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鋯的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,，主要以硅酸鋯、氧化鋯的形式應(yīng)用于陶瓷,、耐火材料等領(lǐng)域,，僅有3%-4%左右的鋯被加工成金屬鋯（或稱海綿鋯）的形式，再進(jìn)一步加工成各種鋯合金,，應(yīng)用于核燃料組件或者普通工業(yè)領(lǐng)域：如化工設(shè)備,。本文著重介紹金屬鋯（或稱海綿鋯）及下游鋯合金材的制造及應(yīng)用情況。
一,、鋯的簡介
鋯（Zirconium）的元素符號Zr,，位于化學(xué)元素周期表中IV-B族,，它的原子序數(shù)是40，是一種銀白色的過渡金屬,。鋯的表面易形成一層氧化膜,，具有光澤，故外觀與鋼相似,。有耐腐蝕性,，但是溶于氫氟酸和王水；高溫時,，可與非金屬元素和許多金屬元素反應(yīng)，生成固體溶液化合物,。鋯的可塑性好,，易于加工成板、絲等,。鋯在加熱時能大量地吸收氧,、氫、氮等氣體,，可用作貯氫材料,；鋯的耐蝕性比鈦好，接近鈮,、鉭,。
鋯主要以礦物形式存在于自然界，鋯在地殼中鋯的含量居第20位,，比常見的金屬銅,、鉛、鎳,、鋅多,，卻被稱為“稀有金屬”，是因?yàn)橹迫」に囕^為復(fù)雜,，不易被經(jīng)濟(jì)地提取,。另外，在已發(fā)現(xiàn)的40多種鋯鉿礦床中,，具有工業(yè)開采價值的只有10種左右,，用于工業(yè)生產(chǎn)的僅有鋯英石和斜鋯石兩種。
二,、鋯資源儲量豐富,、供應(yīng)集中
據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）統(tǒng)計(jì)，鋯儲量51百萬噸,、基礎(chǔ)儲量77萬噸(以ZrO2計(jì)),，其中澳大利亞和南非擁有大的鋯英砂儲量，儲量占比分別占44.6%和25.0%,，基礎(chǔ)儲量占比45.45%,、18.18%。我國資源儲量相對比較缺乏,，儲量和基礎(chǔ)儲量進(jìn)展的0.98%和4.81%,。
鋯英砂主要產(chǎn)地集中于澳大利亞、南非Richards Bay Deposit 地區(qū),、美國佛羅里達(dá)以及非洲的莫桑比克和亞洲的印度尼西亞,、越南、印度等,。目前年產(chǎn)鋯英砂在125-130萬噸之間,。澳大利亞是*大鋯英砂生產(chǎn)國，目前占*總量1/3 以上,。南非是*二大鋯英砂生產(chǎn)國,，產(chǎn)量僅次于澳大利亞，目前占*總量約1/3,。
鋯英砂產(chǎn)地主要分布在海南的文昌和萬寧,、廣東的湛江，年產(chǎn)量約為2萬噸,。加工粗砂的能力為4-5萬噸。國內(nèi)只有海南文昌的鋯英砂精礦的品質(zhì)好,，萬寧和湛江主要生產(chǎn)普通鋯英砂,。從地區(qū)消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看,，國內(nèi)和歐洲是主要的鋯消費(fèi)地區(qū)，各占約30%,。
三、鋯應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,、金屬鋯僅占3%-4%左右
國內(nèi)鋯英砂是生產(chǎn)鋯制品的初原料,，可用于生產(chǎn)硅酸鋯和氯氧化鋯，而氯氧化鋯是生產(chǎn)碳酸鋯,、硫酸鋯、二氧化鋯,、復(fù)合氧化鋯,、金屬鋯等鋯制品的主要原料，復(fù)合氧化鋯則是生產(chǎn)氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷的主要原材料,。
國內(nèi)鋯的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,，主要以硅酸鋯、氧化鋯的形式應(yīng)用于陶瓷,、耐火材料等領(lǐng)域,，這部分的應(yīng)用占鋯消費(fèi)的90%以上。另外,，由于金屬鋯具有優(yōu)異的核性能,，它的熱中子吸收截面小，僅為0.18×l0-28,。鋯及其合金的一個重要用途就是作為核動力反應(yīng)堆的燃料包覆材料和其他結(jié)構(gòu)材料。因此,，鋯及鋯金的研究與發(fā)展是與核工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)聯(lián)的，初是用于核動力艦船,，后來則大力發(fā)展原子能發(fā)電站,。鋯是一種活性金屬，對氧有很高的親合力,，這就導(dǎo)致在室溫的空氣中會形成保護(hù)氧化膜,，這層保護(hù)氧化膜使得鋯及其合金具有優(yōu)良的抗腐蝕性能。具有優(yōu)異耐蝕性的鋯對很多腐蝕介質(zhì)有很強(qiáng)的抗力,，同時又具有良好的力學(xué)和傳熱性能,，以及顯著的成本優(yōu)勢，使它成為當(dāng)今石油化工領(lǐng)域優(yōu)異的耐蝕結(jié)構(gòu)材料,。工業(yè)鋯產(chǎn)品廣泛用于各類耐蝕工藝設(shè)備中,，主要應(yīng)用包括壓力容器、熱交換器,、管道,、槽、軸,、攪拌器及其它機(jī)械設(shè)備以及閥,、泵、噴霧器,、托盤,、除霧器和塔襯料等。
據(jù)統(tǒng)計(jì),，僅有3%-4%左右的鋯被加工成金屬鋯（或稱海綿鋯）的形式,，再進(jìn)一步加工成各種鋯合金,，應(yīng)用于核燃料組件或者普通工業(yè)領(lǐng)域。從加工難易程度,、工藝水平,、科技含量等方面而言，金屬鋯制品處于產(chǎn)業(yè)鏈,。鋯制品的應(yīng)用領(lǐng)域如下表所示,。