de)(de)高(gao)溫高(gao)壓水(shui)和蒸汽中(zhong)有(you)(you)良(liang)(liang)好的(de)(de)耐蝕性能、適(shi)中(zhong)的(de)(de)力學(xue)性能、較低的(de)(de)原子(zi)熱(re)中(zhong)子(zi)吸收截面(mian)，對核(he)燃(ran)料有(you)(you)良(liang)(liang)好的(de)(de)相(xiang)容性，多用(yong)作水(shui)冷核(he)反(fan)應堆(dui)的(de)(de)堆(dui)芯結構(gou)材料。此(ci)外，鋯(gao)對多種酸、堿和鹽有(you)(you)優良(liang)(liang)的(de)(de)抗蝕性，與(yu)氧、氮等氣(qi)體(ti)有(you)(you)強烈(lie)的(de)(de)親和力，因此(ci)鋯(gao)合金(jin)也用(yong)于制(zhi)造(zao)耐蝕部(bu)件和制(zhi)藥(yao)機(ji)械部(bu)件，在(zai)電真空(kong)和燈泡工(gong)業中(zhong)被(bei)廣泛用(yong)作非蒸散型(xing)消氣(qi)劑(ji)。
工業規模生產的(de)鋯(gao)(gao)合(he)金(jin)(jin)有鋯(gao)(gao)錫(xi)系和鋯(gao)(gao)鈮系兩類。前者合(he)金(jin)(jin)牌號有Zr-2、Zr-4，后者的(de)典型代表是Zr-2.5Nb。在鋯(gao)(gao)錫(xi)系合(he)金(jin)(jin)中，合(he)金(jin)(jin)元(yuan)素錫(xi)、鐵、鉻、鎳(nie)可(ke)提高材(cai)(cai)料的(de)強度、耐蝕性(xing)和耐蝕膜的(de)導熱性(xing)，降低(di)(di)表面狀態對腐(fu)蝕的(de)敏感性(xing)。通(tong)常Zr-2合(he)金(jin)(jin)用于(yu)沸水(shui)堆，Zr-4合(he)金(jin)(jin)用于(yu)壓水(shui)堆。在鋯(gao)(gao)鈮系合(he)金(jin)(jin)中，鈮的(de)添加量(liang)達到使用溫度下(xia)鋯(gao)(gao)的(de)晶(jing)體(ti)(ti)結(jie)構(gou)的(de)固(gu)溶極限(xian)時，合(he)金(jin)(jin)的(de)耐蝕性(xing)最好。鋯(gao)(gao)合(he)金(jin)(jin)有同質異晶(jing)轉變，高溫下(xia)的(de)晶(jing)體(ti)(ti)結(jie)構(gou)為(wei)(wei)體(ti)(ti)心立方，低(di)(di)溫下(xia)為(wei)(wei)密排(pai)六(liu)方。鋯(gao)(gao)合(he)金(jin)(jin)塑性(xing)好，可(ke)通(tong)過塑性(xing)加工制(zhi)成管材(cai)(cai)、板材(cai)(cai)、棒材(cai)(cai)和絲材(cai)(cai)；其(qi)焊接性(xing)也好，可(ke)用以進行焊接加工。
鋯(gao)(gao)的(de)(de)熱(re)中子(zi)俘獲截面(mian)小，有突(tu)出的(de)(de)核性(xing)能(neng)(neng)，是(shi)(shi)發展原子(zi)能(neng)(neng)工(gong)業不(bu)(bu)可缺少的(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)，可作(zuo)反應堆芯結構材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)。鋯(gao)(gao)粉在(zai)空(kong)氣(qi)中易燃燒，可作(zuo)引(yin)爆(bao)雷(lei)管(guan)及(ji)無煙火藥。鋯(gao)(gao)可用(yong)于優質鋼(gang)(gang)脫氧(yang)去硫的(de)(de)添加(jia)劑(ji)(ji)，也是(shi)(shi)裝甲鋼(gang)(gang)、大炮(pao)用(yong)鋼(gang)(gang)、不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)及(ji)耐(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)的(de)(de)組元(yuan)。鋯(gao)(gao)是(shi)(shi)鎂(mei)合金(jin)的(de)(de)重(zhong)要合金(jin)元(yuan)素，能(neng)(neng)提(ti)高鎂(mei)合抗拉(la)強度和加(jia)工(gong)性(xing)能(neng)(neng)。鋯(gao)(gao)還是(shi)(shi)鋁鎂(mei)合金(jin)的(de)(de)變質劑(ji)(ji)，能(neng)(neng)細化(hua)(hua)(hua)晶粒(li)。二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋯(gao)(gao)和鋯(gao)(gao)英(ying)石是(shi)(shi)耐(nai)火材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)中最有價(jia)值的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)合物。二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋯(gao)(gao)是(shi)(shi)新型(xing)陶(tao)(tao)瓷的(de)(de)主要材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)，不(bu)(bu)可用(yong)作(zuo)抗高溫(wen)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)加(jia)熱(re)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)。二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋯(gao)(gao)可作(zuo)耐(nai)酸搪瓷、玻璃(li)的(de)(de)添加(jia)劑(ji)(ji)，能(neng)(neng)顯著提(ti)高玻璃(li)的(de)(de)彈性(xing)、化(hua)(hua)(hua)學(xue)穩定性(xing)及(ji)耐(nai)熱(re)性(xing)。鋯(gao)(gao)英(ying)石的(de)(de)光反射性(xing)能(neng)(neng)強、熱(re)穩定性(xing)好(hao)，在(zai)陶(tao)(tao)瓷和玻璃(li)中可作(zuo)遮光劑(ji)(ji)使(shi)用(yong)。鋯(gao)(gao)在(zai)加(jia)熱(re)時能(neng)(neng)大量地吸收(shou)氧(yang)、氫、氨等氣(qi)體(ti)，是(shi)(shi)理想的(de)(de)吸氣(qi)劑(ji)(ji)，如電(dian)子(zi)管(guan)中用(yong)鋯(gao)(gao)粉作(zuo)除氣(qi)劑(ji)(ji)，用(yong)鋯(gao)(gao)絲鋯(gao)(gao)片作(zuo)柵極支架、陽極支架等。
粉末狀鐵與硝酸鋯混合，可作(zuo)閃光粉。金屬鋯幾乎全(quan)部用作(zuo)核(he)反應堆中鈾(you)燃料元件的包殼。也用來(lai)制(zhi)造照相用的閃光燈，以及(ji)耐腐蝕的容器和管(guan)道，特別(bie)是能耐鹽酸和硫酸。鋯的化學藥(yao)品可作(zuo)聚合物的交聯劑(ji)。
從軍工上來(lai)看，鋼(gang)里只要加(jia)進千分之一的鋯，硬度(du)和(he)強度(du)就會驚人地提高。含鋯的裝(zhuang)甲鋼(gang)、大(da)炮(pao)鍛件鋼(gang)、不銹鋼(gang)和(he)耐熱鋼(gang)等(deng)是制造裝(zhuang)甲車、坦克(ke)、大(da)炮(pao)和(he)防(fang)彈板等(deng)武(wu)器的重要材料。
從原子(zi)能(neng)和(he)核(he)能(neng)上來看(kan)，鋯(gao)有突出的(de)(de)(de)核(he)能(neng)性，是發展原子(zi)能(neng)工業不可缺(que)少的(de)(de)(de)材料，中國(guo)的(de)(de)(de)大型核(he)電(dian)站普遍都用(yong)鋯(gao)材，如果(guo)用(yong)核(he)動力(li)發電(dian)，每一百(bai)萬千(qian)瓦的(de)(de)(de)發電(dian)能(neng)力(li)，一年就要消耗掉20到25噸金(jin)(jin)屬鋯(gao)。一艘三萬馬(ma)力(li)的(de)(de)(de)核(he)潛艇所用(yong)的(de)(de)(de)鋯(gao)合金(jin)(jin)作核(he)燃(ran)料的(de)(de)(de)包套和(he)壓(ya)力(li)管(guan)，使用(yong)量即可達20至30噸。
鋯(gao)(gao)是一種(zhong)稀有金屬，具有驚人的(de)(de)抗腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)、極(ji)高的(de)(de)熔(rong)點(dian)、超高的(de)(de)硬度(du)(du)和強度(du)(du)等特性(xing)(xing)，被(bei)廣泛用在航(hang)(hang)(hang)空航(hang)(hang)(hang)天(tian)、軍(jun)工、核反應、原子能(neng)(neng)領域。“神六(liu)”上(shang)使用的(de)(de)抗腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)、耐高的(de)(de)鈦產品，其(qi)抗腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)遠(yuan)不如鋯(gao)(gao)，其(qi)熔(rong)點(dian)1600度(du)(du)左右，而鋯(gao)(gao)的(de)(de)熔(rong)點(dian)則(ze)在1800度(du)(du)以上(shang)，二氧(yang)化(hua)鋯(gao)(gao)的(de)(de)熔(rong)點(dian)更是高達2700度(du)(du)以上(shang)，所以鋯(gao)(gao)作為航(hang)(hang)(hang)空航(hang)(hang)(hang)天(tian)材料，其(qi)各(ge)方面(mian)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)大(da)大(da)優越(yue)于鈦。
隔(ge)離泄(xie)漏污染(ran)區，限(xian)制出入。切斷(duan)火源。建(jian)議應急(ji)處理人員戴自給(gei)式呼吸器(qi)，穿消防防護服。
小量泄(xie)漏：使用無火花(hua)工具收集(ji)于干燥、潔凈、有蓋的容器中。轉移回收。
大量泄漏：用(yong)塑料布(bu)、帆布(bu)覆蓋，減少飛散。使用(yong)無火(huo)花工具(ju)收集(ji)轉(zhuan)移(yi)回收。
呼吸系統防護：空氣中粉(fen)塵(chen)濃度超標時，佩(pei)戴自吸過濾(lv)式防塵(chen)口罩。
眼睛防護(hu)：空(kong)氣中粉(fen)塵濃度超(chao)標時，戴化學安全防護(hu)眼鏡。
身體防護：穿一(yi)般(ban)作業防護服。
手(shou)防護(hu)：戴防化(hua)學品手(shou)套。
儲(chu)存(cun)時(shi)常以不(bu)少于(yu)25%的水(shui)潤濕、鈍化。儲(chu)存(cun)于(yu)陰涼、通風的庫房(fang)。遠離火種、熱源。包裝密封。應與酸類等分開存(cun)放，切忌混儲(chu)。采用(yong)防爆型照明、通風設施。禁止(zhi)(zhi)使用(yong)易產(chan)生火花的機(ji)械設備和(he)工具。儲(chu)區應備有合適(shi)的材(cai)料收(shou)容(rong)泄漏物。在(zai)運輸過程中要防雨(yu)淋(lin)、防震。裝卸(xie)時(shi)要小心輕放，防止(zhi)(zhi)碰撞和(he)滾動(dong)，防止(zhi)(zhi)機(ji)械損(sun)傷。
知識小(xiao)玲(ling)
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