NO865353L - Rensing av zirkoniumforbindelser. - Google Patents
Rensing av zirkoniumforbindelser.Info
- Publication number
- NO865353L NO865353L NO865353A NO865353A NO865353L NO 865353 L NO865353 L NO 865353L NO 865353 A NO865353 A NO 865353A NO 865353 A NO865353 A NO 865353A NO 865353 L NO865353 L NO 865353L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- zirconium
- ammonia
- solution
- aqueous
- sulfate
- Prior art date
Links
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 title claims description 19
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 110
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 84
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 83
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 68
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 67
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 58
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 50
- ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+);disulfate Chemical compound [Zr+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZXAUZSQITFJWPS-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 49
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 22
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 12
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 7
- OLULCGRZLCPQGF-UHFFFAOYSA-M S(=O)(=O)([O-])[O-].[Zr+].[NH4+] Chemical compound S(=O)(=O)([O-])[O-].[Zr+].[NH4+] OLULCGRZLCPQGF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 claims description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 6
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 11
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 10
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 8
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 7
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- YFVXLROHJBSEDW-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-nitrophenyl)diazenyl]-n-phenylaniline Chemical compound C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1N=NC(C=C1)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 YFVXLROHJBSEDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 3
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 150000003754 zirconium Chemical class 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 2
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- IVORCBKUUYGUOL-UHFFFAOYSA-N 1-ethynyl-2,4-dimethoxybenzene Chemical compound COC1=CC=C(C#C)C(OC)=C1 IVORCBKUUYGUOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-LZFNBGRKSA-N Potassium-45 Chemical compound [45K] ZLMJMSJWJFRBEC-LZFNBGRKSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000003857 carboxamides Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000011928 denatured alcohol Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N oxozirconium;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.[Zr]=O CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
- -1 zirconium dioxide Chemical class 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G25/00—Compounds of zirconium
- C01G25/006—Compounds containing, besides zirconium, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G25/00—Compounds of zirconium
- C01G25/02—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G25/00—Compounds of zirconium
- C01G25/06—Sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
- Y10S423/01—Waste acid containing iron
- Y10S423/02—Sulfuric acid
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår prosesser for rensning av zirkonium-forbindelser; videre angår den zirkoniumholdige materialer som er mellomprodukter for fremstilling av meget rene zirkoniumforbindelser, ennvidere prosesser for fremstilling av nevnte mellomprodukter, og spesielt prosesser for rensning av zirkoniumdioksyd (Zr02 ) .
Det er et betydelig behov for høyrent zirkoniumdioksyd til bruk i elektronikkel-industrien og ved fremstilling av partielt stabilisert zirkoniumdioksyd. En stor del av det zirkoniumdioksyd som brukes i verden, erholdes fra det naturlig forekommende mineralzirkoniumsilikat (zirkon; ZrSi04), og de for tiden anvendte prosesser for utvinning av zirkoniumdioksyd fra zirkon innbefatter i alminnelighet termisk spaltning av zirkon under dannelse av zirkoniumdioksyd og silisiumdioksyd, eller kjemisk spaltning av zirkon til zirkoniumdioksyd og derivater av silisiumdioksyd. Det rå zirkoniumdioksyd som produseres på denne måte må imidlertid renses ved ytterligere kjemisk behandling.
Termisk dissosiasjon av zirkon til en blanding av zirkoniumdioksyd og silisiumdioksyd frembyr en økonomisk attraktiv vei til zirkoniumdioksyd. Det dissosierte zirkon-produkt kan utlutes med en sterk base, såsom natriumhydroksyd, hvorved silisiumdioksydet oppløses og etterlater zirkoniumdioksyd, eller det kan utlutes med en sterk syre, såsom svovelsyre, hvorved zirkoniumdioksydet oppløses og danner et zirkoniumsalt, mens uoppløst silisiumdioksyd blir tilbake. Alkaliutlutingsprosessen gir zirkoniumdioksyd som kan ha en renhet så høy som 99,5 %, men som må underkastes ytterligere kjemisk behandling (som typisk innbefatter oppløsning av zirkoniumdioksydet i en syre) for oppnåelse av høyrent zirkoniumdioksyd. Syreutlutingsprosessen har den fordel at den gir en sur oppløsning av et zirkoniumsalt eller et vannoppløselig zirkoniumsalt som kan prosesseres videre til høyrene zirkoniumforbindelser innbefattende zirkoniumdioksyd.
Den mest anvendte syreutlutingsprosess innbefatter oppløsning av rå-zirkoniumdioksyd i svovelsyre under dannelse av zirkonium-sulfat-oppløsning. Zirkoniumforbindelsene kan så utvinnes ved tilsetning av base for utfelling av basisk sulfat eller hydroksyd (vannholdig zirkoniumdioksyd). Eksempelvis beskriver US-patent
3 389 005 utfelling av zirkoniumhydroksyd fra en zirkoniumsulfat- oppløsning ved tilsetning av ammoniakk. I praksis er imidlertid de materialer som utfelles på denne måte, gel-lignende og lar seg vanskelig filtrere og inneholder mange forurensninger. Av denne grunn foretrekkes utfelling av det basiske sulfat, selv om det, som diskutert av Farnworth er al ("Specialty Inorganic Chemicals: The Production, Properties and Uses of Zirconium Chemicals",
R. Thompson (Ed.), The Chemical Society, London, 1980 side 257), er vanskelig å regulere betingelsene slik at optimal utfelling av det basiske sulfat fra zirkoniumsulfat-oppløsningen oppnås. Den arbeidsmåte som ofte følges, er derfor å omdanne zirkoniumsulfatet til zirkoniumoksyklorid og å utfelle det basiske sulfat ved tilsetning av svovelsyre eller et sulfatsalt, som beskrevet i det publiserte japanske patentsøknad nr. 23975/69.
Det er blitt funnet mulig å produsere høyrene zirkonium-forbindelser, herunder zirkoniumdioksyd, ved utfelling av zirkonium-materialer fra vandig zirkoniumsulfat-oppløsning ved lav pH. Denne fremgangsmåte har de fordeler at zirkonium-materialet kan utfelles direkte fra zirkoniumsulfat-oppløsning, det utfelte materiale kan lett oppsamles ved filtrering, og zirkonium-materialet kan lett omdannes til zirkoniumkjemikalier, innbefattende zirkoniumdioksyd, som har meget lavt innhold av metalliske forurensninger.
Oppfinnelsen tilveiebringer således en fremgangsmåte til fremstilling av zirkonium-materialer som ved kalsinering danner zirkoniumdioksyd, hvilken fremgangsmåte omfatter: det fremstilles en vandig zirkoniumsulfat-oppløsning som har en pH på høyst null,
det tilsettes en ammoniakk-kilde til den vandige zirkoniumsulfat-oppløsning inntil oppløsningens pH er i området 0,1-2,5, og det utfelte zirkonium-materiale oppsamles.
Med "ammoniakk-kilde" menes i det foreliggende vannfri ammoniakk, vandig ammoniumhydroksyd, ammoniumsalter og forbindelser og materialer som i nevnte vandige zirkoniumsulfat-oppløsning vil frembringe ammoniakk eller et salt derav. En lang rekke ammoniumsalter kan anvendes, men foretrukne ammoniumsalter er eksempelvis ammoniumsulfat og ammoniumkarbonat, da disse salter ikke bringer inn forskjellige anioner, og dermed ytter ligere kilder for forurensninger, i nevnte vandige zirkoniumsulfat-oppløsning .
Egnede forbindelser og materialer som tilveiebringer ammoniakk eller et salt derav i den vandige zirkoniumsulfat-oppløsning, innbefatter visse organiske amider, aminer og imider, som for eksempel urea og heksametylentetramin.
Skjønt det ikke er av avgjørende betydning for fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, foretrekker man å anvende en zirkoniumsulfatoppløsning med et zirkoniuminnhold større enn 75 g/l (uttrykt som oksydet ZrOz ) og et sulfatinnhold større enn 180 g/l (uttrykt som SCm ) .
Ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse blir kilden for ammoniakk tilsatt den vandige zirkoniumsulfatoppløsning inntil denne oppløsning har fått en pH i området 0,1-2,5. Tilsetningen av kilden for ammoniakk blir fortrinnsvis stoppet når pH er i området 1,0-2,0.
Det vil være klart for fagfolk på området at fremstillingen av en vandig zirkoniumsulfatoppløsning ved oppløsning av en zirkoniumforbindelse, eksempelvis zirkoniumdioksyd, i svovelsyre vil gi en vandig zirkoniumsulfatoppløsning med et relativt høyt sulfat-ion-innhold. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det i praksis blitt funnet særlig hensiktsmessig å tilsette til den vandige zirkoniumsulfatoppløsning tilstrekkelig av kilden for ammoniakk til å gi en molar ammoniakk-konsentrasjon på to ganger differansen mellom den molare konsentrasjon av sulfatet og zirkonium (dvs. NH3(mol) = 2[Zr(mol)-SCm (mol)]).
Under tilsetningen av kilden for ammoniakk til den vandige zirkoniumsulfatoppløsning i henhold til den foreliggende fremgangsmåte har det vist seg at "tåkedannende" utfelte stoffer til å begynne med kan dannes i oppløsningen på det sted hvor kilden for ammoniakk tilsettes. Kilden for ammoniakk tilsettes derfor fortrinnsvis til den vandige zirkoniumsulfatoppløsning under kraftig omrøring, hvorved eventuelle slike utfelte stoffer dispergeres og en klar oppløsning oppnås.
Den temperatur ved hvilken den vandige zirkoniumsulfat-oppløsning holdes under tilsetningen av kilden for ammoniakk, er ikke innenfor skarpe grenser og avhenger i stor utstrekning av den vandige oppløsnings konsentrasjon. Det vil forstås av fag folk på området at tilsetningen av kilden for ammoniakk (basisk) til den vandige oppløsning (sur) vil frembringe varme, og det er i praksis blitt funnet hensiktsmessig å tilsette kilden for ammoniakk til den vandige oppløsning ved omgivelsestemperatur, idet oppløsningens temperatur tillates å stige under tilsetningen. Temperaturer over eller under omgivelsestemperatur i oppløsningen kan imidlertid være ønskelig, og foretrukne temperaturer kan bestemmes uten større eksperimentering.
Det er i praksis blitt funnet hensiktsmessig å la den klare oppløsning stå etter endt tilsetning av kilden for ammoniakk, hvorved zirkonium-materialene utfelles. De således dannede zirkonium-materialer synes krystallinske og kan lett oppsamles ved filtrering. De således oppsamlede zirkonium-materialer kan vaskes om det ønskes. Zirkonium-materialene er lett oppløselige i vann og vaskes derfor fortrinnsvis med en mettet vandig oppløsning, fortrinnsvis av ammoniumsulfat, eller et polart vann-ublandbart organisk løsningsmiddel som for eksempel metanol, etanol eller aceton.
Etter vasking og tørking er zirkonium-materialene som fremstilles i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, i form av et hvitt, sprøtt, frittflytende findelt materiale. Elemental-analyse viser at zirkonium-materialene som fremstilles ifølge foreliggende fremgangsmåte, omfatter zirkonium, ammoniakk, sulfat og, avhengig av graden av tørking, vann. Forholdet mellom zirkonium-, ammoniakk- og sulfat-komponentene i nevnte materialer synes å avhenge av de opprinnelige zirkonium-, sulfat- og ammoniakk-konsentrasjoner i den oppløsning fra hvilken materialene krystalliseres.
De zirkonium-materialer som fremstilles i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, menes å være nye, og oppfinnelsen tilveiebringer derfor også et ammonium-zirkonium-sulfat-materialekarakterisert vedat det kan dannes ved krystallisasjon fra en vandig oppløsning av zirkoniumsulfat ved regulering av nevnte oppløsnings pH til en pH i området 0,1-2,5 ved tilsetning av en kilde for ammoniakk.
Ifølge en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen tilveiebringes et foretrukket ammonium-zirkonium-sulfat-materiale omfattende NH4 , Zr02og SCm i mol-forholdet 2:2:3 og med et røntgen-diffraksjonsmønster som beskrevet nedenfor i eksempel 1.
De zirkonium-materialer som fremstilles i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, inneholder overraskende små
mengder av metalliske forurensninger. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er derfor særdeles godt egnet for fremstilling av meget rene zirkonium-kjemikalier, innbefattende zirkoniumdioksyd. Eksempelvis kan zirkonium-materialene i henhold til den foreliggende oppfinnelse kalsineres under dannelse av hvitt zirkoniumdioksyd-pulver med høy renhet og med et overraskende lavt innhold av metalliske forurensninger sammenlignet med zirkoniumdioksyd produsert ut fra zirkoniumsulfatoppløsninger ved utfelling av vannholdig zirkoniumdioksyd med påfølgende kalsinering til zirkoniumdioksyd. Da zirkonium-materialene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er lett oppløselige i vann, kan de alternativt oppløses i vann og omdannes til den ønskede zirkonium-forbindelse eller -materiale.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan med
fordel anvendes ved rensning av zirkonium-forbindelser. Eksempelvis kan zirkonium-forbindelser i alminnelighet omdannes til sulfat-saltet og behandles i henhold til foreliggende fremgangsmåte under oppnåelse av zirkonium-materialer ifølge foreliggende oppfinnelse, som kan omdannes til den ønskede zirkonium-forbindelse.
I en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte til rensning av en zirkonium-forbindelse,
hvilken fremgangsmåte omfatter:
omdannelse av zirkonium-forbindelsen til zirkoniumsulfat ved behandling av zirkonium-forbindelsen med konsentrert svovelsyre, oppløsning av zirkoniumsulfatet i vann under dannelse av en vandig oppløsning av zirkoniumsulfat,
tilsetning av en kilde for ammoniakk til nevnte vandige zirkonium-sulf at-oppløsning inntil oppløsningens pH er i området 0,1-2,5, oppsamling av det utfelte zirkonium-materiale, og
omdannelse av nevnte zirkonium-materiale til denønskede zirkonium-forbindelse.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan med spesiell fordel anvendes ved rensning av zirkoniumdioksyd fremstilt ut fra slike kilder som for eksempel det naturlig fore kommende mineral baddeleyitt, dissosiert zirkon erholdt ved termisk spaltning av zirkon til zirkoniumdioksyd og silisiumdioksyd, og gjenvunnet urent zirkoniumdioksyd.
Ifølge en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen tilveiebringes således en fremgangsmåte til rensning av zirkoniumdioksyd, hvilken fremgangsmåte omfatter: utluting av et urent zirkoniumdioksyd-holdig materiale med konsentrert svovelsyre ved en temperatur i området 200-400°C og oppsamling av det uoppløselige produkt som dannes ved kjøling, utluting av det uoppløselige produkt med vann under dannelse av en vandig oppløsning av zirkoniumsulfat,
tilsetning av en kilde for ammoniakk til nevnte vandige zirkonium-sulf at-oppløsning inntil oppløsningens pH er i området 0,1-2,5, oppsamling av det utfelte zirkonium-materiale, og
kalsinering av zirkonium-materialet under dannelse av zirkoniumdioksyd .
Oppfinnelsen illustreres av, men er ikke begrenset til, de følgende eksempler, hvor alle deler er volumdeler med mindre annet er sagt og alle prosentangivelser er vekt% med mindre annet er sagt.
Eksempel 1
Dette eksempel illustrerer fremstillingen av et zirkonium-materiale i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Spaltet zirkon, fremstilt ved termisk spaltning av zirkon, ble utlutet med konsentrert svovelsyre ved en temperatur i området 200-400°C. Etter kjøling ble oppslemningen filtrert, og filterkaken ble oppløst i destillert vann, hvilket gav en oppløsning med et zirkoniuminnhold på ca. 90 g/l (uttrykt som Zr02) og et sulfatinnhold på ca. 220 g/l (uttrykt som SO«).
En vandig oppløsning av ammoniakk (16,5 vekt%) ble langsomt tilsatt den vandige zirkoniumsulfatoppløsning under omrøring, og det ble observert at et tåkeaktig utfelt materiale ble dannet på det sted hvor ammoniakken ble tilsatt; ved omrøring ble materialet hurtig dispergert og en klar oppløsning erholdtes. Tilsetningen av vandig ammoniakk ble fortsatt inntil oppløsningens pH var ca. 2, og den klare oppløsning ble så gitt henstand natten over.
Etter henstand natten over ved romtemperatur var det dannet
et hvitt, tilsynelatende krystallinsk utfelt materiale, hvilket ble frafiltrert. Produktet blekarakterisert vedpulver-røntgen-fotografering, hvorav detaljer er angitt nedenfor, i hvilke det første tallet er D-verdien i Angstrøm, og den relative intensitet av hver linje er angitt som svært sterk (vvs, som står for "very very strong"), sterk (s), middels (m), svak (w) eller bred (br). Det skal bemerkes at pulverfotografiet kan synes unødig komplisert på grunn av sterk røntgen-absorpsjon av zirkonium: D-verdi i Angstrøm, relativ intensitet: 13,6 vvs, 11,7 s, 9,5 m, 8,9 m,
8,0 w, 7,45 m, 6,9 m, 5,0 w, 4,6 m, 4,0 w, 3,8 br, 3,5-3,4 br,
3,20 m, 3,10 w, 2,95 (br), 2,90 br, 2,79 m, 2,64 m, 2,54 m,
2,42 br, 2,18 br, 2,00 br, 1,88 w, 1,82 w, 1,75 w, 11,65 w.
Det utfelte materiale ble vasket med vann og ovnstørket ved
en temperatur på 100°C, hvilket gav zirkonium-materialet ifølge oppfinnelsen som et hvitt fast stoff. (83 % utbytte basert på zirkoniumdioksyd etter kalsinering).
Vandig ammoniakkoppløsning (16,5 vekt%) ble langsomt tilsatt filtratet under omrøring inntil oppløsningens pH nådde 7,4. Den gel-lignende oppslemning ble oppsamlet ved filtrering og ble vasket med vann og ovnstørket ved en temperatur på 100°C, hvilket gav et rest-produkt som et hvitt fast stoff.
Eksempel 2
Prøver av zirkonium-materialet ifølge oppfinnelsen og rest-produket ble kalsinert ved 1000°C i 2 timer, hvilket gav zirkoniumdioksyd, som ble analysert med henblikk på forurensninger ved gjentatt røntgen-fluorescens-analyse, idet det som standard for direkte sammenligning ble anvendt "JNC 455 Spec-Pure Zirconium Oxide (Zirconium (IV) oxide) Batch No. S90420BR" fra Johnson-Matthey Chemicals Ltd.
Det zirkoniumdioksyd som ble oppnådd ved kalsinering av zirkonium-materialet ifølge oppfinnelsen var et hvitt pulver og ble funnet å inneholde: uran 18 ppm, thorium 12 ppm, jern 39 ppm, yttrium 69 ppm, titan 15 ppm, kalium 29 ppm (alle uttrykt som elementer).
Under anvendelse av denne analysemetode ble innholdet av kalsium, silisium og aluminium i prøven funnet å være mindre enn i ovennevnte standard.
Det zirkoniumdioksyd som ble oppnådd ved kalsinering av restproduktet, var et lysebrunt pulver og ble funnet å inneholde: yttrium 4520 ppm, uran 1140 ppm, thorium 500 ppm, jern 1180 ppm, titan 820 ppm, kalium 70 ppm, silisium 110 ppm, aluminium 2180 ppm.
Eksempel 3
Den i eksempel 1 beskrevne fremgangsmåte ble gjentatt under anvendelse av en vandig oppløsning som hadde en zirkoniumsulfat-konsentrasjon på 200 g/l.
Det utfelte materiale ble oppsamlet ved filtrering og ovns-tørket ved 100°C, hvilket gav et hvitt fast stoff. (Zirkonium-utbyttet basert på vekten av zirkoniumdioksyd etter kalsinering var 62 %).
En prøve av produktet ble kalsinert til zirkoniumdioksyd i form av et hvitt fast stoff. Analyse av prøven ved den metode som er beskrevet i eksempel 2, viste at produktet inneholdt: yttrium 56 ppm, uran 25 ppm, jern 11 ppm, titan 15 ppm, kalium 81 ppm (basert på vekten av det tilstedeværende element). Med den anvendte analysemetode ble innholdet av thorium, kalsium, silisium og aluminium i prøven funnet å være mindre enn i nevnte standard.
Eksempel 4
En zirkoniumsulfatoppløsning ble fremstilt under anvendelse av fremgangsmåten i eksempel 1. Analyse gav et zirkoniuminnhold på 100 g/l (uttrykt som Zr02) og et sulfatinnhold på 240 g/l.
Til to liter av denne oppløsning tilsattes 5,3 mol ammoniakk som en oppløsning inneholdende 16,5 g/100 ml. Ammoniakken ble tilsatt zirkoniumsulfatoppløsningen under omrøring og i tilmålte porsjoner på ca. 50 ml over et tidsrom på ca. 30 minutter.
Etter at hele ammoniakk-mengden var tilsatt, var oppløsningens temperatur 35°C. Oppløsningen ble omrørt inntil den ble klar.
Den ble deretter kjølt til romtemperatur og gitt henstand natten over.
Det resulterende utfelte materiale ble oppsamlet og vasket med en blanding av 3 deler etanol og 7 deler vann og tørket ved 50°C, hvilket gav 445 g produkt. Glødetapet av en prøve ved 1000° C var 59,74 %, tilsvarende et utbytte basert på ZrC-2 på 88,8 %.
Eksempel 5
En prøve av det i eksempel 4 fremstilte zirkonium-materiale ble kalsinert ved 1000° C i 2 timer og analysert ved hjelp av den samme teknikk som den i eksempel 2.
Det zirkoniumdioksyd som ble oppnådd etter kalsinering av zirkonium-materialet, var et hvitt pulver og ble funnet å inneholde: uran 3 ppm, thorium ikke påviselig, jern 1 ppm, yttrium 75 ppm, titan 5 ppm og kalium 25 ppm (alle uttrykt som
elementet).
Under anvendelse av denne analytiske metode ble prøvens innhold
av kalsium, silisium og aluminium funnet å være mindre enn i ovennevnte standard.
Eksempel 6
En zirkoniumsulfatoppløsning ble fremstilt under anvendelse
av den i eksempel 1 beskrevne fremgangsmåte. Analyse viste et zirkoniuminnhold på 192 g/l (uttrykt som Zr02) og et sulfatinnhold på 457 g/l.
Til 100 ml av denne oppløsning tilsattes 22,5 g heksametylentetramin oppløst i 100 ml vann. Den klare oppløsning ble omrørt i 3 timer og deretter gitt henstand natten over.
Det resulterende utfelte materiale (a) ble frafiltrert og vasket med en oppløsning av 3 deler etanol og 7 deler vann.
Overskudd av ammoniakk ble tilsatt filtratet. Det resulterende utfelte materiale (b) ble oppsamlet og kalsinert ved 1000°C i 2 timer, hvilket gav 3,5 g av et lysebrunt pulver.
Ved subtraksjon finnes Zr02-innholdet i det utfelte materiale (a) å være 15,7 g, tilsvarende et utbytte på 82 % basert på Zr02.
Eksempel 7
En prøve av det utfelte materiale (a) fremstilt i eksempel 6 ble kalsinert ved 1000°C i 2 timer og analysert ved hjelp av samme teknikk som i eksempel 2.
Det zirkoniumdioksyd som ble oppnådd etter kalsinering av zirkonium-materialet, var et hvitt pulver og ble funnet å inneholde: uran 30 ppm, thorium 28 ppm, jern 2 ppm, yttrium 160 ppm, kalium 45 ppm, kalsium 22 ppm, silisium 45 ppm og aluminium 12 ppm.
Eksempel 8
Dette eksempel illustrerer rensning av kommersielt zirkonium-sulf at-tetrahydrat i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
En zirkoniumsulfatoppløsning ble fremstilt ved oppløsning av kommersielt zirkoniumsulfat-tetrahydrat i destillert vann.
Analyse av oppløsningen viste et zirkoniuminnhold på 195 g/l (uttrykt som Zr02) og et sulfatinnhold på 338 g/l (uttrykt som SCm ) .
Til en 50 ml prøve av denne oppløsning tilsattes 7,53 g ammoniumsulfat. Etter oppløsning av krystallene ble det samlede volum øket til 80 ml ved langsom tilsetning av destillert vann til oppløsningen under omrøring.
Til oppløsningen ovenfor tilsattes 17,96 ml vandig ammoniumhydroksyd-oppløsning (0,194 mol av en 10,8 molar oppløsning).
Den mengde ammoniakk som skulle tilsettes, ble beregnet i henhold til formelen
Ammoniakk (mol) = [sulfat(mol) - zirkonium (mol)] Ammoniumhydroksydoppløsningen ble tilsatt dråpevis til ammonium-sulf at-oppløsningen under omrøring over et tidsrom på ca. 15 minutter. Etter endt tilsetning inneholdt blandingen noe gelatinøst utfelt materiale, og blandingen ble hensatt natten over (ca. 16 timer) under svak omrøring.
Det resulterende utfelte materiale var i form av hvite nål-lignende krystaller, hvilke ble frafiltrert, vasket med denaturert sprit og hensatt til tørking i luft ved romtemperatur i 6 timer. Produktet veide 21,3 g, og glødetapet ved 1000°C var 61 %, hvilket gir et zirkonium-utbytte på 86 % basert på zirkoniumdioksyd .
Eksempel 9
Prøver av det kommersielle zirkoniumsulfat-tetrahydrat som
ble anvendt i eksempel 8 og zirkonium-materialet fremstilt som
beskrevet i eksempel 8, ble kalsinert ved 1000°C i 2 timer. De zirkoniumdioksyd-produkter som ble dannet ble deretter analysert ved den i eksempel 2 beskrevne teknikk, og resultatene er vist nedenfor.
Eksempel 10
Zirkoniumsulfatoppløsning (112 ml) som ifølge analyse hadde et zirkoniuminnhold på 178 g/l (uttrykt som ZrC-2 ) og et sulfatinnhold på 455 g/l ble fortynnet til 200 ml med destillert vann.
Ammoniumkarbonat (33,1 g) ble tilsatt porsjonsvis til opp-løsningen under kraftig omrøring. Etter endt tilsetning ble opp-løsningen satt til side for krystallisasjon.
Det utfelte materiale var i form av hvite nål-lignende krystaller, som ble frafiltrert, vasket med 50 % vandig alkohol (120 ml) og tørket i en ovn ved en temperatur på 65°C. Produktet veide 28,7 g, og tapet etter kalsinering ved 1000°C var 57 %, tilsvarende et zirkoniumutbytte på 67 % basert på zirkoniumdioksyd. Etter henstand gav filtratet en andre utfelling av krystaller. Etter vasking og tørking veide produktet 5,4 g, og tapet etter kalsinering ved 1000°C var 59,6 %, tilsvarende et zirkonium-utbytte på 12 % basert på zirkoniumdioksyd.
Filtratet fra nevnte andre utfelling av krystaller ble behandlet med ytterligere 7,6 g ammoniumkarbonat som ble tilsatt porsjonsvis under omrøring, hvilket gav en pH på 1,5 i den endelige oppløsning. Etter endt tilsetning ble oppløsningen satt til side for krystallisasjon. Det resulterende utfelte materiale gav etter oppsamling, vasking og tørking 4,6 g produkt. Vekttapet etter kalsinering var 59,4 %, hvilket gir et zirkoniuminnhold på 10 % basert på zirkoniumdioksyd og et samlet zirkoniumdioksyd-utbytte på 89 %.
Det zirkoniumdioksyd som erholdtes etter kalsineringen av den første utfelling av krystaller av zirkonium-materialet, ble analysert under anvendelse av den samme teknikk som i eksempel 2. Det produserte zirkoniumdioksyd var et hvitt pulver og ble funnet å inneholde: yttrium 65 ppm, uran 12 ppm, thorium 13 ppm, jern 2 ppm, titan 27 ppm, kalsium 13 ppm, kalium 8 ppm og klor 89 ppm. Under anvendelse av denne analyse-metode ble silisium- og aluminium-innholdet i prøven funnet å være mindre enn i ovennevnte standard.
Eksempel 11
En zirkoniumsulfat-løsning ble fremstilt i henhold til metoden i eksempel 1. Analyse gav et zirkoniuminnhold på 117 g/l (uttrykt som zirkoniumdioksyd) og et sulfatinnhold på 181 g/l.
Til 100 ml av ovennevnte oppløsning tilsattes 23 ml vandig ammoniumhydroksyd (16,5 %) under kraftig omrøring.
Etter endt tilsetning var pH i den resulterende oppløsning 1,0, og oppløsningen ble gitt henstand i 48 timer.
Det resulterende krystallinske utfelte materiale ble frafiltrert og vasket med absolutt alkohol. Etter tørking i en ovn ved 100°C ble produktet (17,6 g) kalsinert ved 1000°C, hvilket gav 8,3 g zirkoniumdioksyd, tilsvarende et zirkonioum-utbytte på 82 %.
Det zirkoniumdioksyd, et hvitt pulver, som erholdtes ved kalsinering, ble asnalysert under anvendelse av den samme teknikk som i eksempel 2, og ble funnet å inneholde: yttrium 143 ppm, uran 37 ppm, thorium 25 ppm, jern 14 ppm,
titan 17 ppm, kalsium 8 ppm, kalium 23 ppm, klor 195 ppm, silisium 56 ppm og aluminium 9 ppm.
Eksempel 12
En zirkoniumsulfat-oppløsning som hadde et zirkoniuminnhold
på 119,8 g/l (uttrykt som zirkoniumdioksyd) og et sulfatinnhold på 303,3 g/l (uttrykt som svoveltrioksyd) ble fremstilt.
Til denne oppløsning tilsattes under kraftig omrøring tilstrekkelige mengder av ammoniumsulfat til å gi en ammoniakk-konsentrasjon på 24,9 g/l (uttrykt som ammoniakk). Etter endt tilsetning ble oppløsningen satt til side, og det resulterende utfelte materiale ble frafiltrert. Produktet ble tørket og deretter kalsinert, hvilket gav zirkoniumdioksyd (88,5 % utbytte basert på zirkoniumdioksyd).
Det zirkoniumdioksyd som erholdtes ved kalsinering, ble analysert under anvendelse av den samme teknikk som i eksempel 2,
og ble funnet å inneholde:
yttrium 182 ppm, uran 8 ppm, thorium 24 ppm, jern 136 ppm, titan 108 ppm, kalsaium 108 ppm, kalium 29 ppm, silisium 92 ppm og aluminium 134 ppm.
Sammenligningseksempel
Dette eksempel viser den forbedrede renhet av det zirkoniumdioksyd som oppnåes ved kalsinering av et ammoniumzirkoniumsulfat-materiale fremstilt i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen sammenlignet med zirkoniumdioksyd fremstilt ved kalsinering av vannholdig zirkoniumdioksyd utfelt fra zirkoniumsulfat-oppløsning ved tilsetning av base slik at oppløsningens pH er 4,0.
Fremgangsmåten i eksempel 1 ble gjentatt med unntagelse av
at vandig ammoniakk ble tilsatt slik at sluttoppløsningens pH var 4,0. Det ble dannet en tykk gelatinøs utfelling av vannholdig zirkoniumdioksyd som var meget vanskelig å oppsamle ved filtrering og å vaske.
En prøve av det vannholdige zirkoniumdioksyd ble ovnstørket
og deretter kalsinert ved 1000°C i 2 timer, hvilket gav zirkoniumdioksyd. Zirkoniumdioksydet ble analysert i henhold til den i eksempel 2 beskrevne teknikk, og resultatene er gitt nedenfor sammenlignet med de resultater som ble oppnådd i eksempel 2, med
det produkt som ble fremstilt i henhold til fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse som beskrevet i eksempel 1.
Claims (19)
1. Fremgangsmåte til fremstilling av zirkonium-materialer som ved kalsinering danner zirkoniumdioksyd,karakterisert vedat
det fremstilles en vandig zirkoniumsulfat-oppløsning med en pH ikke over null,
det tilsettes en kilde for ammoniakk inntil zirkoniumsulfat-oppløs-ningens pH er i området 0,1-2,5, og
det utfelte zirkonium-materiale oppsamles.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at kilden for ammoniakk velges fra vannfri ammoniakk, vandig ammoniumhydroksyd, ammoniumsalter og forbindelser og materialer som i den vandige zirkoniumsulfat-oppløsning frembringer ammoniakk eller et salt derav.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat kilden for ammoniakk tilsettes inntil oppløsningens pH er i området 1,0-2,0.
4. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat det anvendes en vandig zirkoniumsulfat-oppløsning som har et zirkoniuminnhold høyere enn 75 g/l (uttrykt som oksydet Zr02) og et sulfatinnhold høyere enn 180 g/l (uttrykt som SCu ) og mengden av tilsatt kilde for ammoniakk er tilstrekkelig til å gi en molar ammoniakk-konsentrasjon på to ganger differansen mellom den molare konsentrasjon av sulfatet og den molare konsentrasjon av zirkonium.
5. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat kilden for ammoniakk velges fra vandig ammoniumhydroksyd og ammoniakk.
6. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav,karakterisert vedat kilden for ammoniakk er ammoniumsulfat.
7. Zirkonium-materialer fremstilt i henhold til fremgangsmåten ifølge ett eller flere av de foregående krav.
8. Ammoniumzirkoniumsulfat-materialer,karakterisertved at de er dannet ved krystallisasjon fra en vandig oppløsning av zirkoniumsulfat ved tilsetning av en kilde for ammoniakk til oppløsningen inntil oppløsningens pH er i området 0,1-2,5.
9. Materiale ifølge krav 9,karakterisert vedat kilden for ammoniakk er valgt fra vandig ammoniakk, vandig ammoniumhydroksyd, ammoniumsalter og forbindelser og materialer som i den vandige ammoniumzirkoniumsulfat-oppløsning frembringer ammoniakk eller et salt derav, og hvor kilden for ammoniakk er tilsatt inntil oppløsningens pH er i området 1,0-2,0.
10. Materiale ifølge krav 8 eller 9,karakterisertved at den vandige zirkoniumsulfat-oppløsning har et zirkoniuminnhold høyere enn 75 g/l (uttrykt som oksydet Zr02) og et sulfatinnhold høyere enn 180 g/l (uttrykt som SCm) og den tilsatte mengde av kilden for ammoniakk er tilstrekkelig til å gi en molar ammoniakk-konsentrasjon på to ganger differansen mellom den molare konsentrasjon av sulfatet og zirkonium.
11. Materiale ifølge ett eller flere av kravene 8-10,karakterisert vedat kilden for ammoniakk er valgt fra vandig ammoniumhydroksyd og ammoniakk.
12. Materiale ifølge ett eller flere av kravene 8-10,karakterisert vedat kilden for ammoniakk er ammoniumsulfat.
13. Ammoniumzirkoniumsulfat-materiale,karakterisertved at det omfatter NH4 , ZrChog SCm i molforholdet 2:2:3 og har et røntgendiffraksjonsmønster som beskrevet i forbindelse med eksempel 1.
14. Fremgangsmåte til rensning av en zirkoniumforbindelse,karakterisert vedat
zirkoniumforbindelsen omdannes til zirkoniumsulfat ved behandling av zirkoniumforbindelsen med konsentrert svovelsyre ,
zirkoniumsulfatet oppløses i vann under dannelse av en vandig oppløsning av zirkoniumsulfat,
det fremstilles et zirkonium-materiale fra den vandige zirkoniumsulfat-oppløsning i henhold til fremgangsmåten ifølge ett eller flere av kravene 1-6, og zirkonium-materialet omdannes til den ønskede zirkonium-forbindelse.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14 for rensning av zirkoniumdioksyd.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 14,karakterisertved at zirkonium-materialet omdannes til zirkoniumdioksyd ved kalsinering.
17. Fremgangsmåte for rensning av zirkoniumdioksyd,karakterisert vedat
et urent zirkoniumdioksyd-holdig materiale utlutes med konsentrert svovelsyre ved en temperatur i området 200-400°C, og det uoppløselige produkt som dannes ved kjøling oppsamles,
det uoppløselige produkt utlutes med vann under dannelse av en vandig oppløsning av zirkoniumsulfat,
et zirkonium-materiale fremstilles ut fra den vandige zirkoniumsulfat-oppløsning i henhold til fremgangsmåten ifølge ett eller flere av kravene 1-6, og zirkonium-materialet kalsineres til zirkoniumdioksyd.
18. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1-6 eller 14-17 hovedsakelig som beskrevet i forbindelse med hvilket som helst av eksemplene 1-12.
19. Zirkonium-materiale ifølge hvilket som helst av kravene 7-13 hovedsakelig som beskrevet i forbindelse med hvilket som helst av eksemplene 1-12.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPH040585 | 1985-05-02 | ||
| PCT/AU1986/000109 WO1986006362A1 (en) | 1985-05-02 | 1986-04-22 | Purification of zirconium compounds |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO865353L true NO865353L (no) | 1986-12-30 |
Family
ID=3771083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO865353A NO865353L (no) | 1985-05-02 | 1986-12-30 | Rensing av zirkoniumforbindelser. |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4822575A (no) |
| EP (1) | EP0253818A4 (no) |
| JP (1) | JPS62502683A (no) |
| KR (1) | KR870700222A (no) |
| CN (1) | CN1010580B (no) |
| AU (1) | AU585617B2 (no) |
| BR (1) | BR8607106A (no) |
| DK (1) | DK587D0 (no) |
| ES (1) | ES8707703A1 (no) |
| IN (2) | IN169690B (no) |
| NO (1) | NO865353L (no) |
| NZ (1) | NZ215774A (no) |
| PH (1) | PH21618A (no) |
| WO (1) | WO1986006362A1 (no) |
| ZA (1) | ZA862781B (no) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63503535A (ja) * | 1986-06-17 | 1988-12-22 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼイション | ジルコニアの生成方法 |
| ATE96127T1 (de) * | 1989-05-02 | 1993-11-15 | Lonza Ag | Sinterfaehiges zirkonoxidpulver und verfahren zu seiner herstellung. |
| GB9012524D0 (en) * | 1990-06-05 | 1990-07-25 | Shell Int Research | High surface area zirconia,a process for producing high surface area zirconia and a process for the production of hydrocarbons from synthesis gas |
| FR2668764B1 (fr) * | 1990-11-07 | 1993-12-24 | Westinghouse Electric Corp | Production d'un oxyde de zirconium ou d'hafnium de haute qualite. |
| EP0708742A4 (en) * | 1993-06-30 | 1997-05-28 | Tech Resources Pty Ltd | Opacity means based on zirconia |
| US5447898A (en) * | 1993-09-21 | 1995-09-05 | Shell Oil Company | Process for the preparation of zirconia |
| DE19653629A1 (de) * | 1996-12-20 | 1998-06-25 | Basf Ag | Monoklines Zirconiumoxid mit hoher Oberfläche |
| FR2812630B1 (fr) * | 2000-08-04 | 2002-10-04 | Rhodia Terres Rares | Zircone sous forme de poudre fine, hydroxycarbonate de zirconium et leurs procedes de preparation |
| CN100374372C (zh) * | 2005-08-31 | 2008-03-12 | 东华工程科技股份有限公司 | 一种复分解法制备硝酸钾的方法 |
| US8940256B2 (en) * | 2011-12-07 | 2015-01-27 | Xylon Technical Ceramics, Inc. | Method for recycling of rare earth and zirconium oxide materials |
| EP3870095A4 (en) | 2018-10-26 | 2022-07-20 | University of Iowa Research Foundation | DEVICE FOR LIGHT-BASED DENTAL TREATMENT |
| CN112110726A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-22 | 郑州方铭高温陶瓷新材料有限公司 | 废旧炉衬的钇稳定氧化锆砖的回收利用分离方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB780564A (en) * | 1955-01-24 | 1957-08-07 | Nat Lead Co | Production of zirconium sulphates |
| US3057682A (en) * | 1960-07-15 | 1962-10-09 | Nat Distillers Chem Corp | Process for recovery as zirconium oxysulfate zirconium values from salt baths |
| DE1294947B (de) * | 1962-05-08 | 1969-05-14 | Degussa | Verfahren zum Aufschliessen von Zirkonsand |
| JPS4423975Y1 (no) * | 1965-08-17 | 1969-10-09 | ||
| US3672825A (en) * | 1970-02-16 | 1972-06-27 | Tizon Chem Corp | Process for preparing basic zirconium sulfates and other zirconium compounds such as zirconium fluosulfates,and compositions containing the same |
| FR2102391A5 (fr) * | 1970-03-24 | 1972-04-07 | Gnii | Sulfatozirconates acides de sodium, d'ammonium ou sodico-ammoniacauxet leur procede de preparation |
| GB1495267A (en) * | 1974-03-18 | 1977-12-14 | Borax Cons Ltd | Process for the production of basic zirconium carbonate |
| DE2854200C2 (de) * | 1978-12-15 | 1981-02-05 | Th. Goldschmidt Ag, 4300 Essen | Verfahren zur Herstellung von Zirkonoxid aus technischem Calciumzirkonat |
| DE2927128C2 (de) * | 1979-07-05 | 1981-06-11 | Th. Goldschmidt Ag, 4300 Essen | Verfahren zur Herstellung von basischem Zirkoncarbonat hoher Reinheit |
| US4505886A (en) * | 1983-07-01 | 1985-03-19 | Nl Industries, Inc. | Process for preparing high quality titanium dioxide |
| JPS60127240A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Onoda Cement Co Ltd | 酸化ジルコニウム微粉の製造方法 |
| DE3586115D1 (de) * | 1984-08-07 | 1992-07-02 | Nippon Catalytic Chem Ind | Feinteiliges zirkondioxydpulver und herstellungsverfahren. |
| US4640716A (en) * | 1985-06-26 | 1987-02-03 | Engelhard Corporation | High bulking pigment and method of making same |
| US4639356A (en) * | 1985-11-05 | 1987-01-27 | American Cyanamid Company | High technology ceramics with partially stabilized zirconia |
-
1986
- 1986-04-10 NZ NZ215774A patent/NZ215774A/xx unknown
- 1986-04-14 ZA ZA862781A patent/ZA862781B/xx unknown
- 1986-04-18 IN IN350/DEL/86A patent/IN169690B/en unknown
- 1986-04-21 PH PH33683A patent/PH21618A/en unknown
- 1986-04-22 JP JP61502599A patent/JPS62502683A/ja active Pending
- 1986-04-22 KR KR860700970A patent/KR870700222A/ko not_active Application Discontinuation
- 1986-04-22 BR BR8607106A patent/BR8607106A/pt unknown
- 1986-04-22 EP EP19860902771 patent/EP0253818A4/en not_active Withdrawn
- 1986-04-22 WO PCT/AU1986/000109 patent/WO1986006362A1/en not_active Application Discontinuation
- 1986-04-22 US US07/010,190 patent/US4822575A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-04-22 AU AU58667/86A patent/AU585617B2/en not_active Ceased
- 1986-04-29 CN CN86103022A patent/CN1010580B/zh not_active Expired
- 1986-04-30 ES ES554582A patent/ES8707703A1/es not_active Expired
- 1986-12-30 NO NO865353A patent/NO865353L/no unknown
-
1987
- 1987-01-02 DK DK000587A patent/DK587D0/da not_active Application Discontinuation
-
1988
- 1988-12-23 IN IN1148/DEL/88A patent/IN169812B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PH21618A (en) | 1987-12-11 |
| US4822575A (en) | 1989-04-18 |
| CN86103022A (zh) | 1986-10-29 |
| ES8707703A1 (es) | 1987-08-16 |
| NZ215774A (en) | 1988-08-30 |
| DK587A (da) | 1987-01-02 |
| AU5866786A (en) | 1986-11-18 |
| EP0253818A4 (en) | 1988-04-18 |
| IN169812B (no) | 1991-12-28 |
| EP0253818A1 (en) | 1988-01-27 |
| IN169690B (no) | 1991-12-07 |
| CN1010580B (zh) | 1990-11-28 |
| DK587D0 (da) | 1987-01-02 |
| KR870700222A (ko) | 1987-05-30 |
| ES554582A0 (es) | 1987-08-16 |
| AU585617B2 (en) | 1989-06-22 |
| WO1986006362A1 (en) | 1986-11-06 |
| BR8607106A (pt) | 1988-02-09 |
| ZA862781B (en) | 1986-11-26 |
| JPS62502683A (ja) | 1987-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4923682A (en) | Preparation of pure titanium dioxide with anatase crystal structure from titanium oxychloride solution | |
| CN100469696C (zh) | 电池级无水氯化锂的制备方法 | |
| NO865353L (no) | Rensing av zirkoniumforbindelser. | |
| CA1154233A (en) | Method for the manufacture of pure aluminum oxide from aluminum ore | |
| AU605965B2 (en) | Process for the manufacture of zirconium oxide hydrate from granular crystallized zirconium oxide | |
| NO793219L (no) | Fremstilling av blymonoxyd fra blysulfat med surt ammoniumacetat | |
| HU180913B (en) | Process for preparing pure aluminium oxide by means of acid digestion | |
| US4283377A (en) | Process for the preparation of basic zirconium carbonate of high purity | |
| JPS5812209B2 (ja) | 粗大結晶性酸化アルミニウム及びその製造法 | |
| JP2823070B2 (ja) | 高純度オキシ塩化ジルコニウム結晶の製造方法 | |
| US4243649A (en) | Process for the manufacture of zirconium oxide from technical calcium zirconate | |
| CN109534369A (zh) | 一种膜集成制备氯化锂设备及其方法 | |
| JPH0624739A (ja) | 硫酸塩の分離方法 | |
| RU2048559C1 (ru) | Способ переработки циркониевого концентрата | |
| CA1340043C (en) | Reactive derivative of zirconium and its preparation | |
| GB1569033A (en) | Production of metallurgically pure alumina | |
| US2531182A (en) | Process for the manufacture of boric acid | |
| US5252310A (en) | Reactive derivative of zirconium and its preparation | |
| JPH05507054A (ja) | 膨潤性の層状シリケートの簡単な製造方法 | |
| CN105110380B (zh) | 一种利用含钙镁氯化亚铁溶液制备颜料级Fe2O3的方法 | |
| SU1465714A1 (ru) | Способ получени гексафтортитанатов щелочных металлов | |
| RU2139249C1 (ru) | Способ переработки титансодержащего сырья | |
| RU2424189C1 (ru) | Способ получения высокочистого фторида стронция | |
| JPH0873399A (ja) | 無水クエン酸トリマグネシウムおよびその製法 | |
| US1618287A (en) | Zirconium compound and method of making same |