JPH0146444B2 - - Google Patents
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- JPH0146444B2 JPH0146444B2 JP10529880A JP10529880A JPH0146444B2 JP H0146444 B2 JPH0146444 B2 JP H0146444B2 JP 10529880 A JP10529880 A JP 10529880A JP 10529880 A JP10529880 A JP 10529880A JP H0146444 B2 JPH0146444 B2 JP H0146444B2
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Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原子炉用の被覆材に適するジルコニウ
ムスポンジを製造する原料である四塩化ジルコニ
ウムを精製する方法に関するものである。
ムスポンジを製造する原料である四塩化ジルコニ
ウムを精製する方法に関するものである。
本発明者は別の出願として四塩化ハフニウムを
含む四塩化ジルコニウムを蒸発缶内にて約25気圧
以上の圧力と約450℃．以上の温度下で液化し、
次いで蒸発するに際し大部の蒸気を微分分縮して
蒸発缶に戻し、少部の蒸気を四塩化ハフニウムの
富化した蒸気として連続的に又は間隙的に取り出
し、蒸発缶に残留する四塩化ジルコニウムを原子
炉用に適するハフニウム含量の四塩化ジルコニウ
ムにする方法を提供した。又この前段階として四
塩化ジルコニウムの蒸留法も研究した。しかしこ
れらの方法においては四塩化ハフニウムを分離す
ることはできるが、塩化アルミニウム、塩化鉄を
分離することは困難である。
含む四塩化ジルコニウムを蒸発缶内にて約25気圧
以上の圧力と約450℃．以上の温度下で液化し、
次いで蒸発するに際し大部の蒸気を微分分縮して
蒸発缶に戻し、少部の蒸気を四塩化ハフニウムの
富化した蒸気として連続的に又は間隙的に取り出
し、蒸発缶に残留する四塩化ジルコニウムを原子
炉用に適するハフニウム含量の四塩化ジルコニウ
ムにする方法を提供した。又この前段階として四
塩化ジルコニウムの蒸留法も研究した。しかしこ
れらの方法においては四塩化ハフニウムを分離す
ることはできるが、塩化アルミニウム、塩化鉄を
分離することは困難である。
又、原料中の塩化アルミニウムの含有量が増加
すると蒸留又は微分分縮を含む蒸留法では四塩化
ハフニウムの分離効果が低下することが判明し
た。
すると蒸留又は微分分縮を含む蒸留法では四塩化
ハフニウムの分離効果が低下することが判明し
た。
現在のジルコニウムからハフニウムを分離する
精製法としては湿式による方法が用いられてい
る。この方法においてはアルミニウムおよび鉄は
容易に除去することができるため、この方法で製
造される酸化ジルコニウム中のアルミニウム及び
鉄等の不純物含量は少なく、これを塩化した塩化
物中のアルミニウム及び鉄等の不純物も少なく特
別の精製を施さなくても容易に原子炉用被覆材と
しての品位を得ることができる。
精製法としては湿式による方法が用いられてい
る。この方法においてはアルミニウムおよび鉄は
容易に除去することができるため、この方法で製
造される酸化ジルコニウム中のアルミニウム及び
鉄等の不純物含量は少なく、これを塩化した塩化
物中のアルミニウム及び鉄等の不純物も少なく特
別の精製を施さなくても容易に原子炉用被覆材と
しての品位を得ることができる。
しかるに本方法の場合は出発物質として用いら
れる塩化物は、通常の塩化炉を用い鉱石をコーク
スの存在下で塩化して得られるものであつて、ア
ルミニウム、鉄はそれぞれ0.1％以上となり通常
の昇華操作で除去することは甚だ困難である。
れる塩化物は、通常の塩化炉を用い鉱石をコーク
スの存在下で塩化して得られるものであつて、ア
ルミニウム、鉄はそれぞれ0.1％以上となり通常
の昇華操作で除去することは甚だ困難である。
出発物質の塩化物中に含まれている不純物の
AlCl3、FeCl3は四塩化ジルコニウムに比べれば
遥かに蒸気圧が高く簡単に蒸溜又は微分分縮を含
む蒸溜によつて容易に除去されるべきものであ
る。この両成分が除去されないこと、特にAlCl3
が除去されないのはFeCl3とAlCl3がZrCl4及び
HfCl4と複化合物を形成するためと考えられる。
AlCl3、FeCl3は四塩化ジルコニウムに比べれば
遥かに蒸気圧が高く簡単に蒸溜又は微分分縮を含
む蒸溜によつて容易に除去されるべきものであ
る。この両成分が除去されないこと、特にAlCl3
が除去されないのはFeCl3とAlCl3がZrCl4及び
HfCl4と複化合物を形成するためと考えられる。
又、HfCl4の分離が悪くなるということは
HfCl4とAlCl3の複合化合物の方がZrCl4とAlCl3
の複化合物より強固なものであると考えられる。
HfCl4とAlCl3の複合化合物の方がZrCl4とAlCl3
の複化合物より強固なものであると考えられる。
本発明の方法においてはこれらの現象に基いて
従来から知られているアルカリ金属のハロゲン化
物、特に塩化物を含む溶液と出発物質とを反応さ
せ、FeCl3、AlCl3を除去する方法を併用するこ
とにより原子炉用被覆材に適する純度のジルコニ
ウムを得ることに成功したものであつてその要旨
とするところは不純物を含有する四塩化ジルコニ
ウムを約450℃．以上の温度と25気圧以下の圧力
で蒸溜又は微分分縮を含む蒸溜にて処理し、四塩
化ハフニウムを除去する操作とアルカリ金属のハ
ロゲン化物を不純物と反応させる操作とを併用す
ることにより不純物を除去することを特徴とする
原子炉用材料に適する精製四塩化ジルコニウムの
製造法に存する。使用されるアルカリ金属のハロ
ゲン化物としてはNaCl、KCl、LiClの塩化物、
NaF、KFの弗化物、NaI、KIの沃化物が有効で
あり、特にNaCl、KClの単独又は混合物が有効
である。
従来から知られているアルカリ金属のハロゲン化
物、特に塩化物を含む溶液と出発物質とを反応さ
せ、FeCl3、AlCl3を除去する方法を併用するこ
とにより原子炉用被覆材に適する純度のジルコニ
ウムを得ることに成功したものであつてその要旨
とするところは不純物を含有する四塩化ジルコニ
ウムを約450℃．以上の温度と25気圧以下の圧力
で蒸溜又は微分分縮を含む蒸溜にて処理し、四塩
化ハフニウムを除去する操作とアルカリ金属のハ
ロゲン化物を不純物と反応させる操作とを併用す
ることにより不純物を除去することを特徴とする
原子炉用材料に適する精製四塩化ジルコニウムの
製造法に存する。使用されるアルカリ金属のハロ
ゲン化物としてはNaCl、KCl、LiClの塩化物、
NaF、KFの弗化物、NaI、KIの沃化物が有効で
あり、特にNaCl、KClの単独又は混合物が有効
である。
アルカリ金属のハロゲン化物を不純物と反応さ
せる操作を蒸溜又は微分分縮を含む蒸溜に先立つ
て行なう場合は特に有効であることが判明した
が、この操作は蒸溜又は微分分縮を含む蒸溜の操
作の前又は後あるいはその前後のいずれにおいて
行なつても有効である。特に蒸溜にてハフニウム
を分離する場合は該操作の前又は前後にこの操作
を行なう必要がある。
せる操作を蒸溜又は微分分縮を含む蒸溜に先立つ
て行なう場合は特に有効であることが判明した
が、この操作は蒸溜又は微分分縮を含む蒸溜の操
作の前又は後あるいはその前後のいずれにおいて
行なつても有効である。特に蒸溜にてハフニウム
を分離する場合は該操作の前又は前後にこの操作
を行なう必要がある。
次に実際の実施例について説明する。
実施例 １
南アフリカ産の２％のハフニウムを含むバデラ
イト（Baddeleyite）を塩化して生成した四塩化
ジルコニウム（Al；0.1〜0.2％、Fe；0.1〜0.2％）
を原料塩化物とした。この四塩化物5000Kgと食塩
50Kgとを蒸発缶に充填し、これを加熱して複塩を
形成せしめた。これを更に加熱して四塩化ジルコ
ニウム4500Kgを蒸気として内径250mm、高さ４ｍ
の蒸留塔の蒸発缶へ供給した。この際の四塩化ジ
ルコニウム中のアルミニウムと鉄との含有量は、
いずれも100〜200ppmであつた。この蒸気を一旦
液化した後に、蒸発量500Kg／時、排出量10Kg／
時、温度460℃．、圧力30気圧の条件において蒸溜
を行ない、排出量が2000Kgになる迄継続して蒸溜
した結果、残留液中のハフニウム濃度は0.008％
となつた。次いで更にこの残留液2500Kgを気化
し、NaClとKClの共融組成の溶液中を通過せし
めたところ蒸気中のアルミニウム含有量は50ppm
以下となつた。
イト（Baddeleyite）を塩化して生成した四塩化
ジルコニウム（Al；0.1〜0.2％、Fe；0.1〜0.2％）
を原料塩化物とした。この四塩化物5000Kgと食塩
50Kgとを蒸発缶に充填し、これを加熱して複塩を
形成せしめた。これを更に加熱して四塩化ジルコ
ニウム4500Kgを蒸気として内径250mm、高さ４ｍ
の蒸留塔の蒸発缶へ供給した。この際の四塩化ジ
ルコニウム中のアルミニウムと鉄との含有量は、
いずれも100〜200ppmであつた。この蒸気を一旦
液化した後に、蒸発量500Kg／時、排出量10Kg／
時、温度460℃．、圧力30気圧の条件において蒸溜
を行ない、排出量が2000Kgになる迄継続して蒸溜
した結果、残留液中のハフニウム濃度は0.008％
となつた。次いで更にこの残留液2500Kgを気化
し、NaClとKClの共融組成の溶液中を通過せし
めたところ蒸気中のアルミニウム含有量は50ppm
以下となつた。
比較例
上記実施例で用いたのと同じ原料四塩化ジルコ
ニウムを出発物質として用いた。これを5000Kg蒸
発缶に充填し上記と同じ操作条件で蒸溜を継続
し、排出総量3000Kgを得た。この際、残留液中の
ハフニウム濃度は0.02％迄しか低下していなかつ
た。
ニウムを出発物質として用いた。これを5000Kg蒸
発缶に充填し上記と同じ操作条件で蒸溜を継続
し、排出総量3000Kgを得た。この際、残留液中の
ハフニウム濃度は0.02％迄しか低下していなかつ
た。
実施例 ２
実施例１の原料塩化物5000Kgを微分分縮器の蒸
発缶に蒸気として導入した後液化し、実施例１と
同一の条件で微分分縮器の上部より1000Kgの蒸気
を排出した。この残留液から蒸気を発生せしめ、
NaClとKClの共融組成の溶液中を通過せしめた
もののハフニウムとアルミニウムの濃度はそれぞ
れ50ppmと100ppmであり、原子炉被覆材用のジ
ルコニウム原料に適する品位のものであつた。
発缶に蒸気として導入した後液化し、実施例１と
同一の条件で微分分縮器の上部より1000Kgの蒸気
を排出した。この残留液から蒸気を発生せしめ、
NaClとKClの共融組成の溶液中を通過せしめた
もののハフニウムとアルミニウムの濃度はそれぞ
れ50ppmと100ppmであり、原子炉被覆材用のジ
ルコニウム原料に適する品位のものであつた。
これに対しこの実施例においてNaClとKClの
溶液中を通過させない場合はハフニウム含有量は
上記と同じであつたがアルミニウム含有量は0.1
％にとどまつた。
溶液中を通過させない場合はハフニウム含有量は
上記と同じであつたがアルミニウム含有量は0.1
％にとどまつた。
実施例 ３
実施例２を実施するに先立つて別の蒸発缶に
5500Kgの原料と50KgのNaClを充填し、これより
四塩化ジルコニウム5000Kgを蒸気で蒸溜装置に導
入し液化した。この時アルミニウム含有量は
200ppmであつた。
5500Kgの原料と50KgのNaClを充填し、これより
四塩化ジルコニウム5000Kgを蒸気で蒸溜装置に導
入し液化した。この時アルミニウム含有量は
200ppmであつた。
次に実施例２の条件で微分分縮を含む蒸溜を行
ない、排出する蒸気量500Kgとした結果、残留液
中のハフニウムおよびアルミニウムの含有量はそ
れぞれ50ppm以下および200ppmであつて、この
残留液を実施例２と同様に蒸発し蒸気をNaCl、
KClの混合溶液中を通過させたところ蒸気中のア
ルミニウム含有量は50ppm以下となり、原子炉被
覆材用のジルコニウムに適する品位となつた。
ない、排出する蒸気量500Kgとした結果、残留液
中のハフニウムおよびアルミニウムの含有量はそ
れぞれ50ppm以下および200ppmであつて、この
残留液を実施例２と同様に蒸発し蒸気をNaCl、
KClの混合溶液中を通過させたところ蒸気中のア
ルミニウム含有量は50ppm以下となり、原子炉被
覆材用のジルコニウムに適する品位となつた。
Claims (1)
- １ 不純物を含有する四塩化ジルコニウムを約
450℃．以上の温度と25気圧以上の圧力で蒸溜又
は微分分縮を含む蒸溜にて処理し、四塩化ハフニ
ウムを除去する操作とアルカリ金属のハロゲン化
物を不純物と反応させる操作とを併用することに
より不純物を除去することを特徴とする原子炉用
材料に適する精製四塩化ジルコニウムの製造法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10529880A JPS5742538A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Preparation of purified zirconium tetrachloride |
| CA000381713A CA1171664A (en) | 1980-07-30 | 1981-07-14 | Process for separation of zirconium- and hafnium tetrachlorides from a mixture comprising such chlorides and apparatus therefor |
| IL6332581A IL63325A (en) | 1980-07-30 | 1981-07-15 | Process and apparatus for separation of zirconium-and hafnium tetrachlorides from a mixture comprising such chlorides |
| ZA814853A ZA814853B (en) | 1980-07-30 | 1981-07-15 | Process for separation of zirconium-and hafnium tetrachlorides from a mixture comprising such chlorides and apparatus therefor |
| BR8104889A BR8104889A (pt) | 1980-07-30 | 1981-07-29 | Processo para separacao de tetracloretos de zirconio e hafnio de um mistura que compreende esses cloretos e aperelho para tal |
| EP81401226A EP0045270A1 (en) | 1980-07-30 | 1981-07-29 | Process for separation of zirconium- and hafnium tetrachlorides from a mixture comprising such chlorides and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10529880A JPS5742538A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Preparation of purified zirconium tetrachloride |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5742538A JPS5742538A (en) | 1982-03-10 |
| JPH0146444B2 true JPH0146444B2 (ja) | 1989-10-09 |
Family
ID=14403779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10529880A Granted JPS5742538A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Preparation of purified zirconium tetrachloride |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5742538A (ja) |
| ZA (1) | ZA814853B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2876369B1 (fr) * | 2004-10-11 | 2006-12-22 | Cie Europ Du Zirconium Cezus S | Procede de separation du zirconium et du hafnium |
-
1980
- 1980-07-30 JP JP10529880A patent/JPS5742538A/ja active Granted
-
1981
- 1981-07-15 ZA ZA814853A patent/ZA814853B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA814853B (en) | 1982-07-28 |
| JPS5742538A (en) | 1982-03-10 |
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