锆与铪分离技术的研究现状及应用前景

锆铪分离技术大体分为火法分离和湿法分离,着重介绍了湿法分离的溶剂萃取法中甲基异丁酮－硫氰酸法,三辛胺法,磷酸三丁酯法和改进的N235－H2SO4法,锆铪主要在核能工业上应用,锆铪工业的发展与核能工业紧密关联,加强锆与铪分离工艺的研究,对发展锆铪材料的生产和促进我国核电和国防工业的发展具有重要的战略意义。     

锆与铪分离技术的研究现状及应用前景

锆铪分离技术大体分为火法分离和湿法分离.着重介绍了湿法分离的溶剂萃取法中甲基异丁酮-硫氰酸法、三辛胺法、磷酸三丁酯法和改进的N235-H2SO4法.锆铪主要在核能工业上应用.锆铪工业的发展与核能工业紧密关联.加强锆与铪分离工艺的研究,对发展锆铪材料的生产和促进我国核电和国防工业的发展具有重要的战略意义.     

溶剂萃取法分离锆铪技术进展

锆和铪的热中子俘获能力不同,而化学性质却极为相似,彼此分离十分困难,其深度分离一直是核级锆铪材料制备领域的研究难点。现有的MIBK等溶剂萃取工艺具有设备简单、可连续操作、成本低等优点,是工业上分离锆铪的主要方法,但却存在污染严重等问题,因此研究高效、绿色的溶剂萃取方法仍是锆铪分离领域的热点。从萃取体系分类入手,介绍溶剂萃取法分离锆铪的技术现状,总结近几年的新进展。     

锆铪的分离技术及应用

锆铪的分离技术是锆铪生产的关键。着重介绍了甲基异丁基酮-硫氰酸法、三辛胺法、磷酸三丁酯法、改进的N235-H2SO4法和亚砜类法等湿法分离技术。锆在反应堆中用作包套材料、结构材料和慢化剂,铪用作反应堆的控制棒等。加强锆铪分离技术的研究,发展锆铪材料的生产,对促进我国核电的发展具有重要的意义。     

溶剂萃取法分离锆铪技术及其新进展

锆和铪的热中子俘获能力不同,而化学性质却极为相似,彼此分离十分困难,其深度分离一直是核级锆铪材料制备领域的研究难点。现有的MIBK等溶剂萃取工艺具有设备简单、可连续操作、成本低等优点,是工业上分离锆铪的主要方法,但却存在严重污染等问题,因此研究高效、绿色的溶剂萃取方法仍是锆铪分离领域的热点。本文从萃取体系分类入手,介绍了溶剂萃取法分离锆铪的技术现状,总结了近几年来的新进展,并结合自己的科研工作提出了一些建议。     

溶剂协同萃取分离锆和铪技术研究进展

核级锆铪是构建核反应堆不可替代的核心材料。锆元素和铪元素天然共生,但核性能差异巨大。因此,锆铪分离是制备核级锆和铪的技术关键。溶剂萃取分离技术是工业分离锆铪的主要途径。综述了协同溶剂萃取分离锆和铪的研究进展,重点介绍了中性-酸性、中性-碱性、碱性-酸性、中性-中性和酸性-酸性等五类协同溶剂萃取体系对锆铪分离的作用规律,发现大多数中性-酸性和中性-中性协萃体系对锆铪分离具有积极作用,尤其是中性有机膦类萃取剂的加入可显著提高协萃体系对锆或铪萃取选择性,中性-碱性协萃体系在HSCN或HCl介质中具有协同增强效应,而酸性-碱性协萃体系则对锆铪萃取分离有反协同作用,酸性-酸性协萃体系的效果则与其酸性强弱有关。当前相关研究工作主要侧重于锆铪萃取分离工艺,而对协萃机理的探究较少。锆和铪的离子半径极为相近,溶液化学性质复杂,对协萃反应过程和机理影响巨大。因此需加强锆铪萃取分离机理的基础理论研究,为开发出新型绿色高效的萃取剂和协萃体系提供理论依据。     

制备金属铪的新进展

金属铪在核能、航天以及军工领域有着得天独厚的优势,国内外对于金属铪的研究正如火如荼的进行。锆铪相伴而生,本文介绍了锆铪的火法和湿法分离,综述了金属热还原法和熔盐电脱氧法制备金属铪通过熔盐电解法、碘化精练法、电子束熔炼法精炼金属铪,就各种方法的优缺点和绿色生产的需求来看,新型熔盐电脱氧法和联合精炼法是值得发展和探究的方向。     

强碱性阴离子交换树脂吸附锆、铪分配系数研究

通过静态试验法,测试了201×7、D290、D296 3种离子交换树脂吸附硫酸锆(铪)溶液中的锆、铪的两相分配系数K_d(Zr)/K_d(Hf)的比值。试验证明D296大孔阴离子离子交换树脂吸附锆、铪的K_d(Zr)/K_d(Hf)的值最好,好于孔径较小的D290大孔阴离子交换树脂,即离子交换树脂的孔结构对两相分配系数比值有较为显著的影响。进一步研究了硫酸锆(铪)溶液中加入硫酸的量和溶液的温度对D296大孔阴离子交换树脂吸附锆、铪的K_d(Zr)、K_d(Hf)和二者比值的影响。研究表明,控制硫酸锆(铪)溶液的吸附温度在1~3℃和硫酸锆(铪)溶液中c(H_2SO_4)为1.6mol/L条件下,D296树脂对铪的吸附量最小,K_d(Zr)/K_d(Hf)的值达到最佳。研究结果表明控制D296树脂吸附硫酸锆(铪)溶液中的K_d(Hf)到较小的值,即K_d(Zr)/K_d(Hf)的值最大,有利于后续通过进一步淋洗试验分离得到核纯级的锆和铪。     

从氧氯化锆母液中分离制备氧化锆的研究

采用有机协同萃取剂将氧氯化锆母液中的锆萃取到有机相中得到含锆萃取物, 锆萃取物经洗涤、反萃、氨沉和灼烧得到核能级氧化锆产品。试验结果表明:当料液中游离酸酸度为5 mol/L, 有机相组成为20%TOPO+10%Cynex272+70%磺化煤油, 萃取相比为2〖DK〗∶1时, 锆铪分离效果较好, 锆萃取率达到98.68%;有机相洗涤试验中铪反洗率为97.33%, 锆损耗率仅1.25%;盐酸酸度为0.5 mol/L时, 锆反萃效果较佳, 达到98.90%。最终制得的氧化锆产品纯度达到99.90%, 铪含量仅为0.0030%。     

国内磁选设备的研究现状及发展趋势

介绍了国内磁选设备的研究现状,对国内磁选设备的结构形式、分选方式及其特性等进行了分析,并深入探讨了国内新型磁选设备的发展和研究趋势,建议大力发展和采用高效磁选技术,特别是发展高效节能的磁选设备。     

磁铁矿分选设备研究现状与发展趋势

针对目前复杂难选磁铁矿资源开发利用现状,提出关键分选设备的研发与改进是铁矿选矿工艺发展重点之一。以主要分选作用力场结合方式对磁铁矿分选设备进行了分类,概述了磁选、重选、浮选等单力场分选设备及由以上经典分选力场复合而成的复合力场分选设备结构特点、分选原理及其现场应用情况。研究表明:重选能耗低,无污染,处理量大,但分选粒度较粗,分选效果偏低;浮选下限低,但药剂制度复杂,成本较高,且难以满足日益提高的环保要求;磁选对磁性矿物虽更具针对性,但磁性夹杂易导致磁精矿品位偏低。提出了复合力场分选设备作为一种高效节能的选矿设备,具有重选、浮选、磁选等多种选矿方法的优点,提高了设备分选效率、处理量、选择性以及对粒级的适应性等。展望了具有重-磁-浮多重功能的新型多力场复合分选设备将成为未来主要研究方向,替代现有复合力场选别设备成为必然趋势,具有广阔的研究与应用前景。     

磁选设备的研究进展及发展趋势

论述了磁选设备的几种类型和各自的特点及其在选矿中的用途,归纳了磁选设备的发展及研究趋势.     

硅酸锆超细磨矿试验研究

研究硅酸锆超细磨矿工艺，采用三段开路磨矿流程、CXM—1000型超细搅拌磨机、d=1．8～2．5mm硅酸锆磨介体系、磨矿浓度62．5％，分散剂为碳酸钠0．4％和六偏磷酸钠0．5％、磨矿时间3h，可获得产品粒度-2μm85．7％。     

国内铜硫浮选分离研究现状

介绍了铜硫矿石特性和铜硫浮选分离的主要方案,并结合国内的工业应用情况阐明了铜硫浮选分离在流程和药剂方面的研究现状,指出了铜硫浮选分离的研究难点和研究方向。     

我国高铁铝土矿铝铁分离技术现状

简述了我国高铁铝土矿资源的特点,总结了我国在高铁铝土矿石资源开发利用研究方面的成果。磁选、浮选、磁浮联合分选等常规铝铁分离工艺是易分离高铁铝土矿石开发利用的高效、低耗工艺;用拜耳法+赤泥磁化焙烧法处理需细磨的高铁铝土矿石,可以较好地实现铝和铁的回收,但铁精矿品位有待进一步提高;高铁铝土矿石的高温烧结工艺可以获得指标理想的氧化铝和生铁产品,但生产成本问题较突出。     

永磁磁选设备的研究现状及发展趋势

磁选设备被广泛用于分离具有磁性差异的物质,是磁选工艺实现的基础。随着磁选设备的发展,永磁磁选机能耗小、操作维护简单、重量轻、体积小、性能稳定等特点,相较电磁磁选机具有更广阔的发展前景。国内外各专家学者对永磁磁选机的研究做了大量的工作,取得了较大的进展。本文以永磁磁选设备结构形式、产品规格及控制方式等方面为主,对国内外的永磁磁力滚筒、永磁筒式磁选机、永磁辊式磁选机、永磁高梯度磁选机的发展趋势做了简要总结,并就未来永磁磁选设备的研究和发展作了展望。     

从镍钼矿中提取镍、钼工艺研究现状

介绍了镍钼矿的矿物组成特点,以及从镍钼矿中提取镍、钼的工艺研究现状。综合评价了镍钼矿的火法处理工艺与全湿法处理工艺,提出采用湿法冶金工艺,尤其是常压氧化酸浸工艺,在处理镍钼矿应用上更具有优势,是镍钼矿提取研究的发展方向。