中文名稱:四氟化鉿 氟化鉿

CAS:13709-52-9

EINECS:237-258-0

氟化鉿分子式:HfF4

氟化鉿分子量:254.4836

在自然界中,氟化鉿常與鋯共生,含鋯礦物中都含鉿,鉿與鋯呈類質(zhì)同像,鉿主要賦存在鋯英石中.工業(yè)上用鋯石中含HfO2量為0.5-2％.次生鋯礦石中鈹鋯石含HfO2可以高達(dá)15％.還有一種變質(zhì)鋯石曲晶石,含HfO2達(dá)5％以上.后兩種礦物儲(chǔ)量少,工業(yè)上尚未采用.鉿主要由生產(chǎn)鋯過程中回收.

鉿冶煉與鋯基本相同,一般分五步.第yi步為礦石分解,有三種方法:①鋯石氯化得(Zr,Hf)Cl4.②鋯石堿熔,鋯石與NaOH在600℃左右熔融,有90％以上(Zr,Hf)O2轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2(Zr,Hf)O3,其中SiO2變成Na2SiO3,用水溶除去.Na2(Zr,Hf)O3用HNO3溶解后可作鋯鉿分離原液,但因含有SiO2膠體,給溶劑萃取分離造成困難.③用K2SiF6燒結(jié),水浸后得K2(Zr,Hf)F6溶液.溶液可以通過分步結(jié)晶分離鋯鉿.第二步為鋯鉿分離,可用鹽酸-MIBk（甲基異丁基酮）系統(tǒng)和HNO3-TBP(磷酸三丁酯)系統(tǒng)溶劑萃取分離方法.利用高壓下(高于20大氣壓)HfCl4和ZrCl4熔體蒸氣壓差異而進(jìn)行多級(jí)分餾技術(shù)早有研究,可省去二次氯化過程,降低成本.但由于(Zr,Hf)Cl4和HCl腐蝕問題,既不易找到合適分餾柱材質(zhì),又會(huì)使ZrCl4和HfCl4質(zhì)量降低,增加提純費(fèi)用.第三步為HfO2二次氯化以制得還原用粗HfCl4.第四步為HfCl4提純和加鎂還原.本過程與ZrCl4提純和還原相同,所得半成品為粗海綿鉿.第五步為真空蒸餾粗海綿鉿,以除去MgCl2和回收多余金屬鎂,所得成品為海綿金屬鉿.如還原劑不用鎂而用鈉,則第五步改為水浸.

氟化鉿自坩堝中取出時(shí)要格外小心,以免自燃.大塊海綿鉿要破碎成一定尺寸小塊,以便壓成自耗電極,再熔鑄成錠.破碎時(shí)也應(yīng)防止自燃.海綿鉿進(jìn)一步提純與鈦和鋯一樣,用碘化物熱分解法.控制條件與鋯略有不同,在碘化罐四周海綿鉿小塊,保持溫度為600℃,而中心熱絲溫度為1600℃,比制取鋯“結(jié)晶棒”時(shí)1300℃為高.鉿加工成型包括鍛造、擠壓、拉管等步驟,與加工鋯方法一樣.

氟化鉿主要用途是制作原子核反應(yīng)堆控制棒.純鉿具有可塑性、易加工、耐高溫抗腐蝕,是原子能工業(yè)重要材料.鉿熱中子捕獲截面大,是較理想中子吸收體,可作原子反應(yīng)堆控制棒和保護(hù)裝置.鉿粉可作火箭推進(jìn)器.在電器工業(yè)上可制造X射線管陰極.鉿合金可作火箭噴嘴和滑翔式重返大氣層飛行器前沿保護(hù)層,Hf-Ta合金可制造工具鋼及電阻材料.在耐熱合金中鉿用作添加元素,例如鎢、鉬、鉭合金中有添加鉿.HfC由于硬度和熔點(diǎn)高,可作硬質(zhì)合金添加劑.熔點(diǎn)約為4215℃,為已知熔點(diǎn)*高化合物.