Πώς εξορύσσεται ή παράγεται το ζιρκόνιο;
1. Εξόρυξη:
* Το Zircon (ZRSIO4) είναι η κύρια πηγή ζιρκονίου. Είναι ένα βαρύ, σκληρό ορυκτό που βρίσκεται σε αποθέσεις placer (συσσωρεύσεις ιζημάτων) και ως αξεσουάρ ορυκτό σε πυριγενούς και μεταμορφωμένους βράχους.
* Η εξόρυξη συνήθως περιλαμβάνει εξόρυξη ανοικτού pit ή υπόγεια εξόρυξη , ανάλογα με τη θέση και το βάθος της κατάθεσης.
2. Συγκέντρωση και εξαγωγή:
* συγκέντρωση του ζιρκονίου: Το εξορυκτικό μετάλλευμα συνθλίβεται, αλεσμένο και χωρίζεται χρησιμοποιώντας μεθόδους συγκέντρωσης βαρύτητας ή επίπλευσης για την απομάκρυνση του ανεπιθύμητου υλικού.
* Εξαγωγή ζιρκονίου: Το συμπυκνωμένο ζιρκόνιο στη συνέχεια υποβάλλεται σε μια διαδικασία που ονομάζεται χλωρίωση. Σε αυτή τη διαδικασία, το ζιρκόνιο θερμαίνεται με αέριο άνθρακα και χλωρίου για την παραγωγή τετραχλωριούχου ζιρκονίου (ZRCL4).
3. Διύζιση και καθαρισμός:
* Αφαίρεση ακαθαρσιών: Το τετραχλωρίδιο ζιρκονίου καθαρίζεται περαιτέρω με διάφορες μεθόδους, όπως η απόσταξη κενού ή η κλασματική κρυστάλλωση.
* Μετατροπή σε μέταλλο: Το καθαρισμένο τετραχλωρίδιο ζιρκονίου στη συνέχεια μειώνεται με μαγνήσιο ή μέταλλο ασβεστίου για να ληφθεί μεταλλικό ζιρκόνιο.
4. Παραγωγή κραμάτων ζιρκονίου:
* κράμα: Το ζιρκόνιο είναι συχνά αλουμινένιο με άλλα μέταλλα όπως το Niobium, το κασσίτερο και το σίδερο για να ενισχύσουν τις ιδιότητές του για συγκεκριμένες εφαρμογές.
αξιοσημείωτα σημεία:
* Το ζιρκόνιο είναι χημικά παρόμοιο με το hafnium (HF) Το Hafnium υπάρχει στο ζιρκόν και μπορεί να είναι δύσκολο να διαχωριστεί πλήρως. Το Hafnium διαθέτει υψηλή διατομή απορρόφησης νετρονίων, η οποία μπορεί να είναι επιζήμια σε εφαρμογές όπως οι πυρηνικοί αντιδραστήρες. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να μειωθεί η περιεκτικότητα σε hafnium στο ζιρκόνιο που χρησιμοποιείται για τέτοιους σκοπούς.
* Η παραγωγή ζιρκονίου είναι ενεργειακή ένταση. Οι διαδικασίες χλωρίωσης και μείωσης απαιτούν υψηλές θερμοκρασίες και προσεκτικό έλεγχο.
* Η αντίσταση του Zirconium στη διάβρωση το καθιστά κατάλληλο για διάφορες εφαρμογές , όπως τα συστατικά του πυρηνικού αντιδραστήρα, τα χειρουργικά εμφυτεύματα και τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας.
Συνολικά, η εξόρυξη και η παραγωγή ζιρκονίου είναι πολύπλοκες διαδικασίες που περιλαμβάνουν πολλαπλά στάδια και απαιτούν εξειδικευμένη εμπειρογνωμοσύνη.
