Переробка хімічної сировини

1. Спосіб переробки сировини, яка містить цирконій, що включає:

фторування сировини, що містить дисоційований циркон (DZ) з одержанням фтористої сполуки цирконію та фтористої сполуки кремнію,

відділення фтористої сполуки цирконію від фтористої сполуки кремнію,

здійснення реакції фтористої сполуки цирконію з галогеном (крім фтору), галогенідом (крім фториду) лужного металу або галогенідом (крім фториду) лужноземельного металу з одержанням галогеніду цирконію (крім фториду), і

здійснення плазмового відновлення галогеніду цирконію (крім фториду цирконію) на стадії плазмового відновлення в присутності відновника шляхом подачі сировини, що містить галогенід цирконію (крім фториду), у хвостову частину факела плазмового реактора з одержанням металевого цирконію у формі порошку.

2. Спосіб за п. 1, в якому сировиною є циркон, дисоційований у плазмі (PDZ), що містить переважно ZrO2·SiO2.

3. Спосіб за п. 2, в якому фторування сировини включає здійснення реакції циркону PDZ з кислим фтористим амонієм, що має формулу NH4F·xHF, де 1<х£5.

4. Спосіб за п. 2, в якому фторування сировини включає здійснення реакції циркону PDZ з гідродифторидом амонію, NH4F·HF, відповідно до рівняння (1):

ZrO2·SiO2+8NH4F·HF®(NH4)3ZrF7+(NH4)2SiF6+3NH4F+4H2O (1),

де (NH4)3ZrF7, (NH4)2SiF6, 3NH4F і 4Н2О становить суміш продуктів реакції.

5. Спосіб за п. 4, в якому відділення фтористої сполуки цирконію ((NH4)3ZrF7) від фтористої сполуки кремнію ((NH4)2SiF6) здійснюють шляхом нагрівання суміші продуктів реакції до досить високої температури, так що (NH4)2SiF6, NH4F і Н2О виводять у формі газоподібного компонента, в той час (NH4)3ZrF7 залишається як твердий компонент, з подальшим нагріванням цього твердого компонента для розкладання (NH4)3ZrF7 відповідно до рівняння (2):

(NH4)3ZrF7®ZrF4+3NH4F (2)

з наступним відділенням ZrF4 від NH4F.

6. Спосіб за п. 5, в якому здійснюють реакцію фтористої сполуки цирконію (ZrF4) з галогенідом лужноземельного металу (крім фториду) при високій температурі, причому галогенідом лужноземельного металу (крім фториду) є МgСl2, і реакція проходить відповідно до рівняння (4):

ZrF4+2MgCl2→ZrCl4+2MgF2 (4).

7. Спосіб за п. 5 або п. 6, в якому сировина PDZ також містить деяку кількість гафнію, Hf.

8. Спосіб за п. 7, в якому також одержують HfF4, і спосіб включає відділення ZrF4 від HfF4.

9. Спосіб за будь-яким із пп. 1-8, в якому як відновник є метал, вибраний з групи, що складається з Мg, Са і Zn.

10. Спосіб за будь-яким із пп. 1-8, в якому як відновник є відновний газ, вибраний з групи, що складається з Н2 і NH3.

11. Спосіб за будь-яким із пп. 1-10, в якому для здійснення плазмового відновлення плазмовий реактор забезпечує плазму дугового розряду.

12. Спосіб за будь-яким із пп. 1-11, в якому на стадії плазмового відновлення одержують компонент, який містить порошок металевого цирконію та галогенід-відновник, і здійснюють обробку одержаного компонента на високотемпературній стадії розділення з одержанням галогеніду-відновника як продукту, що відходить, і очищеного цирконію у формі металевої губки як цільового кінцевого продукту.

13. Спосіб за будь-яким із пп. 1-12, в якому плазмове відновлення здійснюють у безперервному режимі.