2.5.5.5. Производство четыреххлористого циркония

Тетрахлорид циркония можно получить хлорированием трех продуктов: цирконового концентрата, двуокиси циркония и карбида циркония.

Хлорирование циркона проходит по реакциям:

Рис. 2.12 – Технологическая схема переработки цирконового концентрата по способу спекания с карбонатом кальция

ZrSiO₄ + 4 Cl₂ + 2 C = ZrCl₄ + SiCl₄ + 2 CO₂ (2.134)

CO₂ + C = CO (2.135)

Смесь измельченного концентрата, угля и связующего перемешивают и брикетируют, а затем спекают при 800 - 900 ^оС. Спек хлорируется в хлораторах непрерывного действия при температуре 900 - 1000 ^оС. ZrCl₄ возгоняется при 330 ^оС, SiCl₄ – при 58 ^оС. Пары хлоридов циркония конденсируют и очищают возгонкой, предварительно восстановив FeCl₃ до FeCl₂ водородом при температуре 200 - 250 ^оС, затем при 450 - 600 ^оС возгоняют и улавливают ZrCl₄.

Хлорирование карбонитрида циркония. Карбид и карбонитрид хлорируются с высокой скоростью, начиная с 400 ^оС

ZrC + 2 Cl₂ = ZrCl₄ + C (2.136)

ZrN + 2 Cl₂ = ZrCl₄ + ½ N₂ (2.137)