KR101351323B1 - Method for reducing zirconium chloride - Google Patents
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Abstract
본 발명의 염화 지르코늄의 환원장치 및 환원방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 염화 지르코늄의 환원시 반응성을 제어하여 안정적으로 지르코늄을 제조할 수 있는 환원장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 염화 지르코늄의 환원방법은 염화 지르코늄을 포함하는 복수의 원료 염을 준비하는 단계; 상기 복수의 원료염을 용융시키서 용융염을 형성하는 단계; 상기 용융염을 마그네슘과 반응시켜서 용융염 중 염화 지르코늄을 환원시키는 단계; 및 상기 환원된 염화 지르코늄을 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a reduction apparatus and a method for reducing zirconium chloride, and more particularly, to a reduction apparatus and method capable of stably producing zirconium by controlling reactivity during reduction of zirconium chloride.
Reduction method of zirconium chloride according to an aspect of the present invention comprises the steps of preparing a plurality of raw material salt containing zirconium chloride; Melting the plurality of raw salts to form a molten salt; Reacting the molten salt with magnesium to reduce zirconium chloride in the molten salt; And recovering the reduced zirconium chloride.
Description
본 발명의 염화 지르코늄의 환원장치 및 환원방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 염화 지르코늄의 환원시 반응성을 제어하여 안정적으로 지르코늄을 제조할 수 있는 환원장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a reduction apparatus and a method for reducing zirconium chloride, and more particularly, to a reduction apparatus and method capable of stably producing zirconium by controlling reactivity during reduction of zirconium chloride.
지르코늄은 통상 염화 지르코늄, 특히 사염화 지르코늄을 환원하여 제조하는 방법에 의해 제조되는 경우가 많다. 염화 지르코늄의 환원은 하기 화학식 1로 표시한 것처럼 통상 환원력이 높은 마그네슘, 특히 액상의 마그네슘 용탕과 염화 지르코늄을 접촉시킴으로써 진행되는 경우가 많다.
Zirconium is usually produced by a method of reducing zirconium chloride, in particular, zirconium tetrachloride. Reduction of zirconium chloride is usually progressed by contacting magnesium having high reducing power, in particular, liquid molten magnesium with zirconium chloride, as represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
ZrCl4 + 2Mg = Zr + 2MgCl2
ZrCl 4 + 2Mg = Zr + 2MgCl 2
그런데, 염화 지르코늄은 약 340℃에서 고체에서 기체로 승화하는 물질로서 일반적으로 환원온도에서 기체 상태로 제공된다. 그런데, 기체로 염화 지르코늄을 고온의 마그네슘 용탕과 반응시킬 경우에는 염화 지르코늄의 유량 또는 분압을 조절하기 어렵기 때문에 공급량에 편차가 발생하여 반응이 폭발적으로 일어날 위험성이 커지게 된다는 문제가 있다.
However, zirconium chloride is a substance which sublimes from solid to gas at about 340 ° C., and is generally provided in the gas state at a reduction temperature. However, when the zirconium chloride is reacted with hot magnesium molten metal as gas, it is difficult to control the flow rate or partial pressure of the zirconium chloride, so there is a problem in that the variation in the supply amount increases and the risk of explosion occurs.
본 발명의 일측면에 따르면, 염화 지르코늄을 마그네슘에 의해 환원할 때, 반응의 폭발성을 제어할 수 있는 신규한 염화 지르코늄의 환원방법과 환원장치가 제공된다.
According to one aspect of the present invention, when the zirconium chloride is reduced by magnesium, there is provided a novel zirconium chloride reduction method and a reducing device that can control the explosiveness of the reaction.
본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 과제는 본 명세서의 내용 전반으로부터 이해될 수 있을 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 부가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
The object of the present invention is not limited to the above description. The problem of the present invention will be understood from the general contents of the present specification, those skilled in the art will have no difficulty understanding the additional problem of the present invention.
본 발명의 일측면에 따른 염화 지르코늄의 환원방법은 염화 지르코늄을 포함하는 복수의 원료 염을 준비하는 단계; 상기 복수의 원료염을 용융시키서 용융염을 형성하는 단계; 상기 용융염을 마그네슘과 반응시켜서 용융염 중 염화 지르코늄을 환원시키는 단계; 및 상기 환원된 염화 지르코늄을 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Reduction method of zirconium chloride according to an aspect of the present invention comprises the steps of preparing a plurality of raw material salt containing zirconium chloride; Melting the plurality of raw salts to form a molten salt; Reacting the molten salt with magnesium to reduce zirconium chloride in the molten salt; And recovering the reduced zirconium chloride.
이때, 상기 염화 지르코늄을 포함하는 복수의 원료 염은 염화 지르코늄 15~30중량%, 염화나트륨+염화칼륨: 70~85중량%의 비율을 가지는 것이 바람직하다.
At this time, the plurality of raw material salt containing zirconium chloride preferably has a ratio of 15 to 30% by weight of zirconium chloride, sodium chloride + potassium chloride: 70 to 85% by weight.
또한, 상기 복수의 원료염 중 염화나트륨과 염화칼륨은 각각 염화나트륨: 40~60%, 염화칼륨: 15~35%의 함량을 가지는 것이 보다 바람직하다.
In addition, it is more preferable that sodium chloride and potassium chloride in the plurality of raw salts each have a content of sodium chloride: 40 to 60% and potassium chloride: 15 to 35%.
본 발명의 또한가지 측면에 따른 염화 지르코늄의 환원장치는 원료 염을 저장하는 복수의 호퍼(2,3,4)와 상기 호퍼와 공급관(6)을 통하여 원료 염 연통관계로 연결되어, 원료 염을 공급받아 염 들을 혼합 및 용융시키는 혼합탱크(1) 및 상기 혼합탱크(1)에서 혼합 및 용융된 용융염을 환원조(10)로 공급하는 용융염 공급관(8)을 포함하는 용융염 공급부; 및 상기 용융염 공급관(8)을 통하여 공급된 용융염 중 염화 지르코늄을 마그네슘을 이용하여 환원하는 환원조(10)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Reducing device of zirconium chloride according to another aspect of the present invention is connected in a raw material salt communication through a plurality of hoppers (2, 3, 4) and the hopper and the supply pipe (6) for storing the raw material salt, A molten salt supply unit including a mixing tank 1 for receiving and mixing and melting salts and a molten
이때, 상기 용융염 공급관(8)에는 유량계가 구비되는 것이 유리하다.
At this time, the molten
본 발명에서는 상술한 바와 같이 염화 지르코늄을 용융염에 혼합함으로써 염화 지르코늄의 승화를 방지할 수 있고, 그 결과 염화 지르코늄을 액상인 상태로 유지하여 환원반응에 투입할 수 있으므로 폭발적인 반응성을 용이하게 억제할 수 있다.
In the present invention, it is possible to prevent sublimation of zirconium chloride by mixing zirconium chloride with molten salt as described above. As a result, zirconium chloride can be kept in a liquid state and introduced into a reduction reaction, thereby easily suppressing explosive reactivity. Can be.
도 1은 본 발명의 한가지 측면에 따른 지르코늄 환원장치의 일례를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing an example of a zirconium reduction apparatus according to one aspect of the present invention.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 발명자들은 승화성이 높은 염화 지르코늄의 폭발적인 반응성을 제어하기 위해서는 염화 지르코늄의 활동도를 감소시키는 것이 유리하다는 것을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
The inventors of the present invention have found it advantageous to reduce the activity of zirconium chloride in order to control the explosive reactivity of highly sublimable zirconium chloride.
즉, 본 발명자들의 연구결과에 따르면 염화 지르코늄과 기타 염류를 적정량 혼합하여 혼합된 염의 융점을 조절할 경우 염화 지르코늄이 승화되지 않은 상태에서 환원시킬 수 있어, 반응의 폭발성을 제어할 수 있는 것이다.
That is, according to the results of the inventors of the present invention, when the melting point of the mixed salt is adjusted by mixing zirconium chloride and other salts in an appropriate amount, the zirconium chloride can be reduced in the unsublimed state, thereby controlling the explosiveness of the reaction.
이를 위해서 본 발명에서는 염화 지르코늄을 염화나트뮬과 염화칼륨과 함께 혼합하여 혼합염의 융점을 조절할 필요가 있다. 즉, 본 발명에 따르면 상기 혼합염의 융점은 300~400℃인 것이 바람직하다. 즉, 염의 융점을 상기 온도범위로 제어할 경우 반응온도 범위에서는 염은 용융염으로 존재할 수 있다.
To this end, in the present invention, it is necessary to control the melting point of the mixed salt by mixing zirconium chloride with sodium chloride and potassium chloride. That is, according to the present invention, the melting point of the mixed salt is preferably 300 to 400 ° C. That is, when the melting point of the salt is controlled in the above temperature range, the salt may exist as a molten salt in the reaction temperature range.
특히, 상기 염화 지르코늄과 함께 혼합되어 용융염을 형성하는 염화칼륨과 염화나트륨은 마그네슘이 염화 지르코늄이 반응하여 생성되는 염화마그네슘과도 동종의 염화물로서 지르코늄 스폰지와의 분리도 용이하기 때문이다. 뿐만 아니라, 환원반응시 지르코늄에 우선하여 환원되지 않기 때문에, 지르코늄에 불순성분이 혼입되지 않아 유리하다.
In particular, potassium chloride and sodium chloride, which are mixed with the zirconium chloride to form a molten salt, are easy to separate from the zirconium sponge as chlorides of the same kind as magnesium chloride produced by the reaction of zirconium chloride with magnesium. In addition, since it is not reduced in preference to zirconium during the reduction reaction, zirconium is not mixed with impurities, which is advantageous.
염화 지르코늄, 염화칼륨 및 염화 지르코늄의 적절한 함량범위는 다음과 같다. 이하, 각 성분의 함량은 중량%임에 유의할 필요가 있다.
Suitable content ranges of zirconium chloride, potassium chloride and zirconium chloride are as follows. It should be noted that the content of each component is below% by weight.
염화 지르코늄: 15~30%Zirconium Chloride: 15 ~ 30%
염화 지르코늄은 주된 지르코늄 공급원이므로 용융염에 필수적으로 포함되어야 할 원소이다. 충분한 양의 지르코늄을 공급하기 위해서는 상기 염화 지르코늄은 적어도 15% 포함될 필요가 있다. 다만, 염화 지르코늄의 함량이 과다하게 높을 경우에는 승화성을 제어하기 곤란하므로 30%를 함량의 상한으로 정한다.
Zirconium chloride is the main source of zirconium and is therefore an essential element in molten salts. In order to supply a sufficient amount of zirconium, the zirconium chloride needs to be included at least 15%. However, if the content of zirconium chloride is too high, it is difficult to control the sublimation, so set 30% as the upper limit of the content.
염화나트륨+염화칼륨: 70~85%Sodium Chloride + Potassium Chloride: 70 to 85%
상기 두 종류의 염은 염화 지르코늄의 승화성을 감소시키고 반응온도에서 용융된 상태로 존재하도록 하는 역할을 하는 것으로서, 두 종류의 염의 중량 합계가 적어도 70% 이상은 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 그 함량이 과다할 경우에는 염화 지르코늄의 공급량이 불충분하므로 상기 염화나트륨과 염화칼륨의 중량합은 85%를 상한으로 하는 것이 바람직하다.The two kinds of salts serve to reduce the sublimability of zirconium chloride and to exist in a molten state at the reaction temperature, and it is preferable to include at least 70% or more of the sum of the weights of the two kinds of salts. However, when the content is excessive, the supply amount of zirconium chloride is insufficient, so the weight sum of sodium chloride and potassium chloride is preferably 85%.
보다 바람직한 함량은 각각의 성분을 염화나트륨: 40~60%, 염화칼륨: 15~35%가 되도록 제어하는 것이다.
A more preferable content is to control each component to be sodium chloride: 40 to 60%, potassium chloride: 15 to 35%.
상기 염화 지르코늄을 환원하는 방법을 설명하기 위하여 본 발명의 환원반응을 수행하기 위한 환원장치의 한가지 측면을 도 1에 나타내었다. 도면에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 한가지 측면에 따른 환원장치는 크게 나누어 용융염 공급부와 환원조(10)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 용융염 공급부는 원료 염을 저장하는 복수의 호퍼(2,3,4)와 상기 호퍼와 공급관(6)을 통하여 원료 염 연통관계로 연결되어, 원료 염을 공급받아 염 들을 혼합 및 용융시키는 혼합탱크(1) 및 상기 혼합탱크(1)에서 혼합 및 용융된 용융염을 환원조(10)로 공급하는 용융염 공급관(8)을 포함한다. 상기 환원조(10)는 내부에 마그네슘을 수용한 상태에서 공급된 용융염 중 염화 지르코늄과 마그네슘을 반응시켜 환원된 지르코늄을 얻는다. 반응온도를 조절하기 위해 상기 환원조(10)에는 열전대(9)가 구비될 수 있다. 또한, 공급되는 용융염의 유량을 확인하기 위하여 상기 용융염 공급관(8)의 용융염 경로에 유량계(7)를 구비할 수 있으며, 혼합탱크(1) 내의 염의 혼합을 원활히 하기 위하여 혼합탱크(1) 내에는 교반기(5)가 구비될 수 있다.
In order to explain the method of reducing the zirconium chloride, one aspect of a reduction apparatus for performing the reduction reaction of the present invention is shown in FIG. As can be seen in the drawings, the reducing apparatus according to one aspect of the present invention can be largely divided to include a molten salt supply and a reducing tank (10). The molten salt supply unit is connected in a raw material salt communication through a plurality of hoppers (2, 3, 4) and the hopper and the supply pipe (6) for storing the raw material salt, the raw material salt is supplied to mix and melt the salt And a molten
상술한 성분을 가지고 염화 지르코늄을 환원하는 방법은 다음과 같다. 즉, 우선 염화 지르코늄을 포함하는 복수의 원료 염을 준비하는 것이 바람직하다. 염화 지르코늄을 환원하는 장치의 일례를 도 1에 도시한 바와 같이 각 종류의 원료 염들은 각각의 호퍼(2,3,4)에 저장된 후, 혼합탱크(1)에 공급함으로써 준비된다. 이때, 공급되는 비율은 상술한 본 발명의 범위내에서 결정될 수 있다.
The method of reducing zirconium chloride with the above-mentioned component is as follows. That is, it is preferable to prepare a some raw material salt containing a zirconium chloride first. As an example of an apparatus for reducing zirconium chloride, as shown in FIG. 1, the raw material salts of each kind are prepared by storing them in
호퍼(2,3,4)로부터 각 염을 혼합탱크에 공급할 때에는 여러 가지 방법을 사용할 수 있으나 주로 공급관을 통하여 공급할 수 있으며, 그 중 한두가지 예를 들면 캐리어 가스를 통한 분말상의 염을 공급하는 방법과 스크류(6)을 이용하여 공급하는 방법 등을 사용할 수 있다.
When supplying each salt from the hopper (2, 3, 4) to the mixing tank can be used a variety of methods, but can be mainly supplied through the supply pipe, one or two of them, for example to supply powdered salt through the carrier gas And the method of supplying using the
각 염을 준비한 후에는 상기 혼합된 염을 용융시키는 단계가 후속된다. 혼합탱크(1) 내에서는 발열체(별도로 도시하지는 않음)가 구비되어 있어 염을 혼합시키면서 용융시킬 수 있다. 혼합된 염의 용융시 보다 균일한 혼합이 원활하게 이루어지도록 혼합탱크(1) 내에는 교반기(5)가 구비될 수 있다. 다만, 반드시 상술한 복수의 원료 염을 반드시 혼합탱크(1) 내에서 혼합할 필요는 없으며, 미리 혼합한 상태에서 혼합탱크(1)로 공급하고 혼합탱크(1) 내에서는 용융이 일어나는 것도 본 발명의 범위 내임에 유의할 필요가 있다. 이러할 경우에도 교반이 수행될 수 있음은 물론이다. 용융된 염을 간단히 용융염이라고도 칭한다. 한가지 바람직한 구현례에 따르면 상기 용융염은 300~400℃의 온도범위로 용융 및 가열되어 반응에 사용될 수 있다.
After each salt has been prepared, the step of melting the mixed salt is followed. In the mixing tank 1, a heating element (not shown separately) is provided so that the salt can be melted while mixing.
이후, 용융염은 마그네슘과 반응하여 환원되는데, 본 발명의 한가지 측면에 따르면, 마그네슘이 구비된 환원조(10) 내에 장입하여 환원된다. 이를 위하여, 혼합탱크(1) 내에서 용융된 염화 지르코늄을 포함하는 용융염을 발열체가 구비된 용융염 공급라인(8)을 통하여 환원조(10)내로 공급할 수 있다. 적정량의 염화 지르코늄을 공급하기 위하여 유량계가 상기 용융염 공급라인(8)의 경로에 설치될 수 있다. 용융염을 환원조(10) 내로 장입할 경우에는 용융염 중 염화 지르코늄이 환원조 내의 마그네슘과 반응하여 지르코늄 스펀지를 형성하게 된다. 통상 지르코늄 스펀지는 비중이 높아 환원조의 바닥에 침전하게 되는데, 상기 지르코늄 스펀지를 회수함으로써 환원반응은 종료하게 된다.
Thereafter, the molten salt is reduced by reaction with magnesium, according to one aspect of the present invention, charged by reducing in the
상술한 본 발명의 환원방법은 도 1의 환원장치를 참고로 하여 설명하였지만, 본 발명의 환원방법의 적용 대상장치를 반드시 도 1의 환원장치로 한정할 필요는 없다. 즉, 도 1에 도시한 장치는 본 발명의 방법을 실시하기 위한 한가지 바람직한 장치일 뿐 본 발명이 반드시 상기 장치에 의해 구속될 필요는 없는 것이다. 즉, 본 발명의 환원방법에서 원료염은 반드시 호퍼로부터 공급될 필요는 없으며, 사전에 일정비율로 미리 혼합된 후 혼합탱크에 공급될 수도 있는 것이며, 용융염을 반드시 공급관에 의해 공급할 필요도 없는 것이다. 즉, 본 발명의 환원방법은 본 발명의 청구범위에서 기재한 범위내에서 당업자가 유추가능한 모든 방법을 이용하여 수행할 수 있는 것이다.
Although the above-described reduction method of the present invention has been described with reference to the reduction device of FIG. 1, the device to be applied to the reduction method of the present invention is not necessarily limited to the reduction device of FIG. 1. That is, the device shown in FIG. 1 is only one preferred device for practicing the method of the present invention and the present invention is not necessarily bound by the device. That is, in the reduction method of the present invention, the raw material salt does not necessarily need to be supplied from the hopper, may be pre-mixed in a predetermined ratio, and then may be supplied to the mixing tank, and the molten salt does not necessarily need to be supplied by the supply pipe. . That is, the reduction method of the present invention can be carried out using any method that can be inferred by those skilled in the art within the scope described in the claims of the present invention.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기하는 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 정하여지는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, it is necessary to note that the following examples are intended to more specifically illustrate the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. This is because the scope of the present invention is defined by the matters described in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.
(실시예)(Example)
도 1에 도시한 각각의 호퍼로부터 투입되는 NaCl, KCl, ZrCl4의 양을 조절함으로써 NaCl 50중량%, KCl 25중량%, ZrCl4: 25중량%가 되도록 전체 염의 조성을 제어하고 이를 400℃로 용융 및 가열하였다.
By controlling the amount of NaCl, KCl, ZrCl 4 introduced from each hopper shown in Figure 1 to control the composition of the total salt to be 50% by weight NaCl, 25% by weight KCl, 25% by weight ZrCl 4 : and melted to 400 ℃ And heated.
상기 염의 상태를 관찰한 결과 ZrCl4의 승화현상은 거의 확인되지 않았으며, 안정적으로 용융염의 상태를 유지하고 있음을 알 수 있었다. 이후, 상기 용융염을 환원조에 장입된 마그네슘과 반응시켜서 환원된 지르코늄 스폰지를 얻을 수 있었다.
As a result of observing the salt state, the sublimation phenomenon of ZrCl 4 was hardly confirmed, and it was found that the salt state was stably maintained. Thereafter, the molten salt was reacted with magnesium charged in a reduction tank to obtain a reduced zirconium sponge.
반응에 의해, 환원조의 최하부에는 지르코늄 스폰지가 형성되었고, 그 상층에 MgCl2, NaCl, KCl 등으로 이루어진 염화물의 용융염이 형성되어 있었다.
By reaction, the lowermost pair of reduction has been formed with a zirconium sponge, was formed with a molten salt of a chloride consisting of MgCl 2, NaCl, KCl, etc. in the upper layer.
ZrCl4 단독으로 가열하여 승화된 ZrCl4과 마그네슘의 반응에 의해 지르코늄을 얻었던 경우에 비하여 안정적이고 비폭발적인 반응으로 인하여 조업의 제어가 용이하였다.
Compared to the case of obtaining zirconium by the reaction of sublimed ZrCl 4 with magnesium by heating with ZrCl 4 alone, it was easier to control the operation due to the stable and non-explosive reaction.
따라서, 본 발명의 유리한 효과를 확인할 수 있었다.Thus, the advantageous effects of the present invention could be confirmed.
1: 환원탱크,
2,3,4: 호퍼
5: 교반기
6: 공급관
7: 유량기
8: 용융염 공급라인
9: 열전대
10: 환원조1: reduction tank,
2,3,4: Hopper
5: stirrer
6: supply line
7: flow meter
8: molten salt feed line
9: thermocouple
10: reduction tank
Claims (5)
상기 복수의 원료염을 용융시키서 용융염을 형성하는 단계;
상기 용융염을 마그네슘과 반응시켜서 용융염 중 염화 지르코늄을 환원시키는 단계; 및
상기 환원된 염화 지르코늄을 회수하는 단계를 포함하고,
상기 용융염을 형성하는 단계는 300~400℃에서 실시하는 염화 지르코늄의 환원방법.
Preparing a plurality of raw salts comprising zirconium chloride;
Melting the plurality of raw salts to form a molten salt;
Reacting the molten salt with magnesium to reduce zirconium chloride in the molten salt; And
Recovering the reduced zirconium chloride;
Forming the molten salt is a method of reducing zirconium chloride carried out at 300 ~ 400 ℃.
The method of reducing zirconium chloride according to claim 1, wherein the plurality of raw material salts containing zirconium chloride has a ratio of 15 to 30% by weight of zirconium chloride and 70 to 85% by weight of sodium chloride + potassium chloride.
The method of reducing zirconium chloride according to claim 2, wherein sodium chloride and potassium chloride in the plurality of raw salts each have a content of 40 to 60% by weight sodium chloride and 15 to 35% by weight potassium chloride.
상기 용융염 공급관(8)을 통하여 공급된 용융염 중 염화 지르코늄을 마그네슘을 이용하여 환원하는 환원조(10)을 포함하고,
상기 혼합탱크(1)는 300~400℃로 유지되는 염화 지르코늄 환원장치.
A mixing tank (1) for connecting raw material salts through a plurality of hoppers (2,3,4) storing raw material salts and connected to raw material salts through a hopper and a supply pipe (6) to mix and melt the salts by receiving the raw material salts; A molten salt supply unit including a molten salt supply pipe 8 for supplying molten salt mixed and melted in the mixing tank 1 to a reduction tank 10; And
Reduction tank 10 for reducing the zirconium chloride in the molten salt supplied through the molten salt supply pipe 8 using magnesium,
The mixing tank (1) is a zirconium chloride reduction device maintained at 300 ~ 400 ℃.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4127409A (en) | 1975-10-17 | 1978-11-28 | Teledyne Industries, Inc. | Method of reducing zirconium |
| US4285724A (en) * | 1979-11-15 | 1981-08-25 | Aluminum Company Of America | Continuous production of finely divided zirconium powder |
| US5259862A (en) | 1992-10-05 | 1993-11-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Continuous production of granular or powder Ti, Zr and Hf or their alloy products |
| WO2008067614A1 (en) * | 2006-12-08 | 2008-06-12 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Separation method for metal recovery |
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