Produksjonen av zirkonium og dets borholdige legeringer krever nøye kontroll. Siden kjemiske metoder for bestemmelse av bor i metallisk zirkonium og dets legeringer ikke er beskrevet i litteraturen, var målet med dette arbeidet å utvikle en enkel kjemisk metode for å bestemme innholdet av bor i metallisk zirkonium og dets legeringer, spesielt. i legeringer med lavt innhold av niob.
Ved produksjon av zirkonium har jodidmetoden, i motsetning til produksjon av titan, industriell betydning.
Inneholdt i utslipp fra zirkoniumproduksjon, katalysatorer for organisk syntese.
Hafnium oppnås kun som et biprodukt fra reaktor-grade zirkonium produksjon. Hovedapplikasjonen er produksjon av kontrollstaver i atomreaktorer. Totalt forbruk overstiger i dag ikke 75 % av produksjonen. Utforskningen av nye bruksområder - produksjon av høytemperaturlegeringer, filamenter, getters, pulver til blitslamper, detonatorer - kan imidlertid øke etterspørselen etter metallet betydelig. Separasjonen av hafnium fra zirkonium er en kostbar prosess, og separasjonskostnadene deles vanligvis likt mellom kostnadene for begge metaller.
Det er ingen fullstendig analogi i egenskapene til produktene til plasmafluorid- og ekstraksjonsfluoridteknologiene for produksjon av zirkonium, siden i ekstraksjonsfluoridteknologien separeres zirkonium og hafnium på det hydrokjemiske stadiet ved ekstraksjon. Ved bruk av plasmafluoridteknologi for behandling av zirkon under sublimering rensing av zirkonium fra urenheter angitt i tabell. 3.4, hafnium følger hovedsakelig zirkonium.
Metoden for å separere zirkonium og hafnium ved elektrolyse av smelter er av interesse for produksjon av zirkonium, siden det samtidig med produksjon av metallisk zirkonium renses fra hafnium.
Råvarer for å oppnå hafnium er zirkoniumkonsentrater eller produkter og mellomprodukter fra zirkoniumproduksjon.
Ordning for å oppnå zirkonium ved Croll-metoden ved anlegget i Albany. Alle disse vanskelighetene gjør det nødvendig å nøye rense reagensene som brukes i produksjonen av zirkonium og hafnium, spesielt fra oksygen, vann og nitrogen, og begrense valget av metoder som kan brukes for å oppnå disse metallene.
mottaksenhet. Hafniummetall kan oppnås ved de samme metodene som brukes i produksjonen av zirkonium. Hafniumtetrakloridet renses ved destillasjon i en hydrogenatmosfære og reduseres deretter med magnesium. Rensing av hafniumsvamp fra magnesiumklorid utføres i anlegg for rengjøring av zirkoniumsvamp, siden det ikke er noen alvorlig fare for forurensning av hafnium med zirkonium i denne operasjonen, eller omvendt. Svampaktig hafnium smeltes ned i en bue og helles i kobberformer.
Hafniummetall oppnås ved de samme metodene som brukes i produksjonen av zirkonium: Kroll-metoden, en modifisert Kroll-metode som bruker natrium som reduksjonsmiddel, og de Boer- eller jodid-prosessen.
Jodidprosessen for å produsere mykt, formbart hafnium er lik den som brukes i produksjonen av zirkonium, så utstyret som jodid hafnium oppnås med er omtrent det samme som når det gjelder å oppnå zirkonium. I følge dataene er nedbørstemperaturen til hafnium fra tetrajodid 1600 C, og zirkonium er 1400 C.
En detaljert studie av Kroll-prosessen som anvendt på titan kan gjøre det mulig å gjøre noen endringer i det teknologiske opplegget for produksjon av zirkonium; spesielt gjelder dette forenklingen av apparatet, reduksjonen av en rekke operasjoner og økningen i størrelsen på aggregatene.
For å oppnå renere pulvere av niob og tantal, er det bedre å gjennomføre reduksjonen av gassformige klorider med flytende magnesium på samme måte som man gjør ved produksjon av zirkonium.
I 1945 ble det bare produsert 0,07 kg zirkonium i USA, men fra 1948, i forbindelse med arbeidet med å lage atomreaktorer, økte produksjonen av zirkonium kraftig og nådde i løpet av få år flere titalls tonn.
Forekomster av malmer av zirkonium, som er mye mer utbredt i naturen enn for eksempel beryllium, er ifølge utenlandsk presse i USA, India, Brasil, Australia og i en rekke afrikanske stater. Produksjonen av zirkonium i USA fra 1947 til 1958 økte 3 tusen ganger.
På grunn av sine høye anti-korrosjonsegenskaper kan zirkonium brukes til fremstilling av deler av kjemisk utstyr, medisinske instrumenter og i andre teknologiområder. Det er imidlertid usannsynlig at produksjonen av zirkonium ville ha nådd det moderne nivået så raskt hvis den ikke hadde en mer spesifikk egenskap - et lite termisk nøytronabsorpsjonstverrsnitt.
Teknologien og utstyret som brukes for å oppnå hafnium ved Kroll-metoden er i hovedsak den samme som ved produksjon av metallisk zirkonium. Modifikasjoner sammenlignet med den teknologiske prosessen for produksjon av zirkonium bestemmes av utskifting eller endring av individuelle apparater, teknologiske operasjoner og kvaliteter av råvarer. Her bør man huske på den større følsomheten til hafniumtetraklorid for atmosfærisk fuktighet, den større stabiliteten til hafnylklorid og den noe større pyroforisiteten til en fersk metallsvamp.
Siden hafnium utvinnes sammen med produksjonen av reaktorzirkonium, øker produksjonen proporsjonalt med frigjøringen av sistnevnte, dessuten med 50 kg zirkonium; motta omtrent 1 kg hafnium. Ved å bruke denne beregningen, i fragmentarisk informasjon om produksjonen av zirkonium i separat. Ifølge prognosen] fra US Bureau of Mines, publisert i 1975, landets behov for hafnium ved begynnelsen av XX - - XXI århundrer.
Spektralanalyse av zirkonium for urenheter er i stor grad vanskelig på grunn av det faktum at mot bakgrunnen av flerlinjespekteret av zirkonium er det vanskelig å skille svake linjer i spektrene med lave urenhetskonsentrasjoner. Denne metoden gjør det også mulig å bestemme små konsentrasjoner av fluor i metallisk zirkonium, som er svært viktig for å kontrollere produksjonen av elektrolytisk zirkonium.
Siden hafnium utvinnes sammen med produksjonen av reaktorzirkonium, øker produksjonen proporsjonalt med frigjøringen av sistnevnte, og ca. 1 kg hafnium oppnås per 50 kg zirkonium. I løpet av det nåværende tiåret (1970 - 1980) vil verdenskapasiteten til atomkraftverk øke med henholdsvis 5 - 8 ganger, produksjonen av zirkonium og hafnium vil øke. Tross alt krever hver megawatt kjernekraft fra 45 til 79 kg zirkonium for produksjon av rør og andre deler. I tillegg skal 25 - 35 % av zirkoniumrørene i driftsreaktorer skiftes ut årlig. Som et resultat vil det allerede på midten av 1970-tallet bli forbrukt omtrent like mye zirkonium til disse formålene som til nye reaktorer.
Fluorsublimeringsteknologien for rensing av zirkoniumtetrafluorid fra Al, Ca, Cu, Fe, Mg fluorider ble godt mestret i USSR på 80-tallet ved Pridneprovsky kjemiske anlegg under utviklingen og utviklingen av ekstraksjonsfluoridteknologien for produksjonen av kjernefysisk rent zirkonium.
Ca, Cu, Fe, Mg, Th) er i form av en fluoridsammensetning oppnådd ved sublimeringsrensing av zirkonium. Ved storskala plasmaproduksjon av zirkonium og silisium kan den akkumulerte massen av dette avfallet bli betydelig over tid; for sin prosessering kan plasma- og frekvensteknologier brukes til å trekke ut disse komponentene i form av dispergerte oksider eller metaller (se kap.
Ved bearbeiding av 1 tonn zirkon og utvinning av zirkonium og silisium fra det i form av fluorider, gjenstår 46 kg Al i avfallet; 0 1 kg Ca; 0 4 kg Si; 1 3 kg Fe; 1 1 kg Mg; 0 3 - 0 4 kg Th; 0 3 - 0 4 kg U; 0 3 kg Ti; de. 8 6 kg metaller, hvorav hoveddelen (A1, Ca, Cu, Fe, Mg, Th) er i form av en fluorsammensetning oppnådd ved sublimeringsrensing av zirkonium. Ved storskala plasmaproduksjon av zirkonium og silisium kan den akkumulerte massen av dette avfallet bli betydelig over tid; for sin prosessering kan plasma- og frekvensteknologier brukes til å trekke ut disse komponentene i form av dispergerte oksider eller metaller (se kap.
I 1945 ble det bare produsert 0,07 kg zirkonium i USA, men fra 1948, i forbindelse med arbeidet med å lage atomreaktorer, økte produksjonen av zirkonium kraftig og nådde i løpet av få år flere titalls tonn. Som et resultat er teknologien for å produsere zirkonium, som var en sjeldenhet for noen år siden, nå mer avansert enn teknologien for å produsere mange andre metaller som har vært kjent og brukt i flere tiår.
I henhold til oppvarmingsprinsippet klassifiseres vakuumbueovner som direktevirkende lysbueovner. Vakuum lysbueovner er en av de nye typene elektrotermisk utstyr. Utseendet deres er forårsaket av en økning i produksjonen av zirkonium, titan, molybden og noen andre ildfaste og reaktive materialer.
Men selv i dette tilfellet kan det ikke brukes uten foreløpig kjemisk rensing (se avsnitt 15.5) fra grunnstoffet hafnium, som alltid følger med det i naturen, og har kjemiske egenskaper som ligner på zirkonium. Hafnium, som gjenvinnes ved produksjon av reaktorkvalitetszirkonium, er et utmerket materiale for fremstilling av reaktorkontrollstaver.
Hafnium er i gruppe IV i det periodiske systemet for grunnstoffer til D. I. Mendeleev og er inkludert i titanundergruppen. Det refererer til sporstoffer som ikke har sine egne mineraler; følger med zirkonium i naturen. For tiden oppnås det som et biprodukt ved produksjon av zirkonium. Når det gjelder kjemiske og fysiske egenskaper, er hafnium nær zirkonium, men skiller seg vesentlig fra sistnevnte når det gjelder kjernefysiske egenskaper.
I den kjemiske industrien brukes molybden i form av pakninger og bolter for varmreparasjon (tanking) av kar foret med glassfliser, brukt ved arbeid med svovelsyre og sure miljøer hvor hydrogen frigjøres. I produkter som opererer i svovelsyre, brukes også molybden termoelementer og ventiler, og molybden legeringer tjener som foring av reaktorer i installasjoner beregnet for produksjon av p-butylklorid ved reaksjoner som involverer saltsyre og svovelsyre ved temperaturer over 170 ° C. Blant de ulike molybdenapplikasjoner inkluderer også hydroklorering i flytende fase, zirkonium og ultrarent thoriumproduksjon.
Bedrifter forble bak statsgrensen, hvor pilot- og industriinstallasjoner som opererer på nye elektriske teknologier er blitt opprettet. For eksempel, ved Ulba Metallurgical Plant (Kasakhstan) var det en industriell installasjon for plasmakonvertering av uranheksafluorid anriket i isotopen U-235 til uranoksider for fremstilling av oksidkjernebrensel og flussyre; ved Prydniprovsky kjemiske anlegg (Ukraina) - industrielt utstyr for produksjon av zirkonium og hafnium fra fluoridråvarer ved bruk av kald digelteknologi; ved Forskningsinstituttet for stabile isotoper (Georgia) - et pilothøyfrekvent anlegg for produksjon av isotopisk anriket (i B-10 isotop) borkarbid ved direkte induksjonsoppvarming; en høyfrekvent enhet av samme type ble igjen ved NPO Powder Metallurgy i Hviterussland. Situasjonen er ikke den beste for bedriftene som har blitt værende i Russland.
Bedrifter forble bak statsgrensen, hvor pilot- og industriinstallasjoner som opererer på nye elektriske teknologier er blitt opprettet. For eksempel, ved Ulba Metallurgical Plant (Kasakhstan), gjensto en industriell installasjon for plasmakonvertering av uranheksafluorid anriket i U-235-isotopen til uranoksider for fremstilling av oksidkjernebrensel og flussyre; ved Prydniprovsky kjemiske anlegg (Ukraina) - industrielt utstyr for produksjon av zirkonium og hafnium fra fluoridråvarer ved bruk av kald digelteknologi; ved Forskningsinstituttet for stabile isotoper (Georgia) - et pilothøyfrekvent anlegg for produksjon av isotopisk anriket (i B-10 isotop) borkarbid ved direkte induksjonsoppvarming; en høyfrekvent enhet av samme type ble igjen ved NPO Powder Metallurgy i Hviterussland. Situasjonen er ikke den beste for bedriftene som har blitt værende i Russland.
Spredte sjeldne metaller er gruppert på grunnlag av deres spredning i jordskorpen. Vanligvis er sporstoffer i form av en isomorf urenhet i gitteret til andre mineraler og utvinnes underveis fra metallurgisk avfall. Ga - fra produksjonsavfall av aluminium, In - fra sink- og blyproduksjonsavfall, Т1 - fra brennestøv av forskjellige sulfidkonsentrater, Ge - fra sink- og kobberproduksjonsavfall, samt kullbehandlingsavfall, Re - fra , Ш ekstrahert underveis i produksjonen av zirkonium. Dispergerte grunnstoffer Se og Te, som forekommer som urenheter i ulike naturlige sulfider, utvinnes enten fra avfallsproduktene fra svovelsyreproduksjonen eller fra metallurgiske prosesser.
Råstoffbasen av zirkonium inkluderer to mineraler rike på det - zirkon og baddeleyitt, som inneholder henholdsvis 456% og 691% zirkonium. I disse mineralene er zirkonium ledsaget av hafnium, et metall med et høyt termisk nøytronabsorpsjonstverrsnitt. Derfor sørger enhver teknologi for utvinning og raffinering av zirkonium for rensing fra hafnium. På begynnelsen av 80-tallet ble en ny teknologi for produksjon av zirkonium opprettet i USSR, inkludert sintring av zirkon med natriumkarbonat, påfølgende utvasking av natriumsilikat, oppløsning av zirkonium i salpetersyre, ekstraksjonsseparasjon fra hafnium og raffinering:; deretter ekstraheres zirkoniumet på nytt og den teknologiske syklusen bringes opp til produksjon av zirkoniumtetrafluorid, hvorfra zirkonium reduseres under kalsium-termisk smelting. Det resulterende zirkonium sendes til produksjon av legeringer for produksjon av drivstoffstangrør.
Råstoffbasen av zirkonium inkluderer to mineraler rike på det - zirkon og baddeleyitt, som inneholder henholdsvis 456% og 691% zirkonium. I disse mineralene er zirkonium ledsaget av hafnium, et metall med et høyt termisk nøytronabsorpsjonstverrsnitt. Derfor sørger enhver teknologi for utvinning og raffinering av zirkonium for rensing fra hafnium. På begynnelsen av 1980-tallet ble en ny teknologi for produksjon av zirkonium opprettet i USSR, inkludert sintring av zirkon med natriumkarbonat, påfølgende utvasking av natriumsilikat, oppløsning av zirkonium i salpetersyre, ekstraksjonsseparasjon fra hafnium og raffinering; deretter ekstraheres zirkoniumet på nytt og den teknologiske syklusen bringes opp til produksjon av zirkoniumtetrafluorid, hvorfra zirkonium reduseres under kalsium-termisk smelting. Etterfølgende teknologi inkluderer elektronstråleraffinering. Det resulterende zirkonium sendes til produksjon av legeringer for produksjon av drivstoffstangrør.
Zirkonium, i samsvar med strukturen til elektronskallet og følgelig dens plass i det periodiske systemet av elementer av D. I. Mendeleev, er en analog av titan i fysiske og kjemiske termer. For zirkoniummetallet kommer dette til uttrykk i likheten med titan når det gjelder fysiske, mekaniske, teknologiske, korrosjonsegenskaper og arten av de dannede legeringene. Derfor har det i løpet av de siste 15 - 20 årene vært en bred utvikling av zirkonium: utvikling av metoder for å oppnå og implementering av produksjon av høyrent zirkonium, en detaljert studie av dets egenskaper og legeringer.
For karbotermisk reduksjon av uran fra oksidråmaterialer er det mulig å bruke teknikken og teknologien til en kald digel, basert på direkte frekvens induksjonsoppvarming av ladningen UsOg xCj, som bruker sin egen eller induserte ledningsevne. Den høyfrekvente kuldedigelteknologien er nå utviklet i forhold til syntese av oksygenfri keramikk (karbider, nitrider og ulike keramiske sammensetninger; se kapittel. Kapittel 7, 8 og 14 viser diagrammer over induksjonsanlegg og metallurgiske ovner for syntesen av oksygenfrie keramiske materialer, for smelting og raffinering av metaller i diskrete og kontinuerlig-sekvensielle moduser ved bruk av kalddigelteknologi. Denne teknologien og den utviklede teknikken kan i prinsippet brukes i en storskala teknologi for karbotermisk reduksjon av uran fra oksidråvarer, men FoU er nødvendig for å løse teknologiske og instrumentelle problemer.På 1970- og 1980-tallet har arsenalet av plasma- og frekvensutstyr blitt mye rikere. i, hafnium, sjeldne og sjeldne jordmetaller inkludert skandium; Det dukket opp metall-dielektriske reaktorer som er gjennomsiktige for elektromagnetisk stråling i radiofrekvensområdet, brukt til høytemperatursyntese av oksygenfri keramikk, for å smelte oksidkeramikk og til og med for å forglasse radioaktivt avfall. I tillegg har FoU blitt utført for å lage kombinert plasma-frekvensutstyr for å løse kjemisk-teknologiske og metallurgiske problemer; for noen metallurgiske applikasjoner har megawatt-kraftutstyr allerede blitt opprettet og har funnet praktisk anvendelse. Resultatene av denne FoU vil bli presentert i påfølgende kapitler; det er svært sannsynlig at slikt utstyr også vil bli brukt til å introdusere teknologien for karbotermisk reduksjon av uran fra oksidråvarer til industriell produksjon.
For karbotermisk reduksjon av uran fra oksidråmaterialer er det mulig å bruke kalddigelteknikken og teknologien basert på direkte frekvensinduksjonsoppvarming av ladningen UsOg xC, som bruker sin egen eller induserte ledningsevne. Den høyfrekvente kuldedigelteknologien er nå utviklet i forhold til syntese av oksygenfri keramikk (karbider, nitrider og ulike keramiske sammensetninger; se kapittel. Kapittel 7, 8 og 14 viser diagrammer over induksjonsanlegg og metallurgiske ovner for syntesen av oksygenfrie keramiske materialer, for smelting og raffinering av metaller i diskrete og kontinuerlig-sekvensielle moduser ved bruk av kalddigelteknologi. Denne teknologien og den utviklede teknikken kan i prinsippet brukes i en storskala teknologi for karbotermisk reduksjon av uran fra oksidråvarer, men FoU er nødvendig for å løse teknologiske og instrumentelle problemer.På 1970- og 1980-tallet har arsenalet av plasma- og frekvensutstyr blitt mye rikere. i, hafnium, sjeldne og sjeldne jordmetaller inkludert skandium; Det dukket opp metall-dielektriske reaktorer som er gjennomsiktige for elektromagnetisk stråling i radiofrekvensområdet, brukt til høytemperatursyntese av oksygenfri keramikk, for å smelte oksidkeramikk og til og med for å forglasse radioaktivt avfall. I tillegg har FoU blitt utført for å lage kombinert plasma-frekvensutstyr for å løse kjemisk-teknologiske og metallurgiske problemer; for noen metallurgiske applikasjoner har megawatt-kraftutstyr allerede blitt opprettet og har funnet praktisk anvendelse. Resultatene av denne FoU vil bli presentert i påfølgende kapitler; det er svært sannsynlig at slikt utstyr også vil bli brukt til å introdusere teknologien for karbotermisk reduksjon av uran fra oksidråvarer til industriell produksjon.
Zirkoniumoksid - ZrO2 (zirkoniumdioksid), fargeløse krystaller, smp. 2900 °C.
Zirkoniumdioksid utviser amfotere egenskaper, det er uløselig i vann og vandige løsninger av de fleste syrer og alkalier, men det oppløses i flussyre og konsentrerte svovelsyrer, alkalismelter og glass.
- Zirconia finnes i tre krystallinske former:
- stabil monoklinisk, forekommende i naturen som mineralet baddelitt. metastabil medium temperatur tetragonal, tilstede i mange zirkoniumkeramikk. Overgangen av den tetragonale fasen av zirkoniumdioksid til den monokliniske er ledsaget av en økning i volum, noe som øker styrken til slik keramikk: mekaniske påkjenninger på spissen av en voksende mikrosprekker initierer en faseovergang av den tetragonale modifikasjonen til den monokliniske, og , som et resultat, lokale økninger i volum og følgelig i trykk, noe som stabiliserer mikrosprekken og bremser veksten hennes.
- ustabil høytemperatur kubikk. Store gjennomsiktige krystaller av cubic zirconia, stabilisert av urenheter av kalsium, yttrium eller andre metalloksider, på grunn av deres høye brytningsindeks og dispersjon, brukes i smykker som en imitasjon av diamanter; i USSR ble slike krystaller kalt fianitter, fra Physical Institute of the Academy of Sciences, hvor de først ble syntetisert.
Zirkoniumdioksid er mye brukt i produksjon av svært ildfaste produkter, varmebestandige emaljer, ildfaste glass, ulike typer keramikk, keramiske pigmenter, faste elektrolytter, termisk beskyttende belegg, katalysatorer, kunstige edelstener, skjæreverktøy og slipende materialer. De siste årene har zirconia blitt mye brukt i fiberoptikk og produksjon av keramikk brukt i elektronikk.
På grunn av dens unike egenskaper som den høyeste slitestyrken, utrolig glatt overflate og praktisk talt ingen negativ interaksjon med ledning og kabel, for eksempel, brukes den laveste varmeledningsevnen av alle kjente keramiske materialer - zirkoniumoksid - innen mange teknologifelt.
På grunn av den minimale interaksjonen med metaller, er zirkoniumoksyd utmerket til å tegne dyser, dyser, trådtrekkebandasjer og andre maskiner og enheter for produksjon av tråd og kabel. Glidepar, takket være utmerkede tribologiske egenskaper spesielt ved høye temperaturer, samt bedre termisk ekspansjon enn stål. Alt dette gjør materialer basert på zirkoniumoksid til et av de beste materialene for teknisk og teknisk keramikk.
Nanokeramiske materialer basert på ZrO2 har et unikt sett med fysiske og mekaniske egenskaper:
- i motsetning til eksisterende analoger, på grunn av en spesiell synteseteknologi, har keramikk samtidig høye verdier for styrke, bruddseighet og slitestyrke;
- høyytelsesegenskaper ved høye temperaturer (over 1600 °C) og korrosive miljøer uten vesentlig forringelse av mekaniske egenskaper;
- evnen til å absorbere og beholde en betydelig mengde aktiv væske i porerommet.
På forespørsel vil vi gi ytterligere informasjon (kvalitetssertifikater, priser, leveringsbetingelser, etc.),
samt produktprøver for testing. Vi er klare til å svare på alle spørsmålene dine.
Vi ser frem til et fruktbart og gjensidig fordelaktig samarbeid.
Å være i naturen
Zirkoniumforbindelser er vidt distribuert i litosfæren. I naturen er zirkon (ZrSiO4), baddeleyitt (ZrO2) og ulike komplekse mineraler hovedsakelig distribuert. I alle terrestriske avsetninger er zirkonium ledsaget av Hf, som kommer inn i zirkonmineraler på grunn av den isomorfe substitusjonen av Zr-atomet. Zirkon er det vanligste zirkoniummineralet. Den forekommer i alle typer bergarter, men hovedsakelig i granitter og syenitter. I Hinderson County (North Carolina) ble det funnet flere centimeter lange zirkonkrystaller i pegmatitter, og krystaller som veide kilo ble funnet på Madagaskar. Baddeleyitt ble funnet av Yussac i 1892 i Brasil. Hovedforekomsten ligger i Pocos de Caldas-regionen (Brasil). Der ble det funnet en blokk med baddeleyitt som veide rundt 30 tonn, og i vannbekker og langs en klippe er baddeleyitt funnet i form av alluviale småstein opp til 7,5 mm i diameter, kjent som favas (fra portugisisk fava - bønne). Favas inneholder vanligvis over 90 % zirkoniumoksid.Bruken av zirkonium og dets forbindelser
Zirkonium har blitt brukt i industrien siden 1930-tallet. På grunn av den høye kostnaden er bruken begrenset. Den eneste bedriften som spesialiserer seg på produksjon av zirkonium i Russland (og på territoriet til det tidligere Sovjetunionen) er Chepetsky Mechanical Plant (Glazov, Udmurtia).Anvendelse av zirkonium i kjernekraftteknikk
Zirkonium har et veldig lite termisk nøytronfangstverrsnitt. Derfor brukes metallisk zirkonium, som ikke inneholder hafnium, og dets legeringer i kjernekraftindustrien for fremstilling av brenselelementer, varmevekslere og andre strukturer av atomreaktorer, samt en svært effektiv nøytronmoderator.Bruken av zirkonium i metallurgisk industri
i metallurgi brukes det som en ligatur. En god deoksideringsmiddel og denitrogenizer, overlegen i effektivitet enn Mn, Si, Ti. Legering av stål med zirkonium (opptil 0,8%) forbedrer deres mekaniske egenskaper og bearbeidbarhet. Det gjør også kobberlegeringer sterkere og mer varmebestandige med lite tap av elektrisk ledningsevne. Zirkoniumdioksid (smp. 2700 ° C) brukes i produksjon av bakor ildfaste materialer (bakor - baddeleyitt-korund keramikk). Den brukes som erstatning for ildleire. Ildfaste materialer basert på stabilisert dioksid brukes i metallurgisk industri til kummer, dyser for kontinuerlig støping av stål, digler for smelting av sjeldne jordartsmetaller. Den brukes også i cermets - keramisk-metallbelegg, som har høy hardhet og motstand mot mange kjemiske reagenser, tåler kortvarig oppvarming opp til 2750 °C. Zirkoniumdiborid ZrB2 - cermet, i ulike blandinger med tantalnitrid og silisiumkarbid - materiale for produksjon av kuttere.Bruk av zirkonium i pyroteknikk
zirkonium har en bemerkelsesverdig evne til å brenne i atmosfærisk oksygen (selvantennelsestemperatur - 250 ° C) med lite eller ingen røyk, ved høy hastighet og utvikle den høyeste temperaturen av alle metalliske brensler (4650 ° C). På grunn av den høye temperaturen avgir det resulterende zirkoniumdioksidet en betydelig mengde lys, som brukes veldig mye i pyroteknikk (produksjon av salutter og fyrverkeri), produksjon av kjemiske lyskilder som brukes i ulike felt av menneskelig aktivitet (fakler, fakler , lysbomber, FOTAB - foto-luftbomber). I dette området er ikke bare metallisk zirkonium, men også dets legeringer med cerium (betydelig høyere lysstrøm) av økt interesse. Pulverisert zirkonium brukes i blanding med oksidasjonsmidler (Bertolets salt) som et røykfritt middel i pyrotekniske signalbranner og lunter, og erstatter kvikksølvfulminat og blyazid.Bruken av zirkonium i vitenskapelig forskning (i feltet lavtemperaturforskning)
Superledende legering 75 % Nb og 25 % Zr (superledning ved 4,2 K) tåler belastninger opp til 100 000 A/cm. Bruken av zirkonium i den optiske industrien - på grunnlag av en kubisk modifikasjon av zirkoniumdioksid stabilisert med scandium, yttrium, sjeldne jordarter, oppnås et materiale - cubic zirconia (fra FIAN hvor det først ble oppnådd), cubic zirconia brukes som et optisk materiale med høy brytningsindeks (flate linser). Bruken av zirkonium som konstruksjonsmateriale brukes til fremstilling av syrebestandige kjemiske reaktorer, armaturer, pumper, i produksjon av syntetiske fibre, og i produksjon av visse typer tråd (tegning). Zirkonium brukes som erstatning for edle metaller. Bruk av zirkonium i glassfremstilling - "jernfri" zirkon brukes i form av ulike ildfaste materialer for foring av glasssmelte- og metallurgiske ovner. Bruk av zirkonium i byggebransjen - i produksjon av bygningskeramikk, emaljer og glasurer for sanitærutstyr. Anvendelse av zirkonium i lett industri Zirkonium brukes til å lage diverse servise, som har utmerkede hygieniske egenskaper på grunn av sin høye kjemiske motstand. Bruken av zirkonium i malings- og lakkindustrien - dioksid - lyddemperen til emaljer, gir dem en hvit og ugjennomsiktig farge. Bruken av zirkonium i smykkeindustrien er som en syntetisk edelsten (spredning, brytningsindeks og fargespill er større enn for en diamant). Bruken av zirkonium i romfartsindustrien - zirkoniumkarbid (smp. 3530 ° C) er det viktigste strukturelle materialet for fastfase kjernefysiske jetmotorer. Zirkoniumhydrid brukes som drivmiddelkomponent. Zirkoniumberyllid er ekstremt hardt og motstandsdyktig mot oksidasjon i luft opp til 1650 °C, det brukes i romfartsteknologi (motorer, dyser, reaktorer, radioisotopkraftgeneratorer) Ved oppvarming leder zirkoniumdioksid strøm, som noen ganger brukes til å skaffe varmeelementer som er stabile i luft ved svært høye temperaturer. Oppvarmet zirkonium er i stand til å lede oksygenioner som en fast elektrolytt. Denne egenskapen brukes i industrielle oksygenanalysatorer..php på linje 203 Advarsel: require(http://www..php): mislyktes i å åpne strømmen: ingen passende innpakning ble funnet i /hsphere/local/home/winexins/website / tab/Zr.php på linje 203 Fatal feil: require(): Mislykket åpning kreves "http://www..php" (include_path="..php på linje 203Tannproteser brukes overalt, på alle tannklinikker. I dag er det et ganske stort utvalg av materialer for fremstilling av proteser og teknikker for installasjon. Det nye materialet zirkoniumoksid imponerer med sine kvaliteter og regnes som det beste for denne applikasjonen.
som en kjemisk forbindelse
ZrO2-oksid er transparente, fargeløse krystaller med spesiell styrke, uløselige i vann og de fleste løsninger av alkalier og syrer, men det løses opp i alkalismelter, glass, flussyre og svovelsyre. Smeltepunktet er 2715 °C. Zirkoniumoksid finnes i tre former: stabil monoklinisk, som forekommer i naturen, metastabil tetragonal, som er en del av zirkoniumkeramikk, og ustabil kubikk, som brukes i smykker som en imitasjon av diamanter. I industrien er zirkoniumoksid mye brukt på grunn av dets superhardhet; ildfaste materialer, emaljer, glass og keramikk er laget av det.
Anvendelser av zirkoniumoksid
Zirkoniumoksid ble oppdaget i 1789 og ble ikke brukt på lenge, hele dets enorme potensial var ukjent for menneskeheten. Bare relativt nylig har zirkonium blitt aktivt brukt i mange områder av menneskelig aktivitet. Den brukes i bilindustrien, for eksempel i produksjon av bremseskiver for high-end biler. I romindustrien er det uunnværlig - takket være det tåler skip utrolige temperatureffekter. Skjæreverktøy, pumper inneholder også zirkoniumoksid. Det brukes også i medisin, for eksempel som hodene til kunstige hofteledd. Og til slutt, i tannlegen, kan han vise alle sine beste egenskaper i rollen som proteser.
Zirkoniumoksid i tannbehandling
I moderne tannbehandling er zirkoniumoksid det mest populære materialet for fremstilling av tannkroner. Det har blitt utbredt i dette området på grunn av dets kvaliteter som hardhet, styrke, slitestyrke og bevaring av form og utseende i lang tid, biologisk kompatibilitet med menneskelig vev og vakkert utseende. Det kan tjene som materiale for enkeltkroner, broer, pinner, faste proteser ved hjelp av implantater.
Zirkoniumoksid, hvis pris er høyere enn andre typer proteser, er vanskelig å behandle. Dette skyldes det faktum at slike kroner er de dyreste. Etter å ha laget rammen påføres et lag med hvit keramikk på den, siden zirkoniumoksid i seg selv ikke har noen farge. Takket være dette kan keramikk påføres i svært tynne lag.
Metallfrie kroner på zirkoniumoksid
I produksjonen av kroner og zirkoniumoksid er et ganske nytt materiale. Tidligere var bruk av proteser på en metallramme den absolutte normen og ikke noe alternativ. Men forskere utførte forskning og søkte etter det mest passende materialet, som har både et estetisk utseende og biologisk kompatibilitet med vev i menneskekroppen, slitesterkt og lett. Et slikt materiale ble funnet, og dette er en sjeldenhet i naturen, med tanke på dets kvaliteter kan det bare sammenlignes med diamant.
Med bruken av zirkoniumkroner kan pasienter nyte den unike estetikken og skjønnheten til proteser, men det er en annen sak at ikke alle har råd til slik lykke. Men på grunn av dens styrke kan det hende du må bruke penger en gang for alle livet - zirkoniumproteser er utrolig slitesterke og holdbare. På grunn av det faktum at zirkoniumoksid i seg selv er gjennomsiktig, sammen med et tynt lag med keramikk, skapes effekten av naturlige tenner. I tillegg sitter kronene tett på tannkjøttet, har ikke det minste gap, noe som skaper et enda mer naturlig utseende.
Estetikk pluss styrke
Hvitt stål - dette kalles noen ganger keramikk på zirkoniumoksid. Kroner laget av dette materialet er 5 ganger sterkere enn helkeramiske proteser. Hva er fordelen med en slik styrke? Før bruken av zirkoniumoksid i tannlegen ble det laget kroner ved hjelp av et metallrammeverk som ble påført et tykt lag med keramikk. Metall - for styrke, keramikk - for estetikk. Men det er umulig å skape et helt naturlig utseende på denne måten; en mørk stripe er tydelig synlig på stedet for kontakt mellom protesen og tannkjøttet (denne effekten er gitt av metallrammen).
Zirkoniumoksid er ikke dårligere i styrke enn metall, og lar deg formidle den naturlige fargen og gjennomsiktigheten, som en naturlig tann, uten noen ekstra fargeinneslutninger. Det ligner i naturen på vevet i tannen, har lystransmisjon. Lysstråler som trenger inn i tykkelsen på kronen brytes og spres naturlig, og skaper effekten av et sunt og vakkert smil. Når du installerer en protese, velger tannleger en farge som ikke skiller seg fra fargen på andre sunne tenner, slik at kronen ikke gir seg selv, og smelter sammen med sunne tenner.
Biokompatibilitet
Metallene som metallkeramiske proteser er laget av forårsaker noen ganger allergiske reaksjoner hos pasienten, utseende av betennelse og en langvarig avhengighet av protesen. Zirkoniumoksid-kroner er ideelle for personer med overfølsomhet og intoleranse for metaller.
Dette er på grunn av egenskapene deres:
- Sikker sammensetning (inneholder ikke
- Immunitet mot syrer, lav løselighet.
- Den glatte overflaten tillater ikke å samle seg i farten.
- Treghet overfor andre materialer som er tilstede i munnhulen.
- Høy varmeisolasjon sikrer ingen ubehag når du spiser varm eller kald mat.
- Minimal forberedelse av en sunn tann. Styrken til materialet lar deg lage tynne rammer, og dermed slipe tannen til et minimum og bevare sunnere tannvev.
Kontraindikasjoner
Zirkoniumoksid, hvis egenskaper er ideelle for proteser, har nesten ingen kontraindikasjoner, med unntak av slike individuelle egenskaper ved menneskekroppen:
- Dyp bite er en patologi av kjevens struktur, der overkjeven dekker de nedre tennene med en tredjedel i lukket stilling. Defekten fører til overdreven trykk på tennene i overkjeven og truer med økt slitasje av tannemaljen.
- Bruxisme er en anomali som manifesteres ved å gni tenner, oftest under søvn. Årsaken er ikke fullt ut identifisert, men mange forskere er enige om at bruksisme er et resultat av mental ubalanse og stress. Fører til skade på emaljen og slitasje på tenner.
Kronefremstilling
Zirkoniumoksid er vanskelig å behandle, så produksjonen av kroner fra det er en møysommelig prosess. Det inkluderer flere stadier:
- Munnhulen er forberedt, tannen snus under kronen.
- Det tas et avtrykk av den dreide tannen, og en modell av den fremtidige kronen lages.
- En laserskanning av modellen utføres, dataene legges inn i en datamaskin for behandling.
- Et spesielt dataprogram modellerer rammen under hensyntagen til alle nyansene (for eksempel krymping av rammen etter avfyring).
- En digital dreiemaskin kobles til datamaskinen med de mottatte dataene, og et rammeverk lages av et zirkoniumemne.
- Den maskinerte rammen legges i massen for å sintre og gi større styrke.
- Den ferdige rammen er dekket med en keramisk masse av en viss nyanse valgt for en bestemt pasient.
Fordeler med zirkoniumkroner fremfor metallkeramikk
Hvis proteser er nødvendig, står pasienten overfor spørsmålet om hvilke kunstige tenner å velge. Zirkoniumoksid har mange fordeler i forhold til andre materialer:
- Protetikk med zirkoniumkroner krever ikke fjerning av nerven.
- Fraværet av metall i designet, som eliminerer problemer som en allergisk reaksjon, en metallisk smak i munnen.
- Garantert fravær av utvikling av sykdommer under kronen. Protesen sitter godt til tannkjøttet, matpartikler og bakterier kommer ikke inn under den.
- Ramme nøyaktighet. Digital databehandling garanterer utrolig presisjon i produksjonen av strukturen.
- Individuelt fargevalg. Den ferdige protesen er visuelt umulig å skille fra resten av de friske tennene.
- Mulighet for å produsere en broprotese av hvilken som helst lengde;
- Enkel konstruksjon.
- Manglende reaksjon på kald og varm mat. Bruk av cermets kan forårsake ubehag fra høye eller lave temperaturer. Zirkoniumoksid gir ikke en slik reaksjon.
- Helt naturlig utseende.
- Fraværet av en grå kant i kontaktsonen med tannkjøttet.
- Som forberedelse til proteser er det ikke nødvendig å slipe tannen mye.
- Kroner deformeres ikke og beholder utseendet og formen i lang tid.
Zirkon er det vanligste zirkoniummineralet. Den forekommer i alle typer bergarter, men hovedsakelig i granitter og syenitter. I Hinderson County (North Carolina) ble det funnet flere centimeter lange zirkonkrystaller i pegmatitter, og krystaller som veide kilo ble funnet på Madagaskar. Baddeleyitt ble funnet av Yussac i 1892 i Brasil. Hovedforekomsten ligger i Pocos de Caldas-regionen (Brasil). De største forekomstene av zirkonium er lokalisert i USA, Australia, Brasil og India.
I Russland, som står for 10 % av verdens zirkoniumreserver (3. plass i verden etter Australia og Sør-Afrika), er hovedforekomstene: Kovdorskoe primær baddelite-apatitt-magnetitt i Murmansk-regionen, Tugan placer zirkon-rutil-ilmenitt i Tomsk-regionen, sentral placer zirkon-rutil-ilmenitt i Tambov-regionen, Lukoyanovskoe placer zirkon-rutil-ilmenitt i Nizhny Novgorod-regionen, Katuginskoe primær zirkon-pyroklor-kryolitt i Chita-regionen og Ulug-Tanzek primær zirkon-pyroklor- columbite.
Reserver ved zirkoniumforekomster i 2012, tusen tonn *
| Australia | 21,000.0 |
| Sør-Afrika | 14,000.0 |
| India | 3,400.0 |
| Mosambik | 1,200.0 |
| Kina | 500.0 |
| Andre land | 7,900.0 |
| Totale beholdninger | 48,000.0 |
*Data fra US Geological Survey
I industrien er råstoffet for produksjon av zirkonium zirkoniumkonsentrater med et masseinnhold av zirkoniumdioksid på minst 60-65% oppnådd ved anrikning av zirkoniummalm. De viktigste metodene for å oppnå metallisk zirkonium fra konsentrat er klorid, fluor og alkaliske prosesser. Iluka er den største zirkonprodusenten i verden.
Zirkonproduksjonen er konsentrert i Australia (40 % av produksjonen i 2010) og Sør-Afrika (30 %). Resten av zirkonen produseres i mer enn et dusin andre land. Zirkongruvedrift økte årlig med gjennomsnittlig 2,8 % mellom 2002 og 2010. Store produsenter som Iluka Resources, Richards Bay Minerals, Exxaro Resources Ltd og DuPont ekstraherer zirkon som et biprodukt under titanutvinning. Etterspørselen etter titanmineraler har ikke økt i samme takt som for zirkon det siste tiåret, så produsenter har begynt å utvikle og utnytte mineralforekomster av sand med høyere zirkoninnhold, som i Afrika og Sør-Australia.
*Data fra US Geological Survey
Zirkonium har blitt brukt i industrien siden 1930-tallet. På grunn av den høye kostnaden er bruken begrenset. Metallisk zirkonium og dets legeringer brukes i kjernekraftteknikk. Zirkonium har et svært lavt termisk nøytronfangstverrsnitt og et høyt smeltepunkt. Derfor brukes metallisk zirkonium, som ikke inneholder hafnium, og dets legeringer i kjernekraftindustrien for produksjon av brenselelementer, brenselelementer og andre design av atomreaktorer.
Doping er et annet bruksområde for zirkonium. I metallurgi brukes den som en ligatur. En god deoksideringsmiddel og denitrogenizer, overlegen i effektivitet enn Mn, Si, Ti. Legering av stål med zirkonium (opptil 0,8%) øker deres mekaniske egenskaper og bearbeidbarhet. Det gjør også kobberlegeringer sterkere og mer varmebestandige med lite tap av elektrisk ledningsevne.
Zirkonium brukes også i pyroteknikk. Zirkonium har en bemerkelsesverdig evne til å brenne i atmosfærisk oksygen (selvantennelsestemperatur - 250°C) praktisk talt uten røyk og med høy hastighet. Dette utvikler den høyeste temperaturen for metallisk brensel (4650°C). På grunn av den høye temperaturen avgir det resulterende zirkoniumdioksidet en betydelig mengde lys, som brukes veldig mye i pyroteknikk (produksjon av salutter og fyrverkeri), produksjon av kjemiske lyskilder som brukes i ulike felt av menneskelig aktivitet (fakler, fakler , lysbomber, FOTAB - foto-luftbomber; ble mye brukt i fotografering som en del av engangsblitser inntil den ble erstattet av elektroniske blitser). For bruk i dette området er ikke bare metallisk zirkonium av interesse, men også dets legeringer med cerium, som gir en betydelig høyere lysstrøm. Pulverisert zirkonium brukes i blanding med oksidasjonsmidler (Bertolets salt) som et røykfritt middel i pyrotekniske signalbranner og lunter, og erstatter kvikksølvfulminat og blyazid. Vellykkede eksperimenter ble utført på bruk av zirkoniumforbrenning som lyskilde for laserpumping.
En annen anvendelse av zirkonium er i superledere. Superledende legering 75 % Nb og 25 % Zr (superledning ved 4,2 K) tåler belastninger opp til 100 000 A/cm2. I form av et strukturelt materiale brukes zirkonium til å produsere syrebestandige kjemiske reaktorer, armaturer og pumper. Zirkonium brukes som erstatning for edle metaller. I kjernekraftteknikk er zirkonium hovedmaterialet for brenselstavkledning.
Zirkonium har høy motstand mot biologiske medier, enda høyere enn titan, og utmerket biokompatibilitet, på grunn av hvilket det brukes til å lage bein-, ledd- og tannproteser, samt kirurgiske instrumenter. I odontologi er keramikk basert på zirkoniumdioksid et materiale for fremstilling av proteser. I tillegg, på grunn av sin bioinertitet, fungerer dette materialet som et alternativ til titan ved fremstilling av tannimplantater.
Zirkonium brukes til fremstilling av en rekke servise, som har utmerkede hygieniske egenskaper på grunn av sin høye kjemiske motstand.
Zirkoniumdioksid (smp. 2700°C) brukes til produksjon av bacor ildfaste materialer (bakor - baddeleyitt-korund keramikk). Den brukes som erstatning for ildleire, da den øker kampanjen i glass- og aluminiumsovner med 3-4 ganger. Ildfaste materialer basert på stabilisert dioksid brukes i metallurgisk industri til kummer, dyser for kontinuerlig støping av stål, digler for smelting av sjeldne jordartsmetaller. Den brukes også i cermets - keramisk-metallbelegg, som har høy hardhet og motstand mot mange kjemikalier, tåler kortvarig oppvarming opp til 2750°C. Dioksid er en opasifier for emaljer, og gir dem en hvit og ugjennomsiktig farge. Basert på den kubiske modifikasjonen av zirkoniumdioksid stabilisert med scandium, yttrium, sjeldne jordarter, oppnås et materiale - cubic zirconia (fra FIAN hvor det først ble oppnådd), cubic zirconia brukes som et optisk materiale med høy brytningsindeks (flate linser) ), i medisin (kirurgisk instrument) , som en syntetisk edelsten (spredning, brytningsindeks og fargespill er større enn for en diamant), i produksjon av syntetiske fibre og i produksjon av visse typer tråd (tegning). Ved oppvarming leder zirkoniumoksid strøm, som noen ganger brukes til å gjøre varmeelementer motstandsdyktige mot luft ved svært høye temperaturer. Oppvarmet zirkonium er i stand til å lede oksygenioner som en fast elektrolytt. Denne egenskapen brukes i industrielle oksygenanalysatorer.
Zirkoniumhydrid brukes i kjernefysisk teknologi som en svært effektiv nøytronmoderator. Zirkoniumhydrid brukes også til å belegge zirkonium i form av tynne filmer ved termisk dekomponering av det på forskjellige overflater.
Zirkoniumnitridmateriale for keramiske belegg, smeltepunkt ca. 2990°C, hydrolysert i aqua regia. Har funnet anvendelse som belegg i odontologi og smykker.
Zirkon, dvs. ZrSiO4 er den viktigste mineralkilden til zirkonium og hafnium. Også forskjellige sjeldne grunnstoffer og uran ekstraheres fra det, som er konsentrert i det. Zirkonkonsentrat brukes i produksjon av ildfaste materialer. Det høye uraninnholdet i zirkon gjør det til et praktisk mineral for aldersbestemmelse ved uran-bly-datering. Gjennomsiktige zirkonkrystaller brukes i smykker (hyasint, sjargong). Ved kalsinering av zirkon oppnås lyse blå steiner, kalt starlite.
Omtrent 55% av all zirkonium brukes til produksjon av keramikk - keramiske fliser for vegger, gulv, samt til produksjon av keramiske underlag i elektronikk. Omtrent 18 % av zirkon brukes i kjemisk industri, og forbruksveksten i dette området har i gjennomsnitt vært 11 % per år de siste årene. Omtrent 22% av zirkon brukes til metallsmelting, men denne retningen har ikke vært så populær nylig på grunn av tilgjengeligheten av billigere metoder for å oppnå zirkonium. De resterende 5 % av zirkon brukes til produksjon av katoderør, men forbruket i dette området er synkende.
Zirkonforbruket økte kraftig i 2010 til 1,33 millioner tonn, etter at den globale økonomiske nedgangen i 2009 førte til at forbruket sank med 18 % innen 2008. Vekst i forbruket av keramikk, som utgjorde 54 % av zirkonforbruket i 2010, spesielt i Kina, men også i andre fremvoksende økonomier som Brasil, India og Iran, var en nøkkelfaktor i den økte etterspørselen etter zirkon på 2000-tallet. Mens det var i USA og eurosonen, gikk forbruket til og med ned. Forbruket av zirkon i zirkoniumkjemikalier, inkludert zirkoniumoksid, mer enn doblet seg mellom 2000 og 2010, mens bruken av zirkon til smelting av zirkoniummetall viste en lavere veksthastighet.
I følge Roskill brukes 90 % av metallet zirkonium som forbrukes i verden til produksjon av atomreaktorkomponenter og omtrent 10 % til produksjon av korrosjon og høytrykksbestandig foring av beholdere som brukes i eddiksyreanlegg. Ifølge eksperter forventes den globale etterspørselen etter metallzirkonium å øke i fremtiden, ettersom en rekke land (Kina, India, Sør-Korea og USA) planlegger å bygge nye atomkraftverk.
Zirkoniumoksid, også kjent som zirkoniumoksid, brukes i industrielle applikasjoner, inkludert legemidler, fiberoptikk, vanntette klær og kosmetikk. Det er et større forbruk av zirconia materialer - zircon mel og smeltet zirconia på grunn av den raske økningen i produksjonen av keramiske fliser i Kina. Sør-Korea, India og Kina er viktige vekstmarkeder for zirkoniumoksid. I følge markedsundersøkelsesrapporten for zirkonium representerer Asia-Stillehavsregionen det største og raskest voksende regionale markedet i verden. Saint-Gobain, med hovedkontor i Frankrike, er en av de største produsentene av zirconia.
Det største sluttbruksmarkedet for zirkonium er keramikk, som inkluderer fliser, sanitærutstyr og servise. De nest største markedene som bruker zirkoniummaterialer er sektorene for ildfast materiale og støperi. Zirkon brukes som tilsetning i en lang rekke keramiske produkter, og det brukes også i glassbelegg i dataskjermer og TV-paneler fordi materialet har strålingsabsorberende egenskaper. Murstein med zirconia brukes som et alternativ til basisløsningene med smeltet zirconia.
Produksjon og forbruk av zirkon (ZrSiO4) i verden, tusen tonn*
| år | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 |
| Total produksjon | 1300.0 | 1050.0 | 1250.0 | 1400.0 | 1200.0 |
| Kina | 400.0 | 380.0 | 600.0 | 650.0 | 500.0 |
| Andre land | 750.0 | 600.0 | 770.0 | 750.0 | 600.0 |
| Totalt forbruk | 1150.0 | 980.0 | 1370.0 | 1400.0 | 1100.0 |
| Markedsbalanse | 150.0 | 70.0 | -120.0 | -- | 100.0 |
| COMEX pris | 788.00 | 830.00 | 860.00 | 2650.00 | 2650.00 |
* sammendragsdata
Zirkonmarkedet viste en kraftig nedgang som begynte i slutten av 2008 og fortsatte gjennom 2009. Produsentene har trappet ned produksjonen for å kutte kostnader og stoppe lagerlagring. Forbruket begynte å ta seg opp på slutten av 2009, akselererte veksten i 2010 og fortsatte i 2011. Forsyningene, spesielt fra Australia, hvor mer enn 40 % av zirkoniummalmene utvinnes, økte ikke på lenge, og andre produsenter ble tvunget til å sette på markedet omtrent 0,5 millioner tonn av sine reserver i løpet av 2008-2010. Markedsmangel, sammen med synkende lagernivåer, førte til prisøkninger som startet tidlig i 2009. I januar 2011 var prisene på australske zirkonpremier på rekordnivåer etter å ha steget 50 % fra begynnelsen av 2009 og fortsatte å stige ytterligere i 2011-2012.
I 2008 steg prisene på zirkoniumsvamp på grunn av prisstigningen på zirkonsand, som er et råmateriale for metallproduksjon. Prisene for industrielle kvaliteter av zirkonium økte med 7-8 % - opp til $100/kg, og for metall for atomreaktorer - med 10% - opp til $70-80. Siden andre halvdel av 2009 har zirkoniumprisene gjenopptatt veksten igjen, og på en slik måte at gjennomsnittsprisene på zirkonium i 2009 var høyere enn i 2008. I 2012 steg zirkoniumprisene til $110/kg.
Til tross for lavere forbruk i 2009, falt ikke zirkonprisene kraftig ettersom store produsenter reduserte produksjonen og reduserte lagrene. I 2010 klarte ikke produksjonen å holde tritt med etterspørselen, først og fremst fordi kinesisk import av zirkon steg med mer enn 50 % i 2010 til 0,7 millioner tonn. Etterspørselen etter zirkon er spådd å øke med 5,4 % årlig gjennom 2015, men produksjonskapasiteten kan bare øke med 2,3 % per år. Ytterligere tilbud vil derfor fortsatt være begrenset og prisene kan fortsette å stige inntil nye design kommer på nett.
I følge en forskningsrapport publisert av Global Industry Analysts (GIA), forventes det globale zirkoniummarkedet å nå 2,6 millioner tonn innen 2017. Rapporten gir salgsanslag og prognoser fra 2009 til 2017 i ulike geografiske markeder, inkludert Asia Pacific, Europa, Japan, Canada og USA.
Vekst i den internasjonale kjernekraftindustrien vil øke etterspørselen etter zirkonium, samt øke produksjonskapasiteten globalt. Andre vekstfaktorer er den økende etterspørselen i Asia-Stillehavsregionen, samt i produksjonen av keramiske fliser rundt om i verden.
Laster inn...