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鋯（Zirconium）是一種(zhong)化學元素，元素符號(hao)Zr原子序數是40，單質是一種(zhong)高(gao)熔點金(jin)屬，呈(cheng)淺灰(hui)色。鋯的表面易形(xing)成(cheng)一層(ceng)氧化膜，具有光澤，故外(wai)觀與(yu)鋼相似。有耐腐蝕性，可溶(rong)于氫氟(fu)酸和王水，高(gao)溫時，可與(yu)非金(jin)屬元素和許多金(jin)屬元素反應，生成(cheng)固溶(rong)體(ti)。

研究歷史

發現歷史

含鋯(gao)(gao)的(de)天然(ran)硅酸鹽ZrSiO4稱(cheng)為(wei)鋯(gao)(gao)石(shi)（Zircon）或風信子石(shi)（hyacinth）廣泛分布于(yu)自(zi)(zi)然(ran)界中(zhong)，具有從(cong)橙到紅的(de)各種美麗的(de)顏色，自(zi)(zi)古以(yi)來被認為(wei)是寶石(shi)，據說Zircon一詞(ci)(ci)來自(zi)(zi)阿拉伯(bo)文Zarqūn，是朱砂，又說是來自(zi)(zi)波斯(si)文Zargun，是金色，hyacinth則來自(zi)(zi)希臘文的(de)“百合(he)花”一詞(ci)(ci)，印度洋中(zhong)的(de)島(dao)國(guo)斯(si)里蘭卡盛產鋯(gao)(gao)石(shi)。包含鋯(gao)(gao)的(de)寶石(shi)作(zuo)為(wei)鋯(gao)(gao)石(shi)的(de)形式在古代就已知了。

1789年德國人M.H.Klaproth對鋯石進行研(yan)究時發(fa)現，將它與氫氧化(hua)(hua)鈉共(gong)熔，用鹽酸(suan)溶解(jie)冷卻物(wu)(wu)，在溶液中(zhong)添加(jia)(jia)碳酸(suan)鉀，沉(chen)淀，過濾并清洗沉(chen)淀物(wu)(wu)，再將沉(chen)淀物(wu)(wu)與硫酸(suan)共(gong)煮，然后濾去(qu)硅的(de)(de)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)，在濾液中(zhong)檢查鈣、鎂、鋁的(de)(de)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)，均未(wei)發(fa)現，在溶液中(zhong)添加(jia)(jia)碳酸(suan)鉀后出(chu)現沉(chen)淀，這個(ge)沉(chen)淀物(wu)(wu)不(bu)(bu)像(xiang)氧化(hua)(hua)鋁那樣(yang)溶于堿液，也不(bu)(bu)像(xiang)鎂的(de)(de)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)那樣(yang)和(he)酸(suan)作用，Klaproth認(ren)為這個(ge)沉(chen)淀物(wu)(wu)和(he)以前所(suo)知(zhi)的(de)(de)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)都不(bu)(bu)一樣(yang)，是由Zirkonerde（鋯土，德文(wen)）構成的(de)(de)，不(bu)(bu)久(jiu)，法國化(hua)(hua)學家de Morueau和(he)Vauquelin兩人都證實(shi)M.H.Klaproth的(de)(de)分析是正確(que)的(de)(de)，該元素拉丁名為Zirconium，符號認(ren)為Zr，中(zhong)國譯成鋯。

1808年(nian)，英國的(de)(de)H.Davy利用電(dian)流(liu)分解鋯的(de)(de)化合(he)物，沒有成功(gong)，1824年(nian)瑞典的(de)(de)J.J.Berzelius首先用鉀還(huan)原K2ZrF6時制(zhi)得金(jin)屬鋯，但不夠純(chun)，反(fan)應(ying)式(shi)為：K2ZrF6+4K=Zr+6KF，該反(fan)應(ying)也(ye)可用Na作還(huan)原劑，直到1914年(nian)，荷蘭(lan)一家金(jin)屬白熱電(dian)燈制(zhi)造廠的(de)(de)兩位研究人員(yuan)Lely和Ham bruger用無水四氯化鋯和過量金(jin)屬鈉同(tong)盛入一空(kong)球中(zhong)，利用電(dian)流(liu)加熱500℃，取(qu)得了(le)純(chun)金(jin)屬鋯。

完全純凈的鋯(gao)在(zai)1925年才被荷蘭化(hua)學家Anton Eduard van Arkel和Jan Hendrik de Boer，由分解四碘(dian)化(hua)鋯(gao)（ZrI4）制取。鋯(gao)由鎂加熱四氯(lv)化(hua)鋯(gao)來(lai)大量生產。

國內發展歷史

中(zhong)國(guo)鋯業的(de)發展是艱苦(ku)和曲折的(de)，但對世(shi)界(jie)鋯業的(de)發展作出了巨(ju)大(da)的(de)貢獻。中(zhong)國(guo)鋯業的(de)發展歷經下列幾個階(jie)段。

20世(shi)紀60年代(dai)，中國曾經用(yong)碳氯化(hua)(hua)法生(sheng)(sheng)產過無鉿的(de)核用(yong)金屬鋯(gao)，那時有(you)(you)上(shang)海紅色冶煉廠(chang)(chang)、901廠(chang)(chang)、錦州鐵合金廠(chang)(chang)；同時還有(you)(you)上(shang)海五一化(hua)(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)、北京有(you)(you)色金屬熔煉廠(chang)(chang)、水口(kou)山(shan)六廠(chang)(chang)和河南焦作(zuo)化(hua)(hua)工(gong)(gong)總(zong)廠(chang)(chang)，用(yong)硫酸法生(sheng)(sheng)產氧化(hua)(hua)鋯(gao)。由于我國核工(gong)(gong)業尚未發展，氧化(hua)(hua)鋯(gao)未能在工(gong)(gong)業上(shang)取得應用(yong)，生(sheng)(sheng)產技術、產品質(zhi)量(liang)、環境污染(ran)等都存(cun)在嚴重問(wen)題(ti)，資金也比較(jiao)困難，因此，這些(xie)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)的(de)規模(mo)一直(zhi)未發展起來(lai)，大部分工(gong)(gong)廠(chang)(chang)停(ting)產、轉產、關(guan)閉，只有(you)(you)少數工(gong)(gong)廠(chang)(chang)保留、待觀、試驗(yan)。

20世紀70年代(dai)中期，由于國外氧(yang)化(hua)鋯(gao)應(ying)(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)發(fa)展(zhan)，影響了(le)中國。特別是(shi)氧(yang)化(hua)鋯(gao)在(zai)衛生(sheng)陶瓷方面的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)，促進(jin)了(le)氧(yang)化(hua)鋯(gao)的(de)(de)發(fa)展(zhan)。但(dan)由于原(yuan)有(you)的(de)(de)工(gong)(gong)藝技(ji)術(shu)落后、工(gong)(gong)藝流程過(guo)長、產(chan)(chan)品質(zhi)(zhi)量(liang)差、環(huan)境污(wu)染嚴重等，迫使(shi)人們進(jin)行(xing)氧(yang)化(hua)鋯(gao)生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)(gong)藝的(de)(de)改進(jin)研究，以后就(jiu)確立(li)了(le)工(gong)(gong)業(ye)上應(ying)(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)NaOH燒結和HC1分解工(gong)(gong)藝生(sheng)產(chan)(chan)氧(yang)化(hua)鋯(gao)，并于1978年建立(li)第1家按NaOH燒結工(gong)(gong)藝生(sheng)產(chan)(chan)氧(yang)化(hua)鋯(gao)的(de)(de)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)——宜興(xing)化(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)。與(yu)此同時(shi)，在(zai)湖州也(ye)建立(li)了(le)一個小型的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)廠(chang)(chang)。產(chan)(chan)品質(zhi)(zhi)量(liang)在(zai)當(dang)時(shi)(在(zai)國內)還(huan)是(shi)比較好的(de)(de)，但(dan)規(gui)模都比較小。因(yin)為(wei)當(dang)時(shi)在(zai)國內氧(yang)化(hua)鋯(gao)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)還(huan)是(shi)很(hen)陌生(sheng)的(de)(de)，所以銷(xiao)量(liang)不是(shi)很(hen)大。

由(you)于氯(lv)氧(yang)化鋯(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)工藝(yi)復雜，環境污(wu)染(ran)嚴(yan)重，為(wei)了(le)保護(hu)本國的(de)(de)利益(yi)(yi)，發達國家(jia)幾乎把這(zhe)(zhe)個低利潤(run)、高(gao)能(neng)耗、高(gao)污(wu)染(ran)的(de)(de)前期生(sheng)產(chan)(chan)工藝(yi)去(qu)掉，而保留高(gao)效、無污(wu)染(ran)的(de)(de)深加工工藝(yi)。因此(ci)發達國家(jia)氯(lv)氧(yang)化鋯(gao)(gao)(gao)(gao)幾乎都(dou)停止生(sheng)產(chan)(chan)，從國外(wai)采購(gou)氯(lv)氧(yang)化鋯(gao)(gao)(gao)(gao)原(yuan)料(liao)，這(zhe)(zhe)樣就促進了(le)中國鋯(gao)(gao)(gao)(gao)工業的(de)(de)發展(zhan)。隨(sui)著1980年中國向(xiang)世界市場開放，氯(lv)氧(yang)化鋯(gao)(gao)(gao)(gao)開始(shi)出(chu)口，宜興化工廠規模得到迅猛(meng)發展(zhan)。這(zhe)(zhe)也許是中國鋯(gao)(gao)(gao)(gao)工業發展(zhan)的(de)(de)轉折點。隨(sui)著外(wai)貿的(de)(de)擴大，鋯(gao)(gao)(gao)(gao)化學(xue)制品(pin)品(pin)種增(zeng)(zeng)多，產(chan)(chan)量(liang)增(zeng)(zeng)大，企(qi)業效益(yi)(yi)良好(hao)。由(you)于利益(yi)(yi)驅(qu)動，這(zhe)(zhe)時在國內發展(zhan)了(le)一批(pi)新的(de)(de)企(qi)業，生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力有所增(zeng)(zeng)長，但生(sheng)產(chan)(chan)量(liang)跟不上生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力。

到了20世紀(ji)90年(nian)代，南非、澳(ao)大(da)利(li)亞(ya)的(de)(de)鋯(gao)(gao)英砂進入中(zhong)國(guo)，鋯(gao)(gao)化(hua)(hua)學制(zhi)品的(de)(de)質量(liang)、工藝(yi)技術水平、回(hui)收率(lv)均有所(suo)提高。同(tong)時，根(gen)據國(guo)外客商的(de)(de)要求，鋯(gao)(gao)化(hua)(hua)學制(zhi)品的(de)(de)種(zhong)類也擴大(da)了。在利(li)益的(de)(de)驅動下(xia)(xia)，生產(chan)廠(chang)家(jia)(jia)進一步(bu)增(zeng)多，鋯(gao)(gao)英砂供(gong)應充足，原材料價格(ge)下(xia)(xia)降。氯氧化(hua)(hua)鋯(gao)(gao)出口(kou)量(liang)猛(meng)增(zeng)，促(cu)進了中(zhong)國(guo)鋯(gao)(gao)化(hua)(hua)學制(zhi)品工業(ye)的(de)(de)發(fa)展。但由(you)(you)于信息交流不暢，企業(ye)間(jian)缺乏(fa)溝通，國(guo)內氯氧化(hua)(hua)鋯(gao)(gao)的(de)(de)生產(chan)廠(chang)家(jia)(jia)增(zeng)加太多，企業(ye)相互競爭(zheng)，相互壓價，價格(ge)下(xia)(xia)跌。同(tong)時由(you)(you)于產(chan)量(liang)猛(meng)增(zeng)，技術和(he)檢測手段(duan)跟不上，產(chan)品質量(liang)下(xia)(xia)降，環(huan)境污染嚴(yan)重。不利(li)于我國(guo)鋯(gao)(gao)化(hua)(hua)學制(zhi)品的(de)(de)發(fa)展。這時期的(de)(de)產(chan)量(liang)約(yue)為20000t。

1990年(nian)以后，世界鋯(gao)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)制(zhi)品(pin)市場擴大，鋯(gao)陶(tao)瓷(ci)顏料(liao)(liao)、釉料(liao)(liao)需求量大增。西方國(guo)(guo)家在中(zhong)國(guo)(guo)建立了許多生(sheng)產陶(tao)瓷(ci)釉料(liao)(liao)的(de)合資(zi)企(qi)(qi)業(ye)，導致(zhi)ZrO的(de)需求量大幅(fu)增加。這大大刺激中(zhong)國(guo)(guo)鋯(gao)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)制(zhi)品(pin)的(de)發(fa)展，新建工廠(chang)蜂擁(yong)而上(shang)，原(yuan)有(you)企(qi)(qi)業(ye)生(sheng)產量連續增產。在中(zhong)國(guo)(guo)，第1次出(chu)現了鋯(gao)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)制(zhi)品(pin)供大于(yu)求的(de)現象(xiang)，產量達到(dao)40000-45000t。價(jia)格下跌，企(qi)(qi)業(ye)效(xiao)益明顯下降。最近幾年(nian)，中(zhong)國(guo)(guo)鋯(gao)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)制(zhi)品(pin)有(you)了更大的(de)發(fa)展，但由于(yu)鋯(gao)英砂短缺(que)。原(yuan)材料(liao)(liao)的(de)漲(zhang)價(jia)，企(qi)(qi)業(ye)之間(jian)的(de)競爭加劇，鋯(gao)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)制(zhi)品(pin)的(de)價(jia)格偏低，庫存(cun)增加，致(zhi)使企(qi)(qi)業(ye)陷入(ru)困境(jing)，甚至(zhi)出(chu)現嚴(yan)重虧損，小工廠(chang)瀕臨關閉。

中國的(de)鋯(gao)化學制品的(de)產(chan)(chan)(chan)量大(da)約在(zai)70000-75000t，庫存量在(zai)10000-15000t。資(zi)金積(ji)壓嚴重，有些工(gong)廠停產(chan)(chan)(chan)，而有些工(gong)廠在(zai)擴產(chan)(chan)(chan)。所以，中國的(de)鋯(gao)業(ye)發展不容樂觀。

物理性質

鋯(gao)，原子(zi)序數(shu)40，原子(zi)量91.224，為(wei)銀灰色金屬，外(wai)觀(guan)似鋼，有光(guang)澤，熔(rong)點1852°C，沸點4377°C，密度(du)6.49克(ke)/立方厘(li)米。

原子序數 40

質子數 40

莫氏硬度 4.5

熔點 1852℃

沸點 4377℃

密(mi)度 6.49g/cm3

原(yuan)子(zi)量 91.224

體積(ji) 14.1cm3/mol

晶體結構：晶胞(bao)為密排六(liu)方晶胞(bao)。

晶胞參數

a = 323.2 pm α = 90°

b = 323.2 pm β = 90°

c = 514.7 pm γ = 120°

化學性質

基本性質

金屬鋯

鋯(gao)(gao)容易吸(xi)(xi)收(shou)氫(qing)(qing)、氮和氧氣(qi)(qi)；鋯(gao)(gao)對氧的(de)(de)親和力很強(qiang)，1000°C氧氣(qi)(qi)溶(rong)于鋯(gao)(gao)中能使其(qi)體積顯(xian)著增(zeng)加(jia)。鋯(gao)(gao)的(de)(de)表(biao)面(mian)易形成(cheng)(cheng)一層氧化膜，具有(you)光澤(ze)，故外(wai)觀與鋼(gang)相(xiang)似(si)。有(you)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)，但是(shi)溶(rong)于氫(qing)(qing)氟酸和王(wang)水。高溫時，可(ke)(ke)與非金(jin)屬(shu)元(yuan)素(su)和許多金(jin)屬(shu)元(yuan)素(su)反應，生(sheng)成(cheng)(cheng)固溶(rong)體。鋯(gao)(gao)的(de)(de)可(ke)(ke)塑性(xing)好，易于加(jia)工成(cheng)(cheng)板(ban)、絲等。鋯(gao)(gao)在加(jia)熱時能大量(liang)地吸(xi)(xi)收(shou)氧、氫(qing)(qing)、氮等氣(qi)(qi)體，可(ke)(ke)用(yong)作貯氫(qing)(qing)材(cai)料。鋯(gao)(gao)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)比鈦好，接近鈮、鉭。鋯(gao)(gao)與鉿是(shi)化學性(xing)質(zhi)相(xiang)似(si)、又共生(sheng)在一起的(de)(de)兩個金(jin)屬(shu)，且(qie)含有(you)放(fang)射性(xing)物質(zhi)。

CAS號 7440-67-7

所屬周期 5

所屬族數 ⅣB

電子層(ceng)分布 K-L-M-N-O

外圍電子層排(pai)布 4d25s2

核外電子(zi)排布 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

氧化鋯

氧(yang)化(hua)(hua)鋯(gao)(gao)（ZrO?）是(shi)自然界的(de)(de)(de)礦(kuang)物原料(liao)，主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)有(you)(you)斜鋯(gao)(gao)石(shi)和(he)(he)鋯(gao)(gao)英石(shi)。鋯(gao)(gao)英石(shi)系火成巖深層(ceng)礦(kuang)物，顏(yan)色有(you)(you)淡黃(huang)、棕黃(huang)、黃(huang)綠等(deng)，比重4.6-4.7，硬度(du)7.5，具有(you)(you)強烈的(de)(de)(de)金屬光澤，可為陶瓷釉(you)用原料(liao)。純的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)鋯(gao)(gao)是(shi)一種高(gao)(gao)級耐火原料(liao)，其(qi)熔融溫(wen)(wen)(wen)度(du)約為2900℃它(ta)(ta)可提(ti)高(gao)(gao)釉(you)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)粘度(du)和(he)(he)擴大(da)(da)粘度(du)變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)范圍，有(you)(you)較好(hao)的(de)(de)(de)熱穩定性，其(qi)含量為2%-3%時，能(neng)提(ti)高(gao)(gao)釉(you)的(de)(de)(de)抗龜(gui)裂性能(neng)。還因它(ta)(ta)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學惰性大(da)(da)，故(gu)能(neng)提(ti)高(gao)(gao)釉(you)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學穩定性和(he)(he)耐酸堿能(neng)力，還能(neng)起到乳濁(zhuo)劑的(de)(de)(de)作用。在建筑(zhu)陶瓷釉(you)料(liao)中多使用鋯(gao)(gao)英石(shi)，一般用量為8%-12%。并(bing)為“釉(you)下白(bai)”的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)原料(liao)，氧(yang)化(hua)(hua)鋯(gao)(gao)為黃(huang)綠色顏(yan)料(liao)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)助色劑，若(ruo)想獲(huo)得較好(hao)的(de)(de)(de)釩鋯(gao)(gao)黃(huang)顏(yan)料(liao)必(bi)須(xu)選用質純的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)鋯(gao)(gao)。

1、由灼燒二氧(yang)化鋯(gao)水(shui)合物或揮發性(xing)含氧(yang)酸鋯(gao)鹽所得的二氧(yang)化鋯(gao)為白色(se)粉末，不溶(rong)于水(shui)。

2、經由輕度灼(zhuo)燒(shao)所(suo)得的二氧化(hua)鋯，比較容(rong)易被無機酸溶解(jie)。

強(qiang)熱灼燒所得的二氧(yang)化鋯只溶(rong)于濃硫酸和氫(qing)(qing)氟酸，經過(guo)熔融重結晶的二氧(yang)化鋯只與氫(qing)(qing)氟酸作用(yong)。

3、二(er)氧(yang)化(hua)鋯是一(yi)種兩性(xing)氧(yang)化(hua)物，與堿共熔可形成鋯酸鹽(yan)，但(dan)鋯酸鹽(yan)遇水容易水解為ZrO2·xH2O而沉淀。

4、二氧(yang)化(hua)鋯與(yu)碳(tan)和氯氣高溫(wen)反應(ying)，或者與(yu)四(si)氯化(hua)碳(tan)反應(ying)，生(sheng)成四(si)氯化(hua)鋯及二氯氧(yang)化(hua)鋯，水解(jie)又得到(dao)二氧(yang)化(hua)鋯。

5、它(ta)在電弧中與(yu)碳作用生成碳化鋯。

硅酸鋯

ZrSiO4，折射率高(gao)，化學(xue)穩(wen)定(ding)性能(neng)，是一(yi)種優質、價廉(lian)的(de)(de)乳(ru)濁劑(ji)，被廣(guang)泛用(yong)(yong)于(yu)各種建(jian)筑(zhu)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)、衛生陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)、日用(yong)(yong)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)、一(yi)級(ji)工藝品陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)等的(de)(de)生產(chan)中，在陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)釉料(liao)的(de)(de)加工生產(chan)中，使用(yong)(yong)范圍(wei)廣(guang)，應(ying)用(yong)(yong)量大。硅酸(suan)鋯(gao)之(zhi)所以在陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)生產(chan)中得以廣(guang)泛應(ying)用(yong)(yong)，還因(yin)為(wei)其化學(xue)穩(wen)定(ding)性好(hao)，因(yin)而不受陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)燒成氣氛(fen)的(de)(de)影(ying)響，且能(neng)顯著改善陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)的(de)(de)坯釉結合性能(neng)，提高(gao)陶(tao)瓷(ci)(ci)(ci)(ci)釉面硬度。硅酸(suan)鋯(gao)也在電(dian)視行(xing)業(ye)的(de)(de)彩色顯像管、玻璃行(xing)業(ye)的(de)(de)乳(ru)化玻璃、搪瓷(ci)(ci)(ci)(ci)釉料(liao)生產(chan)中得到(dao)了進一(yi)步的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)。硅酸(suan)鋯(gao)的(de)(de)熔點高(gao)：2500攝氏度，所以在耐(nai)火材料(liao)、玻璃窯爐鋯(gao)搗(dao)打(da)料(liao)、澆注料(liao)、噴涂料(liao)中也被廣(guang)泛應(ying)用(yong)(yong)。

鋯指數

鋯(gao)(gao)(gao)指(zhi)數(shu)是(shi)后處理工藝中(zhong)用來衡(heng)量(liang)溶劑(ji)(ji)降(jiang)(jiang)解程度的(de)(de)指(zhi)標。95Zr是(shi)一種重要的(de)(de)裂片，降(jiang)(jiang)解后的(de)(de)溶劑(ji)(ji)對(dui)95Zr具有(you)高選擇性的(de)(de)保(bao)留(liu)作(zuo)用，鋯(gao)(gao)(gao)指(zhi)數(shu)越(yue)大，溶劑(ji)(ji)降(jiang)(jiang)解越(yue)嚴(yan)重。鋯(gao)(gao)(gao)指(zhi)數(shu)（Z值(zhi)）的(de)(de)測(ce)量(liang)方(fang)法是(shi)：反(fan)萃后有(you)機相(xiang)(xiang)經氫氧化鈉、水和硝酸(suan)洗(xi)滌后，用示蹤量(liang)95Zr水相(xiang)(xiang)與之平(ping)衡(heng)，用3mol/L硝酸(suan)洗(xi)有(you)機相(xiang)(xiang)3次，除去TBP萃取的(de)(de)95Zr。測(ce)定溶劑(ji)(ji)相(xiang)(xiang)中(zhong)被保(bao)留(liu)的(de)(de)鋯(gao)(gao)(gao)量(liang)，每109L溶劑(ji)(ji)保(bao)留(liu)的(de)(de)95Zr的(de)(de)摩爾(er)數(shu)為溶劑(ji)(ji)的(de)(de)Z值(zhi)。由(you)于鋯(gao)(gao)(gao)在水溶液中(zhong)行為復雜(za)，隨測(ce)量(liang)條件不同，Z值(zhi)會不同，因而常用不穩(wen)定系數(shu)來表征溶劑(ji)(ji)的(de)(de)穩(wen)定性。

同位素

天然(ran)鋯(gao)有6種穩定同位素：鋯(gao)-90、鋯(gao)-91、鋯(gao)-92、鋯(gao)-94、鋯(gao)-96，其(qi)中(zhong)鋯(gao)-90含(han)量最大(da)。

同(tong)位素 豐度(du) 半(ban)衰(shuai)期(qi) 衰(shuai)變模式 衰(shuai)變能量(liang) 衰(shuai)變產物

（MeV）

Zr-90 51.45% 穩定

Zr-91 11.22% 穩(wen)定

Zr-92 17.15% 穩定(ding)

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(shuai)變(bian) 3.35 Nb-96

含量分布

地殼中(zhong)鋯(gao)的(de)含(han)量居(ju)第(di)19位(wei)，幾乎與(yu)鉻(ge)相等。自(zi)然界(jie)(jie)中(zhong)具有工業(ye)價值的(de)含(han)鋯(gao)礦(kuang)物，主(zhu)要有鋯(gao)英石及斜鋯(gao)石。世界(jie)(jie)鋯(gao)資源主(zhu)要賦存于海(hai)濱砂(sha)礦(kuang)礦(kuang)床中(zhong)，只有少(shao)部分(fen)賦于積礦(kuang)砂(sha)和(he)原生(sheng)礦(kuang)中(zhong)。世界(jie)(jie)鋯(gao)英砂(sha)儲量約(yue)4000萬(wan)噸，其中(zhong)85%分(fen)布在澳(ao)大利亞(ya)、南非、美國、印度和(he)前蘇聯。我國鋯(gao)礦(kuang)儲量居(ju)世界(jie)(jie)第(di)九位(wei)，總儲量為(wei)200余萬(wan)噸，主(zhu)要集中(zhong)在廣東、海(hai)南、廣西(xi)和(he)四川，而云南主(zhu)要是(shi)巖礦(kuang)，其它如湖南、湖北、安徽、福(fu)建、江西(xi)、遼寧等，也有一(yi)些鋯(gao)資源。

元素在太陽中(zhong)的含(han)量（ppm） 0.04

元素在海水(shui)中的含(han)量（ppm） 0.000009

地(di)殼中含量（ppm） 190

用途

工業用途

吸氣劑

鋯(gao)和(he)(he)鋰(li)及(ji)鈦一樣(yang)能(neng)強烈(lie)地吸收(shou)氮、氫、氧等(deng)氣(qi)體。當溫度(du)超過攝氏九百度(du)，鋯(gao)能(neng)猛烈(lie)地吸收(shou)氮氣(qi)；在攝氏二百度(du)的(de)(de)(de)條件下，一百克金屬鋯(gao)能(neng)夠吸收(shou)八(ba)百一十(shi)七升氫氣(qi)，相當于鐵的(de)(de)(de)八(ba)十(shi)多萬(wan)倍。鋯(gao)的(de)(de)(de)這種特性已被廣泛(fan)利用(yong)，比如在電(dian)真(zhen)空(kong)工業中(zhong)，人們(men)(men)廣泛(fan)利用(yong)鋯(gao)粉(fen)涂在電(dian)真(zhen)空(kong)元(yuan)件和(he)(he)儀表的(de)(de)(de)陽極和(he)(he)其他受熱部件的(de)(de)(de)表面上，吸收(shou)真(zhen)空(kong)管中(zhong)的(de)(de)(de)殘(can)余(yu)氣(qi)體，制成高(gao)度(du)真(zhen)空(kong)的(de)(de)(de)電(dian)子管和(he)(he)其他電(dian)真(zhen)空(kong)儀表，從而提高(gao)它們(men)(men)的(de)(de)(de)質(zhi)量，延長(chang)它們(men)(men)的(de)(de)(de)使用(yong)時間。

冶金作用

鋯還可(ke)以用做冶金(jin)工業的(de)“維生素(su)”，發(fa)揮它(ta)強(qiang)有力的(de)脫氧、除氮、去(qu)硫的(de)作用。鋼(gang)里只要加進(jin)千分之一的(de)鋯，硬(ying)度(du)(du)和強(qiang)度(du)(du)就(jiu)會驚人地提(ti)高(gao)；含鋯的(de)裝甲鋼(gang)、不銹鋼(gang)和耐熱鋼(gang)等，是(shi)制(zhi)(zhi)造裝甲車、坦克(ke)、大炮和防彈板等國防武器的(de)重要材(cai)料。把(ba)鋯摻進(jin)銅里，抽成(cheng)銅線，導電(dian)能(neng)力并不減弱，而(er)熔點(dian)卻(que)大大提(ti)高(gao)，用做高(gao)壓電(dian)線非(fei)常合(he)適。含鋯的(de)鋅鎂合(he)金(jin)，又輕又耐高(gao)溫，強(qiang)度(du)(du)是(shi)普通鎂合(he)金(jin)的(de)兩倍，可(ke)用到噴氣發(fa)動(dong)機(ji)構(gou)件的(de)制(zhi)(zhi)造上。

另外，鋯粉的特點是(shi)著火(huo)點低和燃燒速度快(kuai)，可以用做(zuo)起爆(bao)雷管的起爆(bao)藥，這種(zhong)高(gao)級雷管甚至在水(shui)下也能夠爆(bao)炸。鋯粉再加上氧化劑。這好(hao)比火(huo)上加油，燃燒起來強(qiang)光眩目，是(shi)制造曳光彈和照明(ming)彈的好(hao)材(cai)料。

鋯合金

鋯(gao)合金(jin)以鋯(gao)為(wei)基體加入其他(ta)元素(su)而構成的(de)有(you)色合金(jin)。主要合金(jin)元素(su)有(you)錫、鈮、鐵等。鋯(gao)合金(jin)在300～400℃的(de)高溫高壓水(shui)和(he)蒸汽中有(you)良好的(de)耐蝕性能、適中的(de)力學性能、較(jiao)低(di)的(de)原子熱中子吸(xi)收(shou)截(jie)面(mian)，對(dui)核(he)燃料(liao)有(you)良好的(de)相容性，多用作水(shui)冷核(he)反應堆(dui)的(de)堆(dui)芯結構材料(liao)。此(ci)外，鋯(gao)對(dui)多種酸、堿和(he)鹽(yan)有(you)優良的(de)抗蝕性，與氧、氮等氣(qi)(qi)體有(you)強烈的(de)親(qin)和(he)力，因此(ci)鋯(gao)合金(jin)也(ye)用于制(zhi)造耐蝕部件和(he)制(zhi)藥機械部件，在電真空(kong)和(he)燈泡工業中被廣泛用作非(fei)蒸散型消氣(qi)(qi)劑。

工業規模(mo)生產的(de)(de)鋯(gao)(gao)(gao)(gao)合(he)金(jin)(jin)(jin)有鋯(gao)(gao)(gao)(gao)錫(xi)系(xi)和(he)鋯(gao)(gao)(gao)(gao)鈮系(xi)兩(liang)類。前者(zhe)合(he)金(jin)(jin)(jin)牌號有Zr-2、Zr-4，后者(zhe)的(de)(de)典(dian)型代表(biao)是Zr-2.5Nb。在(zai)鋯(gao)(gao)(gao)(gao)錫(xi)系(xi)合(he)金(jin)(jin)(jin)中，合(he)金(jin)(jin)(jin)元素錫(xi)、鐵、鉻(ge)、鎳(nie)可提高材(cai)(cai)料的(de)(de)強度、耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)和(he)耐蝕(shi)(shi)膜的(de)(de)導熱性(xing)(xing)，降低表(biao)面(mian)狀態對腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)敏(min)感性(xing)(xing)。通常Zr-2合(he)金(jin)(jin)(jin)用(yong)于(yu)沸水堆，Zr-4合(he)金(jin)(jin)(jin)用(yong)于(yu)壓水堆。在(zai)鋯(gao)(gao)(gao)(gao)鈮系(xi)合(he)金(jin)(jin)(jin)中，鈮的(de)(de)添加(jia)(jia)(jia)量達到使用(yong)溫度下(xia)(xia)鋯(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)晶體(ti)結構的(de)(de)固(gu)溶極限時，合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)最好(hao)。鋯(gao)(gao)(gao)(gao)合(he)金(jin)(jin)(jin)有同質異晶轉(zhuan)變(bian)，高溫下(xia)(xia)的(de)(de)晶體(ti)結構為體(ti)心立方(fang)，低溫下(xia)(xia)為密(mi)排六方(fang)。鋯(gao)(gao)(gao)(gao)合(he)金(jin)(jin)(jin)塑性(xing)(xing)好(hao)，可通過塑性(xing)(xing)加(jia)(jia)(jia)工制成管材(cai)(cai)、板材(cai)(cai)、棒材(cai)(cai)和(he)絲材(cai)(cai)；其(qi)焊接(jie)(jie)性(xing)(xing)也好(hao)，可用(yong)以進(jin)行焊接(jie)(jie)加(jia)(jia)(jia)工。

鋯(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)熱(re)(re)中(zhong)子(zi)俘獲(huo)截面小，有突出的(de)(de)(de)核(he)性能(neng)(neng)，是(shi)發(fa)展原子(zi)能(neng)(neng)工(gong)業不(bu)可(ke)缺少的(de)(de)(de)材料(liao)，可(ke)作(zuo)(zuo)(zuo)反應(ying)堆芯結(jie)構材料(liao)。鋯(gao)(gao)(gao)粉在空氣(qi)中(zhong)易燃燒，可(ke)作(zuo)(zuo)(zuo)引爆雷(lei)管(guan)及(ji)無煙火藥。鋯(gao)(gao)(gao)可(ke)用(yong)(yong)于優質鋼脫氧去(qu)硫(liu)的(de)(de)(de)添加劑(ji)(ji)，也(ye)是(shi)裝甲鋼、大炮用(yong)(yong)鋼、不(bu)銹(xiu)鋼及(ji)耐熱(re)(re)鋼的(de)(de)(de)組元。鋯(gao)(gao)(gao)是(shi)鎂合金(jin)的(de)(de)(de)重要(yao)合金(jin)元素，能(neng)(neng)提(ti)高(gao)鎂合抗拉強(qiang)度(du)和加工(gong)性能(neng)(neng)。鋯(gao)(gao)(gao)還(huan)是(shi)鋁鎂合金(jin)的(de)(de)(de)變質劑(ji)(ji)，能(neng)(neng)細化(hua)晶粒。二氧化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)和鋯(gao)(gao)(gao)英石是(shi)耐火材料(liao)中(zhong)最有價(jia)值的(de)(de)(de)化(hua)合物。二氧化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)是(shi)新(xin)型陶瓷(ci)(ci)的(de)(de)(de)主要(yao)材料(liao)，不(bu)可(ke)用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)抗高(gao)溫氧化(hua)的(de)(de)(de)加熱(re)(re)材料(liao)。二氧化(hua)鋯(gao)(gao)(gao)可(ke)作(zuo)(zuo)(zuo)耐酸(suan)搪瓷(ci)(ci)、玻璃的(de)(de)(de)添加劑(ji)(ji)，能(neng)(neng)顯著提(ti)高(gao)玻璃的(de)(de)(de)彈性、化(hua)學穩(wen)定(ding)(ding)性及(ji)耐熱(re)(re)性。鋯(gao)(gao)(gao)英石的(de)(de)(de)光反射性能(neng)(neng)強(qiang)、熱(re)(re)穩(wen)定(ding)(ding)性好，在陶瓷(ci)(ci)和玻璃中(zhong)可(ke)作(zuo)(zuo)(zuo)遮光劑(ji)(ji)使用(yong)(yong)。鋯(gao)(gao)(gao)在加熱(re)(re)時能(neng)(neng)大量地吸收(shou)氧、氫(qing)、氨(an)等氣(qi)體，是(shi)理想的(de)(de)(de)吸氣(qi)劑(ji)(ji)，如電子(zi)管(guan)中(zhong)用(yong)(yong)鋯(gao)(gao)(gao)粉作(zuo)(zuo)(zuo)除氣(qi)劑(ji)(ji)，用(yong)(yong)鋯(gao)(gao)(gao)絲鋯(gao)(gao)(gao)片作(zuo)(zuo)(zuo)柵極支(zhi)架(jia)、陽極支(zhi)架(jia)等。

粉(fen)末(mo)狀鐵與硝酸鋯(gao)混合，可(ke)作閃光粉(fen)。金(jin)屬鋯(gao)幾(ji)乎全部用(yong)(yong)作核(he)反應堆中鈾(you)燃料元件的(de)包殼。也用(yong)(yong)來(lai)制造照相用(yong)(yong)的(de)閃光燈，以及(ji)耐腐(fu)蝕的(de)容器和(he)管道，特別(bie)是能(neng)耐鹽(yan)酸和(he)硫(liu)酸。鋯(gao)的(de)化學(xue)藥品可(ke)作聚合物的(de)交聯劑(ji)。

軍事用途

從軍工上來看，鋼(gang)里(li)只要(yao)加(jia)進(jin)千分之一的鋯(gao)，硬度(du)和(he)強度(du)就會驚(jing)人(ren)地提高。含鋯(gao)的裝(zhuang)(zhuang)甲鋼(gang)、大(da)炮鍛件(jian)鋼(gang)、不銹鋼(gang)和(he)耐熱鋼(gang)等是制造裝(zhuang)(zhuang)甲車、坦克、大(da)炮和(he)防彈板等武器的重要(yao)材料。

從(cong)原子能(neng)(neng)和核能(neng)(neng)上(shang)來看，鋯(gao)有突出的(de)核能(neng)(neng)性(xing)，是(shi)發(fa)展原子能(neng)(neng)工業不可缺少(shao)的(de)材(cai)料(liao)，中國的(de)大型核電(dian)站普遍都用鋯(gao)材(cai)，如果用核動力發(fa)電(dian)，每一百萬千瓦(wa)的(de)發(fa)電(dian)能(neng)(neng)力，一年就要消耗掉20到25噸金屬鋯(gao)。一艘三(san)萬馬(ma)力的(de)核潛艇所(suo)用的(de)鋯(gao)合金作核燃料(liao)的(de)包套和壓力管(guan)，使用量即可達20至30噸。

鋯(gao)是一種稀有(you)金(jin)屬，具有(you)驚人的(de)抗(kang)(kang)腐蝕性能(neng)、極高的(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)、超高的(de)硬度和強度等特(te)性，被廣(guang)泛用在(zai)(zai)航(hang)空(kong)航(hang)天、軍工、核反應、原子能(neng)領域。“神六(liu)”上(shang)使用的(de)抗(kang)(kang)腐蝕性、耐高的(de)鈦(tai)產品，其抗(kang)(kang)腐蝕性能(neng)遠不如鋯(gao)，其熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)1600度左右，而(er)鋯(gao)的(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)則在(zai)(zai)1800度以(yi)上(shang)，二氧化(hua)鋯(gao)的(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)更是高達2700度以(yi)上(shang)，所以(yi)鋯(gao)作為航(hang)空(kong)航(hang)天材料，其各方面的(de)性能(neng)大(da)大(da)優越(yue)于鈦(tai)。

泄漏應急處理

隔(ge)離泄(xie)漏污染(ran)區，限(xian)制出入。切斷火源。建議(yi)應急處理人(ren)員戴自給式呼吸器(qi)，穿(chuan)消防防護服。

小量泄漏：使用無火花工具收(shou)集于干燥、潔凈、有(you)蓋的容器中。轉(zhuan)移(yi)回收(shou)。

大量泄(xie)漏：用塑料布(bu)、帆布(bu)覆蓋，減少飛(fei)散。使(shi)用無(wu)火(huo)花工具(ju)收集轉移(yi)回(hui)收。

防護措施

呼吸系統防護：空氣(qi)中粉塵(chen)濃(nong)度超(chao)標時，佩戴(dai)自吸過濾式(shi)防塵(chen)口罩。

眼睛防護：空氣中粉塵濃度(du)超(chao)標時，戴化學安全防護眼鏡。

身體防護：穿一(yi)般作業(ye)防護服。

手防(fang)護：戴防(fang)化學品(pin)手套。

儲存運輸

儲(chu)(chu)(chu)存(cun)時常以不少于25%的水潤濕(shi)、鈍化(hua)。儲(chu)(chu)(chu)存(cun)于陰涼、通(tong)風(feng)的庫房(fang)。遠離火(huo)種、熱源(yuan)。包裝密封(feng)。應(ying)與酸類等分開存(cun)放，切忌混儲(chu)(chu)(chu)。采(cai)用防(fang)(fang)(fang)爆型(xing)照明、通(tong)風(feng)設施。禁止(zhi)使用易產生(sheng)火(huo)花的機械設備和(he)工具。儲(chu)(chu)(chu)區應(ying)備有(you)合(he)適(shi)的材料收容泄漏物。在運輸過程中要防(fang)(fang)(fang)雨淋(lin)、防(fang)(fang)(fang)震。裝卸(xie)時要小心輕(qing)放，防(fang)(fang)(fang)止(zhi)碰(peng)撞和(he)滾動，防(fang)(fang)(fang)止(zhi)機械損傷。