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第一章 概述1

第一节 锆和铪的发现历史1

一、锆的发现1

二、铪的发现2

第二节 锆铪产业的发展历史3

一、锆产业的发展历史3

二、铪产业的发展历史6

第三节 锆铪产业现状6

一、世界锆铪产业现状6

二、中国锆铪产业现状9

三、锆铪产业发展的预期9

第四节 锆英砂采选和化学锆产业发展概况10

一、锆英砂采选产业发展概况10

二、其他含锆化学制品的产业发展概况11

参考文献12

第二章 金属锆铪的性质和用途13

第一节 金属锆的性质13

第二节 金属铪的性质21

第三节 金属锆的应用23

一、核级锆的应用23

二、工业级金属锆的应用24

第四节 金属铪的用途28

第五节 含锆、铪化学制品应用概况29

参考文献31

第三章 锆铪的矿物和资源32

第一节 概述32

一、锆和铪的丰度32

二、锆铪矿物共生的地质特征32

第二节 锆、铪矿物的地球化学和矿物成因33

一、内生作用的锆、铪矿物地球化学和矿物成因分类33

二、表生作用的锆、铪矿物的地球化学和矿物成因分类33

三、变质作用的锆、铪矿物地球化学参数和矿物成因分类34

四、中国锆矿床的成因类型34

五、锆、铪矿物在岩石中的分布和矿物特性35

第三节 锆铪的主要矿物和矿物特征36

一、锆铪的主要矿物36

二、主要锆铪矿物的特性36

第四节 有工业开采价值的锆矿物和性质42

一、锆英石43

二、斜锆矿44

三、铪的矿物44

第五节 世界锆铪矿物的储量和分布45

一、世界锆矿物的储量和分布45

二、中国的锆储量及分布概况46

第六节 世界和中国的铪资源48

一、世界铪资源概况48

二、中国铪资源概况48

参考文献49

第四章 锆英砂的采选生产和应用50

第一节 锆英砂的采选和生产50

一、锆钛砂矿的特点和采选的基本原理50

二、锆英砂的采选生产工艺52

三、钛锆砂矿采选生产的主要设备68

四、钛锆砂矿精选的产品和主要消耗69

五、锆精矿的质量和标准69

六、全球锆砂产量71

第二节 锆英砂的应用72

一、锆英砂的应用领域72

二、锆砂的应用领域和结构73

三、中国锆英砂的来源和需求量73

四、锆砂用量的预期75

五、锆砂的主要生产厂商75

参考文献77

第五章 硅酸锆和锆英粉生产技术与设备78

第一节 硅酸锆与锆英粉78

一、硅酸锆78

二、锆英粉80

第二节 国内外硅酸锆与锆英粉的生产与应用80

一、国内概况80

二、国外概况82

第三节 硅酸锆与锆英粉的生产工艺与生产设备82

一、硅酸锆82

二、锆英粉90

第四节 硅酸锆与锆英粉的清洁生产92

一、硅酸锆的清洁生产92

二、锆英粉的清洁生产93

第五节 硅酸锆和锆英粉生产的主要技术经济指标94

一、硅酸锆生产的成本项目94

二、锆英粉生产的物料成本组成项目95

参考文献96

第六章 锆化学制品生产97

第一节 概述97

第二节 氢氧化钠烧结法制取氯氧化锆99

一、氯氧化锆制取工艺概述99

二、主要原材料100

三、烧结料的制备101

四、烧结料水洗除硅114

五、水洗料的处理118

六、盐酸分解和结晶120

七、水溶、浓缩124

八、氯化水解法制备氯氧化锆126

九、氯氧化锆产品126

第三节 用氯氧化锆制取二氧化锆129

一、基本原理129

二、工艺流程129

三、主要设备129

四、工艺技术条件130

五、近年产量、出口量、产品标准、产品分析实例130

六、用途简介131

第四节 用氯氧化锆制备碳酸锆131

一、基本原理131

二、工艺流程和创新成果131

三、工艺技术条件132

四、产品标准和产品分析实例132

五、碳酸锆的应用实例133

六、近年产量和市场预期134

第五节 用氯氧化锆制备硫酸锆134

一、基本原理134

二、工艺流程和创新成果136

三、工艺技术条件137

四、产品标准和产品分析实例139

五、硫酸锆的应用139

第六节 用氯氧化锆制备硝酸锆139

一、硝酸锆制备工艺139

二、硝酸锆的用途140

第七节 物料综合回收利用和“三废”处理140

一、概述140

二、用硅渣制白炭黑140

三、含碱废水制五水偏硅酸钠143

四、钍、铀的回收144

五、废酸、废水、废气的回收和处理145

参考文献146

第七章 二氧化锆及现代陶瓷生产技术与装备148

第一节 二氧化锆的基本性质148

一、概述148

二、二氧化锆的相结构变化和特征149

三、二氧化锆复合体的固溶性能和稳定化作用150

四、立方ZrO2的离子传导性质151

五、二氧化锆的分类和应用领域153

第二节 制备二氧化锆的主要原料和方法153

第三节 纳米二氧化锆的性能、制备和生产工艺154

一、纳米二氧化锆粉体的性能154

二、纳米二氧化锆粉体的制备方法154

三、纳米ZrO2粉体的制备方法155

第四节 稳定二氧化锆的制备方法、基本原理和生产工艺162

一、概述162

二、共沉淀法制备稳定ZrO2粉末162

三、非等温合成草酸盐法制备稳定ZrO2(Y-PSZ)粉末164

四、溶胶－凝胶法制备稳定ZrO2(YSZ)粉末166

五、添加柠檬酸的溶胶－凝胶法工艺制备8YSZ粉末168

六、喷雾热分解制备稳定ZrO2粉末168

七、用喷雾干燥－喷雾热分解制备稳定ZrO2粉末170

八、水热分解法制备稳定ZrO2粉末173

九、用不同的方法制备的YSZ粉末的性能174

十、稳定ZrO2粉末的制粒174

第五节 稳定二氧化锆的性能和其在陶瓷材料中的应用178

一、二氧化锆在陶瓷应用中的特性178

二、二氧化锆陶瓷的力学性能179

三、氧化锆在陶瓷材料中的应用187

四、氧化锆基固体电解质材料190

五、氧化锆陶瓷发热体193

六、立方氧化锆晶体宝石194

第六节 氧化锆陶瓷的成型技术和设备194

一、氧化锆陶瓷的成型194

二、干压成型195

三、等静压成型197

四、注浆成型197

五、热压铸成型198

六、挤压成型199

七、轧膜成型199

八、注射成型200

九、流延成型202

十、凝胶注模成型204

十一、快速无模成型技术205

十二、各种成型方法的比较208

十三、氧化锆陶瓷的加工209

十四、二氧化锆及现代陶瓷的发展趋势210

参考文献210

第八章 电熔氧化锆生产技术与装备212

第一节 电熔氧化锆生产技术发展概况212

第二节 电熔氧化锆产品种类、规格212

第三节 生产工艺原理及条件213

一、电熔脱硅氧化锆（脱硅锆）213

二、稳定型电熔氧化锆215

第四节 工艺设备和参数216

一、熔炼216

二、造粒和粉体加工216

第五节 影响产品质量的主要技术条件220

第六节 主要技术经济指标221

第七节 电熔锆的主要应用范围221

第八节 电熔氧化锆的市场分析222

第九节 硅微粉（硅灰）的利用224

第十节 电熔氧化锆行业技术发展趋势226

参考文献227

第九章 锆冶炼228

第一节 概述228

一、锆冶炼产品的分类与定义228

二、锆冶炼工艺简介229

第二节 工业级海绵锆的制备232

一、概述232

二、氯化法制取四氯化锆232

三、二氧化锆的氯化239

四、粗ZrCl4提纯240

五、镁热还原法制取工业级海绵锆250

六、工业级海绵锆的产品质量263

第三节 核级海绵锆的制备264

一、锆铪分离264

二、锆铪分离方法比较291

三、核级ZrO2的质量291

四、核级ZrO2制备核级海绵锆291

第四节 锆粉的生产工艺293

一、概述293

二、钙（氢化钙）还原制取锆粉293

三、钠还原锆氟酸钾制取锆粉295

四、锆氟酸钾熔盐体系电解制取锆粉296

五、氢化法制取锆粉300

第五节 金属锆的提纯301

一、电子束熔炼提纯301

二、熔盐电解精炼304

三、碘化提纯306

参考文献316

第十章 铪冶炼317

第一节 概述317

第二节 铪冶炼的工艺流程317

第三节 镁还原法制取海绵铪318

第四节 铪的精制337

第五节 铪的熔炼343

第六节 铪的其他冶炼方法346

第七节 铪冶炼的环保347

参考文献347

第十一章 锆及锆合金与铪及铪合金加工技术、装备与产品348

第一节 锆及锆合金加工技术概述348

第二节 锆及锆合金铸锭熔炼353

第三节 锆及锆合金铸件360

第四节 锆及锆合金锻造363

第五节 锆及锆合金管材367

一、管材挤压367

二、管材轧制373

三、管材拉伸375

四、锆及锆合金管材试验和检验375

第六节 锆及锆合金棒材377

第七节 锆及锆合金板、带、箔材381

第八节 锆复合材料385

第九节 锆及锆合金残料回收388

第十节 锆及锆合金生产的辅助工序390

第十一节 铪及铪合金加工396

参考文献400

第十二章 锆质设备制造与应用401

第一节 锆制设备设计401

第二节 强度计算401

第三节 结构设计403

一、锆容器的设计特点403

二、全厚度锆容器的设计404

三、锆衬里容器的设计407

四、锆复合板容器的设计409

五、锆换热器的设计411

第四节 锆制设备制造的主要工序与方法418

一、备料、划线、下料418

二、机械加工418

三、变形加工421

四、锆及锆合金的焊接426

第五节 锆制设备的试验与检验437

一、外观检验437

二、表面检验437

三、无损检测437

四、耐压试验438

五、铁污染试验440

六、热气循环试验440

第十三章 含锆废料的综合回收利用442

第一节 含锆废料综合回收利用的目的和意义442

第二节 含锆废料的种类、来源和形态概况442

一、含锆废料的种类，来源形态和存量442

二、含锆废料的锆含量和存量概况442

第三节 用化学法从含锆废料回收ZrO2的工艺和设备444

一、从人工合成宝石及复合ZrO2废料中综合回收ZrO2和Y2O3的工艺444

二、从人工合成宝石废料回收ZrO2和Y2O3的主要设备和技术指标446

三、从含锆耐火物料中回收ZrO2的工艺447

第四节 用电熔法从含锆废料回收ZrO2的工艺和设备449

一、人工合成宝石废料及复合氧化锆废料电熔法综合回收利用的工艺和设备449

二、废弃含锆耐火物料电熔法综合回收利用的工艺和设备450

第五节 回收成本分析452

一、含锆废料化学法回收ZrO2的产品成本分析452

二、含锆废料电熔法回收利用的成本分析452

参考文献452

第十四章 资本运作453

第一节 资本运作概论453

第二节 资本运作案例459

第三节 国内锆行业资本运作的启示464

第十五章 锆铪行业标准466

第一节 化学锆铪标准466

第二节 金属锆标准470

第三节 金属铪的标准486

第四节 锆粉的相关标准487

第十六章 中国主要生产商489

第一节 宝钛集团有限公司489

第二节 国核宝钛锆业股份公司495

第三节 广东东方锆业科技股份有限公司499

第四节 浙江锆谷科技有限公司501

第五节 海南文盛新材料科技有限公司506

第六节 江西晶安高科技股份有限公司507

第七节 淄博广通化工有限责任公司511

第八节 郑州振中电熔新材料有限公司513

第九节 江苏脒诺甫纳米材料有限公司515

第十节 东营瑞海新材料有限公司516

第十一节 耐弛尔新材料（营口）有限公司517

第十二节 三祥新材股份有限公司519

第十三节 营口阿斯创矿产资源有限公司522

第十四节 河南佰利联化学股份有限公司524

第十五节 中国龙新能源控股有限公司528

第十六节 南京宝泰特种材料股份有限公司531

第十七节 福建远光锆业有限公司537

第十八节 山东金太阳锆业有限公司537

第十九节 淄博永邦锆业有限公司539

第二十节 兆泰集团（福建）有限公司540

第十七章 国外主要锆制品生产商543

第一节 澳大利亚艾璐卡资源有限公司543

第二节 美国特诺公司543

第三节 南非理查得湾矿业有限公司544

第四节 意大利比托西公司544

第五节 安达科陶瓷有限公司545

第六节 圣戈班西普公司545

第七节 旭硝子工业陶瓷有限公司546

第八节 美国ATI华昌公司547

第九节 法国赛佐司公司547

第十节 西屋电气公司548

第十一节 日本第一稀有元素化学工业株式会社549

第十二节 日本京瓷公司549

第十三节 日本东曹株式会社550