ПЕРЕРАБОТКА ХИМИЧЕСКОГО СЫРЬЯ

1. Способ переработки сырья, содержащего цирконий, включающий:
фторирование сырья, содержащего диссоциированный циркон (DZ) с получением фтористого соединения циркония и фтористого соединения кремния;
отделение фтористого соединения циркония от фтористого соединения кремния;
осуществление реакции фтористого соединения циркония с галогеном (кроме фтора), галогенидом (кроме фторида), щелочного металла или галогенидом (кроме фторида), щелочноземельного металла с получением галогенида циркония (кроме фторида); и
осуществление плазменного восстановления галогенида циркония (кроме фторида циркония) на стадии плазменного восстановления в присутствии восстановителя путем подачи сырья, содержащего галогенид циркония (кроме фторида), в хвостовую часть факела плазменного реактора с получением металлического циркония в форме порошка.
2. Способ по п. 1, в котором сырье представляет собой циркон, диссоциированный в плазме (PDZ), содержащий преимущественно ZrO2.SiO2.
3. Способ по п. 2, в котором фторирование сырья включает осуществление реакции циркона PDZ с кислым фтористым аммонием, имеющим формулу NH4F.xHF, где 1<х≤5.
4. Способ по п. 2, в котором фторирование сырья включает осуществление реакции циркона PDZ с гидродифторидом аммония, NH4F.HF, в соответствии с уравнением (1):
где (NH4)3ZrF7, (NH4)2SiF6, 3NH4F и 4H2O составляет смесь продуктов реакции.
5. Способ по п. 4, в котором отделение фтористого соединения циркония ((NH4)3ZrF7) от фтористого соединения кремния ((NH4)2SiF6) осуществляют путем нагрева смеси продуктов реакции до достаточно высокой температуры, так что (NH4)2SiF6, NH4F и H2O выводят в форме газообразного компонента, в то время как (NH4)3ZrF7 остается как твердый компонент, с дальнейшим нагревом этого твердого компонента для разложения (NH4)3ZrF7 в соответствии с формулой (2):
с последующим отделением ZrF4 от NH4F.
6. Способ по п. 5, в котором осуществляют реакцию фтористого соединения циркония (ZrF4) с галогенидом щелочноземельного металла (кроме фторида) при высокой температуре, причем в качестве галогенида щелочноземельного металла (кроме фторида) используют MgCl2, и реакция проходит в соответствии с уравнением (4):
.
7. Способ по п. 5, в котором сырье PDZ также содержит некоторое количество гафния, Hf.
8. Способ по п. 7, в котором получают также HfF4, и способ включает отделение ZrF4 от HfF4.
9. Способ по п. 1, в котором в качестве восстановителя используют металл, выбранный из группы, состоящей из Mg, Ca и Zn.
10. Способ по п. 1, в котором в качестве восстановителя используют восстановительный газ, выбранный из группы, состоящей из Н2 и NH3.
11. Способ по п. 1, в котором для осуществления плазменного восстановления плазменный реактор обеспечивает плазму дугового разряда.
12. Способ по п. 1, в котором на стадии плазменного восстановления получают компонент, содержащий порошок металлического циркония и галогенид восстановитель, и осуществляют обработку полученного компонента на высокотемпературной стадии разделения с получением галогенида восстановителя, в качестве отходящего продукта, и очищенного циркония в форме металлической губки, в качестве целевого конечного продукта.
13. Способ по п. 1, в котором плазменное восстановление осуществляют в непрерывном режиме.