鋯、鉿元素是發(fā)展核電及其運(yùn)用領(lǐng)域不可替代的核心材料，隨著我國(guó)自主研發(fā)的氧化鋯 / 氧化鉿混合物火法分離法成功應(yīng)用并申報(bào)國(guó)家專利，一舉打破該項(xiàng)技術(shù)長(zhǎng)期依賴國(guó)外，無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能國(guó)產(chǎn)化，自主化的局面，這標(biāo)志著我國(guó)核電建設(shè)引擎制造材料國(guó)產(chǎn)化邁入一個(gè)新的里程碑。

核電站全景圖

    在自然界中，鉿常與鋯共生，二者均是重要的戰(zhàn)略材料。在核能工業(yè)中，鋯及其合金因具有低的中子截面、良好的可加工性、適中的機(jī)械強(qiáng)度、較高的耐腐蝕性等性能，而被廣泛用作水堆的結(jié)構(gòu)材料，如包套材料、定位格架、端塞等，因而被稱為原子時(shí)代的第一號(hào)金屬。而鉿的主要用途是制作原子核反應(yīng)堆的控制棒和保護(hù)裝置。總之，鋯、鉿材是發(fā)展核電、核動(dòng)力潛艇不可替代的核心材料，同時(shí)也是化工、石油、制藥、冶金等行業(yè)重要的耐蝕材料以及其它金屬材料重要的合金添加劑。但就核用鋯鉿材料的現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)在材料應(yīng)用和國(guó)產(chǎn)化方面與核材料先進(jìn)國(guó)家存在一定差距，因此，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能鋯、鉿新材料，解決工程應(yīng)用研究的瓶頸，是開拓國(guó)際市場(chǎng)和實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵。

    經(jīng)過(guò)四年的艱苦攻關(guān)和大量實(shí)驗(yàn)，上海哈峰新材料科技有限公司其科研團(tuán)隊(duì)成功發(fā)明了氧化鋯 / 氧化鉿混合物火法分離法并申報(bào)國(guó)家專利。這種方法有效地提高了鋯、鉿新材料規(guī)模化生產(chǎn)能力，降低了生產(chǎn)成本，增產(chǎn)增效的同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保和清潔生產(chǎn)，不僅縮短了與國(guó)際核建技術(shù)的差距，更為我國(guó)核電建設(shè)引擎制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，具有革命性的意義。

    氧化鋯 / 氧化鉿混合物火法分離法是一種氧化鋯/氧化鉿混合物的分離方法，其特征在于該方法包括以下步驟：將氧化鋯/氧化鉿混合物、炭和純溴在650℃下反應(yīng)一小時(shí)，得到四溴化鋯、四溴化鉿的混合物；將所述的四溴化鋯、四溴化鉿的混合物加入到熔鹽中進(jìn)行精餾分離，精餾塔塔底在357℃以下保持兩小時(shí)，塔頂?shù)玫椒悄繕?biāo)產(chǎn)物，該熔鹽為氟酸鉀和硫酸鋁鉀的熔融混合物重量配比為氟酸鉀：硫酸鋁鉀=1.2～1.6:1；在357℃～360℃保持五小時(shí)，塔頂收集四溴化鋯；釜內(nèi)殘留物保存起來(lái)；在相同的設(shè)備中進(jìn)行精餾分離，加溫到400℃～403℃，保持五個(gè)小時(shí)以上，塔頂收集四溴化鉿。通過(guò)鎂分別置換所述的四溴化鋯、四溴化鉿得到純鋯和純鉿，由于分離效果好，設(shè)備投資經(jīng)濟(jì)，容易產(chǎn)業(yè)化。此發(fā)明技術(shù)可以填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，為鋯鉿核能材料的國(guó)產(chǎn)化可以作出極大貢獻(xiàn)。

責(zé)任編輯：王元

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