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锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷.我国有丰富的锆英石(ZrSiO4:91.5%),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,生产锆的流程如下:方法一:碱熔法
更新时间:2024-04-26 12:36:13
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问题描述:

锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷.我国有丰富的锆英石(ZrSiO4:91.5%),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,生产锆的流程如下:

方法一:碱熔法

方法二:氯腐法

(1)完成方法一高温熔融时的主要反应方程式:

ZrSiO4+4NaOH=Na2ZrO3+___+___

(2)方法一中为了提高浸出率可采取的方法有___、___(列举两种)

(3)方法一中所得滤液1中除了OH-、ZrO32-外,还有阴离子是___.

(4)写出方法二中ZrOCl2•8H2O在900℃生成ZrO2的反应方程式___方法二中由SiCl4与NaOH溶液反应得到含有水玻璃的混合溶液的反应方程式是:___

(5)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-在熔融电解质中,O2-向___(填正、负)极移动.负极电极反应为:___.

(6)氧化锆陶瓷(ZrO2)因其优良的性能在工业生产上有重要应用,假设碱溶法工艺流程中锆的利用率为80%,则5t的锆英石理论上可制得___t氧化锆陶瓷(Zr:91,Si:28,O:16).

刘娟回答:
  (1)由质量守恒定律可知,还生成硅酸钠,则该反应为ZrSiO4+4NaOH=Na2ZrO3+Na2SiO3,+2H2O,故答案为:Na2SiO3,2H2O;(2)提高浸出率,实现Na2ZrO3、Na2SiO3的分离,可酸洗、将原料粉碎增大接触面积、加热、搅拌...
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