Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 28. 9 augusti 1955 - Zirkonium och zirkoniumlegeringar, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
634
TEKNISK TIDSKRIFT
ammoniumhexafluorozirkonat och -hafniat eller
metallernas oxiklorider används, ge fullständig separering, men
processerna är tidsödande.
Separering genom fraktionerad destillation är en
tilltalande och snabb metod. Extraktion med lösningsmedel
och jonbytarprocesser förefaller mest lovande.
Elektrolytiska processer kan åtminstone för närvarande knappast
komma i fråga.
Zirkonium- och hafniumtetraklorid bildar stabila
komplex med fosforoxiklorid vilka troligen har
sammansättningen 3 MeCl,• 2 POCl3 (där Me står för Zr eller Hf). Av
dessa är hafniumföreningen mer lättflyktig än
zirkonium-föreningen (deras kokpunkter är 355 resp. 360°C), och
man kan därför separera dem genom fraktionerad
destillation.
Man har framställt hafnium med 99,6 °/o renhet genom
upprepad eterextraktion av zirkonium- och
hafniumtio-cyanat i vattenlösning. Vid behandling av en lösning av
metallerna i saltsyra med en bensenlösning av
trifluororace-tylaceton övergår zirkonium i bensenfasen där den bildar
chelatet tetrakis(/,7,/-trifluor-2,4-pentandiono) zirkonium.
Man har funnit att 0.2 N saltsyra är lämplig koncentration
samt att man vid rening av hafnium bör använda relativt
hög diketonhalt och vid rening av zirkonium relativt låg
halt.
Jonbytesprocesser har provats både med katjon- och
an-jonbytare. Man har t.ex. rört om en katjonbytare som
Dowex 50 i ammoniumform med en lösning av metallernas
oxiklorider i 2 N perklorsyra. Blandningen fylldes sedan
på toppen av en kolonn, innehållande samma jonbytare
överförd till väteform med saltsyra, varefter man
eluera-de med 6 N HCl. Härvid erhölls två koncentrationstoppar,
först en för hafnium och sedan en för zirkonium.
Vid försök med eluering av en kolonn innehållande
Dowex 50 med olika syror har man funnit att svavelsyra är
det bästa elueringsmedlet. Det kan användas vid rening av
såväl zirkonium som hafnium och vid bearbetning av
råmaterial med godtycklig sammansättning. Man har vid
arbete i laboratorieskala erhållit gramkvantiteter av båda
elementen med en enda eluering.
Vid absorption av jonerna på anjonbytarna Amberlite
1RA-400 ur en lösning av metallerna i utspädd
fluorvätesyra och följande långsam eluering med 0,2 N och 0,01 N
HCl erhölls 69 %> av utgångsmaterialet i form av en
haf-niumfri lösning, medan en annan del av eluatet innehöll
hafnium med 0,02 %> Zr. Vid användning av såväl
anjon-som katjonbytare elueras hafnium före zirkonium, men
det bör vid rening av zirkonium vara fördelaktigare om
detta, som finns i största mängd i utgångsmaterialet,
kunde elueras först.
Man har funnit att silikagel absorberar hafnium
selektivt ur en lösning av ZrCl4 och HfCl4 i metanol.
Selektiviteten är så stor att det synes tänkbart att separera de båda
metallerna genom utnyttjande av denna effekt. Det har
också visats att man kan erhålla en metanollösning av
zirkoniumklorid med önskad renhet genom att låta
utgångslösningen passera nedifrån och uppåt genom en
kolonn fylld med silikagel.
För att uppnå bästa resultat måste silikagelet vara
aktiverat genom upphettning till 300°C, metanolen måste vara
fullständigt vattenfri, lösningen bör innehålla 15—25 °/o
klorider och flythastigheten genom kolonnen skall vara av
storleksordningen 0,2 m/h räknat på tom kolonn. Håller
utgångsmaterialet hafnium och zirkonium i förhållandet
0,02 : 1 och produkten skall vara hafniumfri behövs 5 kg
gel per kg erhållen zirkoniumdioxid. Vid större
hafnium-halt i råvaran fordras mera gel. Detta kan reaktiveras
genom upphettning till 300°C i 2 h och användas på nytt.
Hafniumfritt zirkonium i form av "kristallstavar" kan
erhållas enligt jodidmetoden, men det blir dyrt, och man
har därför vid Oak Ridge National Laboratory utarbetat
en kemisk reningsmetod. Vid detta arbetes igångsättning
1948 kunde kristallstavar erhållas i begränsad mängd till
Fig. 1. Ljusbågsugn för
framställning av zirkoniumgöt;
strömstyrka 1200 A, spänning 50 V.
Fig. 3. Ljusbågsugn för omsmältning
av zirkoniumgöt; 1 block för
nedmalning av elektroden, 2 vattenkylt
kopparrör, 3 smord O-ringpackning, 4
zir-koniumelektrod.
Fig. 2. Ljusbågsugn för
smältning av zirkoniumsvamp; 1
elektrodförråd, 2 gastät behållare, 3
styrning, A fönster, 5
gummihandske för hantering av
svetselektrod, 6 tilledningar för
svets-ström, 7 kammare för
drivanordning, 8 trissor för matning av
elektroden, 9 vev, 10
strömtilled-ning, 11 kontakttrissor, 12
isolerande ring, 13 kylvattenmantel,
1A zirkoniumgöt, 15 och 16
in-resp. utlopp för kylvatten, 17
strömtilledning, 18 fönster.
— f5
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
