核级海绵锆制备工艺进展及分析

近年来随着国内核电的重启,核级海绵锆作为核级锆合金的主要原材料得到业内广泛重视,从而加快了国内核级海绵锆产业的发展。本文简要回顾了国内核级海绵锆的研究进展,论述了核级海绵锆常见的工业化制备过程,总结了主要生产工艺的优缺点及应用情况,从技术角度研判了未来核级海绵锆制备工艺的发展趋势,并着眼于降本增效、绿色环保等方面提出了建议。

核级海绵锆对Zr-4铸锭铁元素的影响

本文针对核级海绵锆中氯、铁元素含量对锆合金铸锭中铁元素含量的影响规律进行分析,通过对熔炼后的黑色挥发物及最终铸锭化学检测分析,发现海绵锆中氯、铁元素含量较高会增加锆合金铸锭中铁元素含量的控制难度。为今后锆合金铸锭铁元素含量的控制提供了原材料质量方面控制参考,也为核级海绵锆氯、铁元素含量的控制的重要性提供了依据。

海绵锆中钨的分析测定——二硫酚锌盐—氯仿萃取分光光度法

用二硫酚锌盐显色，氯仿萃取分光光度法测定海绵锆中钨。探讨了显色剂二硫酚锌盐的制备方法，研究了最佳测定条件。试样经盐酸、氢氟酸溶解，在盐酸介质中，用三氯化钛还原钨，在 (95± 2)℃水浴中与二硫酚锌盐生成蓝绿色络合物，进行比色测定，回收率为 98％～ 100％，相对标准偏差优于 10％，测定范围 0.5～ 200μ g/g。

利用海绵锆制备低成本ZK60A镁合金的研究

针对高强变形镁合金ZK60A生产过程中,锆以价格较昂贵的Mg-Zr中间合金形式加入,造成合金生产成本高的实际情况,本研究以价格较低的海绵锆加入合金制备ZK60A镁合金。结果表明,常规工艺条件下,以海绵锆的形式加入锆,锆的实收率为21.1%;以Mg-30Zr中间合金的形式加入锆,锆的实收率为34.8%。改进海绵锆的加入工艺,锆的实收率可提高至26.3%,加入海绵锆1.8wt.%时可制备出锆含量及晶粒尺寸合格的ZK60A镁合金坯锭,较以Mg-30Zr中间合金的形式加入方式,每吨ZK60A镁合金降低生产成本9 032元人民币。

电感耦合等离子体质谱法测定核级海绵锆中钨

0.100 0g核级海绵锆样品用氢氟酸0.5mL,硝酸2mL于150℃左右溶解后,用水定容至100mL。采用电感耦合等离子体质谱法测定样品溶液中钨的含量。184 W为分析核素,以232 Th为内标物。钨的线性范围在100.0μg·L^(-1)以内,方法的检出限(3s)为0.003μg·L^(-1)。以2.00,50.00μg·L^(-1)浓度水平进行加标回收试验,回收率为91.5%,93.5%,测定值的相对标准偏差(n=6)为5.0%,2.4%。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定核纯海绵锆中微量铪

应用标准加入-电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）对核纯海绵锆中微量铪进行测定。当试样中锆的质量浓度为10 g·L^-1时,铪的测定范围为50-400μg·g^-1,回收率为103%-110%,相对标准偏差（n=6）为4.2%-6.5%。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定核纯级海绵锆中17种微量杂质元素

向2.500 0g样品中加入3mol·L^(-1)硝酸溶液10mL后滴加氢氟酸至溶解完全,冷却后定容至50mL。取此样品溶液5.00mL,加入若干17种元素的混合标准溶液并由3mol·L^(-1)硝酸溶液定容至50mL,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定各元素的含量。标准加入法可克服基体干扰,各元素分析线的强度与其质量浓度呈线性关系。Co、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、V、Ti的线性范围为0.10~2.0mg·L^(-1),Al、Cr、Hf、Mg、Nb、Ta、Zn的线性范围为0.20~4.0mg·L^(-1),Fe、Sn的线性范围为0.40~8.0mg·L^(-1),17种微量杂质元素的检出限(3s)在1.0~50μg·L^(-1)之间。加标回收率在90.0%~108%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)小于10%。

ICP-MS法核级海绵锆中痕量杂质含量的测定

建立了一种核级海绵锆中20种杂质元素电感耦合等离子体质谱测定方法,通过加入内标元素Sc、Rh、Tm,有效地消除了测定中的基体效应,仪器的检出限为0.02~0.31 ng/m L,加标回收率为84%~110%,相对标准偏差RSD<5%。该方法能够满足核级海绵锆中杂质的测定。

海绵锆的生产工艺技术及技术标准的发展

简要论述了锆矿资源情况,总结了国内外海绵锆的冶炼生产工艺技术,分析了海绵锆技术标准的发展状况,提出了我国海绵锆技术标准及产品质量存在的问题与改进意见。

对我国发展核级海绵锆产业的探讨

目前,随着国家能源政策的调整,国家对核级锆材的需求日益增加,这为锆产业的发展,尤其是核级海绵锆的飞速发展带来了机遇。在国家大力发展核电政策的鼓舞下,国内一些企业纷纷上马或准备上马生产核级海绵锆,热度与日俱增。我们现就此问题进行一些探讨。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定核纯级海绵锆中锂钠镁钙

锆材中杂质元素Li、Na、Mg、Ca含量直接影响材料的性能,因此快速、准确地测定核纯级海绵锆中Li、Na、Mg、Ca元素含量具有重要意义。采用HNO_3-HF溶解样品,选择Li670.784nm、Na 589.592nm、Mg 279.553nm、Ca 422.673nm为分析谱线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定Li、Na、Mg、Ca,从而建立了核纯级海绵锆中Li、Na、Mg、Ca的测定方法。测定体系中控制HNO_3浓度小于1.50mol/L。对校准曲线法和标准加入法进行对比,结果表明:同一元素使用标准加入法时校准曲线的斜率总是小于标准曲线法校准曲线的斜率;使用标准曲线法与标准加入法时,Li、Na、Ca相应测定结果的回收率为93%～106%,但对Mg而言,其标准加入法的测定结果比标准曲线法高,且标准加入法的回收率优于标准曲线法。因此,实验使用标准加入法制作校准曲线消除基体效应的影响。各元素在0.10～2.0mg/L范围内校准曲线呈线性,相关系数均大于0.999;方法中各元素检出限为0.06～2.34mg/kg。按照实验方法测定核纯级海绵锆中Li、Na、Mg、Ca,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)小于10%,加标回收率在94%～109%之间。

浅谈核级海绵锆中氯化物对锆合金铸锭的影响

叙述了核级海绵锆的生产工艺和氯化物对锆合金铸锭的影响。针对在锆合金铸锭生产过程中氯化物对自耗电极焊接及熔炼铸锭的的影响,提出了一系列控制和预防措施,以提高锆合金铸锭生产的安全性和产品质量。

双炉还原制取海绵锆工艺应用研究

与单炉还原法比较,双炉还原法通过对工艺、设备及控制手段的改进,将四氯化锆与镁分别装入各自的反应炉中,使四氯化锆挥发、镁的熔融及还原反应分别进行,满足还原条件后,打通两个反应炉之间联接电热通道,进行还原反应生成海绵锆。此法反应区域、反应速度、反应温度、反应平衡容易控制,不仅提高了海绵锆的产量和质量,而且金属回收率高,废气排放少。

国核宝钛锆业公司投建核级海绵锆项目

国核宝钛锆业公司将在河北唐山投建核级海绵锆项目，该项目填补了中国核电工业主要原材料、核级锆材生产的空白，项目全部建成后，可实现年销售额10．8亿元。

海绵锆燃烧剂在弹药上的应用研究

根据新型原子级海绵锆(atomically zirconium)燃烧材料具有在高温急剧擦摩与冲击中即刻燃烧的特性,而研制的装有海绵锆穿甲爆破燃烧弹(以下简称爆燃弹),主要对付护卫舰、轻型巡洋舰和油轮,当击中油轮机舱和弹药库部位时能可靠点燃易燃物引起更大爆破和燃烧。同时证明,海绵锆作为不同口径的燃烧弹,火箭弹的燃烧材料制品,可提高爆燃能量,并且产生比较理想的燃烧、杀伤效果。为海绵锆在我国发展现代燃烧弹、火箭弹上的进一步应用提供依据。

朝阳东锆新材料有限公司年产150吨核级海绵锆生产线产品通过了合格性鉴定

朝阳东锆新材料有限公司（以下简称“朝阳东锆”）是广东东方锆业科技股份有限公司的全资子公司。近期，朝阳东锆年产150吨核级海绵锆生产线产品通过了合格性鉴定，填补了国内核电材料领域的技术空白，这对自主化发展我国核电工业具有里程碑的意义。

基于成本控制的海绵锆制备镁合金工艺优化

在镁合金生产中,加入适量锆元素能够提高合金的铸造性能、细化晶粒。以ZK60A镁合金为研究对象,提出了利用低成本海绵锆替代Mg-30Zr中间合金的锆加入方式,通过实验对比了两种加入方式的锆实收率、晶粒尺寸,并改进了海绵锆加入工艺,得到了符合质量要求的ZK60A镁合金铸锭,降低了铸造成本。

北票市年产3万t海绵钛、5000t海绵锆项目签约

北票市年产3万t海绵钛、5000t海绵锆生产加工项目正式签约。项目坐落在北票市经济开发区，由大连古尚国际贸易有限公司和湖北百盛钛业有限公司投资建设。项目总投资12亿元，占地600亩，建筑面积8．5万平方米，计划明年6月份投产运营。预计该项目达产后，年可实现产值19亿元、利税1．5亿元，并可安置就业800余人。

做强海绵钛,发展海绵锆

朝阳百盛锆业有限公司成立于2003年，是一家以生产海绵钛、海绵锆等为主营产品的民营股份制公司。虽然公司成立仅3年多时间，但朝阳百盛锆业抓住了千载难逢的发展机遇，大力发展海绵钛产品，使企业迅速发展壮大。

国家核电与西屋公司签订核级海绵锆合资经营合同

4月3日，国家核电技术公司控股子公司国核宝钛锆业股份公司与美国西屋公司拥有的西屋电气英国有限公司在北京签订核级海绵锆项目合资经营合同。国核宝钛锆业股份公司、国家核电技术公司计划发展部负责人，西屋公司负责燃料业务的副总裁、西屋公司亚洲燃料业务发展经理等代表合同的签署方、担保方和见证方在合同文本上签字。