Производство диоксида циркония

 

                                         

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Вольногорский горно-металлургический комбинат – один из самых крупных в мире комплексов по добыче и переработке руд, которые содержат минералы редкоземельных  металлов[1].

Жизнь комбинату и городу Вольногорску дало Малышевское месторождение руд редкоземельных металлов, которое возникло на месте древних прибережно-морских россыпей.

Титано-циркониевые пески Малышевского месторождения показаны сложным минералогическим комплексом, в состав которого входят: циркон, рутил, ильменит, лейкоксен, дистен, силлиманит, ставролит, турмалин, кварц имеющие высокое промышленное значение.

В своем составе ВГМК имеет  такие основные производства: горное, транспортное, обогатительное, металлургическое.

Почти 80% своей продукции  комбинат экспортирует в 25 ведущих  стран мира, а ту часть, которая  осталась - цирконовый концентрат комбинат использует в собственном металлургическом производстве.

Готовой продукцией металлургического  производства является двуокись циркония разных марок, а также циркониевые  продукты гидрометаллургической переработки: гидроокись, карбонат, сульфат и оксихлорид циркония. Сопутствующим, но важным продуктом переработки является тетрахлорид кремния. Перечисленные продукты находят применение во многих отраслях промышленности Украины.

Чистый цирконий имеет  облик типичного металла —  блестящий серебристо-серый цвет, напоминающий сталь, но отличающийся от нее большей прочностью и пластичностью. Причем последнее качество, как заметили металлурги, напрямую зависит от количества содержащегося в цирконии кислорода. Так, если в расплавленный жидкий цирконий попадает более 0,7 % кислорода, то металл будет хрупким из-за образования твердых растворов кислорода в цирконии, свойства которых сильно отличаются от свойств чистого металла. Такое же действие оказывают примеси азота, углерода и водорода.

Цирконий — металл высоких  температур: температура плавления (tпл) высокочистого циркония 1845° C, температура кипения (tкип) 3580-3700° C.

Двуокись же циркония ZrO₂ — одно из самых тугоплавких веществ природы. Она плавится при температуре 2680° С. Такие свойства металла и его диоксида обусловили их применение в металлургии: легирование жаропрочных и жаростойких сталей цирконием, использование ZrO₂ в изготовлении огнеупоров. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

                                              РЕФЕРАТ

 

Пояснювальна записка до дипломноï роботи:    с., 4 рис., 13 табл.,40 джерел.

Об'єкт розробки – технологія отримання діоксиду цирконію  .

Мета роботи – отримати діоксид цирконію .

Метод дослідження – спікання циркону з крейдою.

Визначено ряд методів, які зменьшують витрати матеріалів та покращення їх ефективності. Досліджена технологічна схема переробки цирконового концентрату та його спікання з крейдою  .

Результати роботи вказують на отримання продукту з меньшою кількістю домішок, економічність процесів та впровадження методів по охороні навколишнього середовища від шкідливих газів.

ЦИРКОНIЙ, КРЕЙДА, СПIКАННЯ, ВИЛУГОВУВАННЯ, ДIОКСИД ЦИРКОНIЮ, ФТОРСИЛIКАТ КАЛIЮ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….7

1   Аналитическая часть………………………………………………………….  9

1. Свойства циркония и его химические соединения…………………………9
2. Применение циркония………………………………………………………19
2. Основная часть……………………………………………………………….22
1. Разложение циркона спеканием с содой…………………………………...22
2. Разложение циркона спеканием с карбонатом кальция…………………..28
3. Выделение циркония из солянокислых и сернокислых растворов………32
4. Переработка циркона спеканием с фторосиликатом калия………………35
5. Углетермическое вскрытие циркона с получением карбида или карбонитрида ………………………………………………………………..39
6. Производство  четыреххлористого   циркония…………………………….41
3. Экономическая часть………………………………………………………..43
4. Охрана труда…………………………………………………………………56
1. Анализ условий труда……………………………………………………….56
2. Производственная санитария и гигиена труда…………………………….59
3. Техника безопасности……………………………………………………….60
4. Пожарная безопасность……………………………………………………. 62

Выводы…………………………………………………………………………...64

Литература……………………………………………………………………….65

 

 

 

 

 

 

 

1. Аналитическая  часть

 

1.1 Физико-химичиске свойства и области применения циркония  

 

В свободном металлическом  виде цирконий был выделен, как мы знаем, давно — в 1824 году шведским химиком Иенсом Берцелиусом. Получить же элемент высокой степени чистоты не удавалось в течение долгих десятилетий, именно поэтому изучить физические свойства этого металла не представлялось возможным [1]. Только в середине двадцатого века ученым удалось получить цирконий свободный от примесей. Выяснилось, что в цирконии, порой в очень больших количествах, присутствует гафний – постоянный спутник этого металла, который ранее не был замечен из-за сходных с цирконием химических свойств.

Чистый цирконий имеет облик типичного металла  — блестящий серебристо-серый цвет, напоминающий сталь, но отличающийся от нее большей прочностью и пластичностью. Причем последнее качество, как заметили металлурги, напрямую зависит от количества содержащегося в цирконии кислорода. Так, если в расплавленный жидкий цирконий попадает более 0,7 % кислорода, то металл будет хрупким из-за образования твердых растворов кислорода в цирконии, свойства которых сильно отличаются от свойств чистого металла. Такое же действие оказывают примеси азота, углерода и водорода.

Цирконий — металл высоких температур: температура  плавления (tпл) высокочистого циркония 1845° C, температура кипения (tкип) 3580-3700° C. Двуокись же циркония ZrO₂ — одно из самых тугоплавких веществ природы. Она плавится при температуре 2680° С. Такие свойства металла и его диоксида обусловили их применение в металлургии: легирование жаропрочных и жаростойких сталей цирконием, использование ZrO₂ в изготовлении огнеупоров. 

К выше приведенным  тепловым характеристикам циркония стоит добавить следующие: удельная теплоёмкость в температурном коридоре 25-100° С = 0,291 кДж/(кг∙К) или 0,0693 кал/(г∙°С); коэффициент теплопроводности при 50° С = 20,96 вт/(м∙К) или 0,050 кал/(см∙сек∙°С); температурный коэффициент линейного расширения при температурах 20-400° С = 6,9∙10-6. Температура перехода в состояние сверхпроводимости 0,7К. [1]

Для металлического циркония характерны две аллотропные модификации: α-модификация, имеющая гексагональное строение и устойчивая при температурах ниже 863° C и β-модификация, имеющая решетку пространственно центрированного куба и устойчивая при температуре выше 863° C. Таким образом переход α-модификации в β-модификацию происходит при этой пограничной температуре 863° C. Причем добавки алюминия, свинца, олова и кадмия повышают температуру перехода из одного состояния в другое, а добавки железа, хрома, никеля, молибдена, меди, титана и некоторых других металлов — понижают.

Удельное электрическое  сопротивление циркония высокой  степени чистоты при температуре 20° С = 44,1 мком∙см. Цирконий парамагнитен, его удельная магнитная восприимчивость увеличивается при нагревании металла. Так при температуре -73° C удельная магнитная восприимчивость циркония равна 1,28° C, а при 327° C — 1,41° C.

Наиболее ценное свойство чистого циркония — малое  поперечное сечение захвата тепловых нейтронов (0,18 барна). Оно намного меньше, чем у других металлов — железо (2,53 барна), никель (4,60 барна) или медь (3,69 барна). Хотя многие более дешевые металлы имеют сечение захвата такого же порядка: у олова 0,65 барна, у алюминия – 0,22 барна, а у магния и того меньше – всего 0,06 барна. Однако все перечисленные металлы легкоплавки и нежаропрочны в отличие от циркония. Поэтому именно этот металл используется как конструкционный при строительстве реакторов.

Одно из самых  замечательных свойств циркония — это его высокая коррозионная стойкость по отношению ко многим агрессивным средам. По способности сопротивляться коррозии цирконий превосходит такие стойкие металлы, как ниобий и титан. При обычных условиях цирконий инертен по отношению к атмосферным газам и воде, не реагирует с соляной и серной (концентрацией до 50 %) кислотами. При проведении опытов было установлено, что нержавеющая сталь теряет в пятипроцентной соляной кислоте при 60° С примерно 2,6 миллиметра в год, титан — около 1 миллиметра, а  цирконий  — в 1000 раз меньше. Самое большое сопротивление цирконий оказывает щелочам, это единственный металл стойкий в щелочах, содержащих аммиак. По сопротивлению агрессивным средам цирконию уступает даже тантал — один из самых мощнейших борцов с коррозией.[2]

Такая сопротивляемость легко объясняется химическими  свойствами циркония, а точнее образованием защитной оксидной пленки на его поверхности, которая предохраняет металл от дальнейшего разрушения. Чтобы полностью окислить цирконий придется нагреть его до 700° C, только тогда пленка частично разрушится, частично растворится в металле. Получается, что именно температура в 700° C — граница, за которой заканчивается химическая стойкость элемента под номером 40. Но и до этой границы цирконий при нагреве уже до 300° C и выше начинает активнее реагировать с кислородом и прочими составляющими атмосферы. В итоге, образуя с водяными парами двуокись и гидрид, с углекислым газом — карбид и двуокись, с азотом — нитрид циркония. До этой же температуры цирконий надежно защищен окисной пленкой, которая гарантирует высокую химическую стойкость циркония.

И все же цирконий взаимодействует с кислотами, это  происходит, если возможно образование  анионных комплексов [3]. Так при температуре  выше 100° C он взаимодействует со смесью азотной и плавиковой кислот и  царской водкой:

 

3Zr + 4HNO₃ + 18HF = 3H₂[ZrF₆] + 4NO + 8H₂O     (1.1)

 

3Zr + 4HNO₃ + 18HCl = 3H₂[ZrC_l6] + 4NO + 8H₂O   (1.2)

 

Растворяется в  плавиковой и горячей концентрированной (выше 50 %) серной кислотах:

 

Zr + 6HF = H₂[ZrF₆] + 2H₂       (1.3)

 

Совершенно иначе  на воздухе ведет себя цирконий в  виде стружки или порошка. В отличие  от компактного металлического циркония эти пироморфные вещества легко самовоспламеняются на воздухе уже при комнатных температурах. Такой процесс является экзотермическим и происходит с большим выделением теплоты. Пылевидный цирконий в смеси с воздухом способен взрываться.

Необычно взаимодействие циркония и с водой. Большинство  металлов при контакте с водой  подвергаются гальванической коррозии, которая заключается в переходе их катионов в воду. Цирконий же, как и при реакции на кислород, взаимодействуя с водой, покрывается защитной пленкой, которая не растворима. Таким образом, благодаря свойствам своей защитной пленки цирконий защищен от водной коррозии [4].

При нагревании цирконий начинает взаимодействовать с газами. Так при температурах выше 800° C компактный цирконий начинает активно поглощать кислород:

 

Zr + O₂ = ZrO₂         (1.4)

 

С азотом цирконий начинает взаимодействовать при  температурах 700-800° C с образованием нитрида: ZrN.

При температуре  выше 300° C цирконий начинает поглощать  водород, образуя твердый раствор  и гидриды ZrH и ZrH₂. При 1200-1300° С в вакууме гидриды диссоциируют и весь водород может быть удален из металла.

При нагреве цирконий также начинает реагировать с  неметаллами. При температуре выше 900° С происходит взаимодействие с углеродом с образованием  карбида ZrC. С хлором, йодом и бромом цирконий реагирует уже при 200° С, образуя высшие галогениды ZrX4 (где X — галоген). С фтором взаимодействие происходит при обычной температуре [3].

Области применения циркония и содержащих его минералов  крайне разнообразны, они связаны  с отраслями высоких технологий и в то же время с производством  самых обычных потребительских  товаров.

Первым потребителем циркония стала металлургия —  сначала черная, затем цветная. Это  связано с рядом свойств сорокового элемента. Благодаря большому сродству к кислороду, азоту, сере и фосфору  сплав циркония с железом и  кремнием или с алюминием и  кремнием применяют в качестве раскислителя и очистителя стали.

Цирконий широко используется в качестве легирующего  элемента, ведь добавка его к другим металлам придает им особые свойства — жаропрочность, кислотоупорность и многие другие[1]. Кроме вновь приобретенных свойств сплавы с цирконием повышают свою механическую прочность, что способствует увеличению их рабочего ресурса и расширению возможностей использования в различных областях. Стоит привести несколько примеров таких сплавов и области их применения.

Ферроцирконий (сплав  циркония с железом), содержащий до 20 % Zr, применяется в металлургии как раскислитель и дегазатор для стали. Химики и металлурги выяснили, что добавка циркония к железным сплавам, оказывает такое же влияние, как и введение в них кремния: улучшается качество нержавеющих и жароупорных сталей, повышается механическая прочность и свариваемость сталей.

Еще один сплав циркония, широко применяемый в черной металлургии  наряду с ферроцирконием — сплав с кремнием. Этот сплав используют для дегазации сталей, ведь цирконий является энергичным раскислителем и рафинирующей добавкой, его введение быстро восстанавливает металлические окислы и удаляет азот.

Медноциркониевые сплавы используются для изготовления токопроводящих деталей электротехнической аппаратуры, нагревающихся во время работы. Введение циркония практически не влияет на высокую электропроводимость меди, но значительно повышает прочность и термостойкость сплава.

Сплавы магния с  цирконием обладают хорошими механическими  и физическими свойствами — считаются  наиболее пригодными для конструкционных целей.

Сплавы алюминия с цирконием (до 3 % Zr) являются коррозионноустойчнвыми, они находят свое применение в сетках катодных электровакуумных ламп.

Наибольшее значение цирконий, очищенный от гафния, приобрел в качестве конструкционного материала  в ядерных реакторах. Высокая  коррозионная устойчивость в сочетании с механической прочностью, высокой температурой плавления и малым эффективным поперечным сечением поглощения тепловых нейтронов позволили в последнее время широко использовать цирконий для покрытия тепловыделительных элементов (ТВЭЛов) [3].

Низкий и равномерный  коэффициент термического расширения, высокая сопротивляемость коррозии, а также высокая механическая прочность и химическая стойкость обусловили применение циркония для изготовления высококачественной химической аппаратуры, медицинского оборудования, имплантатов и нитей для нейрохирургии.

Изоляторы в высокочастотном  оборудовании, изготовленные из материалов, содержащих цирконий, значительно снижают потери энергии.

Порошкообразный цирконий используется преимущественно при  изготовлении осветительных ракет, детонаторов, снарядных взрывателей и дистанционных бомб.

Но все же большая  часть добываемого циркониевого сырья (около 90 %)  используется в минеральной форме в виде циркона, который содержит до 66 % диоксида циркония (ZrO₂). Благодаря своим свойствам — высокая температура плавления (более 2700° С), малый коэффициент термического расширения и стойкость к химическим воздействиям — ZrO₂ стал широко применяться в самых разнообразных областях [5]. Он обширно используется при получении термозащитных покрытий, высокоогнеупорных изделий, твердых электролитов, жаростойких эмалей, тугоплавких стекол, различных видов керамики, керамических пигментов, катализаторов, режущих инструментов и абразивных материалов, искусственных драгоценных камней. В последнее десятилетие с бурным развитием электроники и компьютерной техники, а также различных средств связи, диоксид циркония начал широко применяться в волоконной оптике и производстве керамики, используемой в электронике.

Карбид циркония ZrC ввиду его большой твердости применяют в качестве шлифовального материала, а также для замены алмазов при резке стекла.

 

1.2 Получение химических  соединений циркония  

 

Главным сырьевым источником промышленного производства металлического циркония является минерал циркон ZrSiO₄.

Основные методы получения металлического циркония можно разделить на три группы:

1) методы восстановления;

2) методы термической  диссоциации ;

3) электролитические  методы [6].

Прежде всего, циркониевые  руды проходят этап обогащения, для  чего применяется гравитационный способ с очисткой концентрата электростатической и магнитной сепарацией. Металлический цирконий производят из его соединений, которые получают разложением концентрата. При этом возможны следующие варианты: 

а) спекание с известью или карбонатом кальция с добавлением CaCl₂ при температурах свыше 1100°С [7] :

 

ZrSiO₄ + 3СаО = CaZrO₃ + Ca₂SiO₄       (1.5)

 

б) спекание с содой  при температуре более 1000° С  или сплавление с едким натром (температура должна быть выше 500° С) [7] :

 

ZrSiO₄ + 2Na₂CO₃ = Na₂ZrO₃ + Na₂SiO₃ + 2CO₂     (1.6)

 

Из сплава или  спека, произведенных щелочным вскрытием, прежде всего, убирают соединения кремния выщелачиванием водой или разбавленной соляной кислотой, после чего остаток разлагают соляной или серной кислотами. В результате получаются оксихлорид и сульфаты соответственно.

в) спекание с фторосиликатом калия при температурах близких

 к 1000° С [7] :

 

ZrSiO₄ + K₂SiF₆ = K₂ZrF₆ + 2SiO₂       (1.7)

 

Получившийся фторцирконатный спек прогревают и омывают подкисленной водой, фторцирконат калия переходит в воду, при охлаждении раствора большая часть (75-90 %) его выделяется.

г) хлорирование с  углем при температуре около 1000° С, при этом возможна предварительная карбидизация при температуре от 1700 до 1800° С, предназначенная для удаления большей части кремния в виде легколетучего оксида (SiO). В результате получается хлорид циркония ZrCl₄, который возгоняется и усиливается [7].

Из полученных кислых растворов выделяются соединения циркония по следующим методам:

а) гидролитическое  осаждение основных сульфатов циркония хZrO₂•ySO₃•zH₂O из сернокислых или солянокислых растворов;

б) кристаллизация оксихлорида циркония ZrOCl₂•8H₂O при выпаривании солянокислых растворов;

в) кристаллизация сульфата циркония Zr(SO₄)₂ при добавлении концентрированной серной кислоты или при выпаривании сернокислых растворов. В результате прокаливания сульфатов и хлоридов получают ZrO₂.

Все соединения циркония, полученные из концентратов, всегда содержат гафний. Очищение циркония от него довольно трудоемкий и дорогостоящий процесс. Цирконий отделяется от своего постоянного спутника фракционной кристаллизацией K₂ZrF₆, экстракцией из кислых растворов органических растворителями (например, трибутилфосфатом), ионообменными методами, избирательным восстановлением тетрахлоридов (ZrCl₄ и HfCl₄).

Существует метод  «наращивания» [8], разработанный голландскими учеными ван Аркелем и де Буром. Он заключается в том, что летучее соединение (тетрайодид циркония ZrI₄) подвергается термическому распаду в вакууме и на раскаленной нити вольфрама откладывается чистый металл. В двадцатых годах прошлого века этот метод был широко распространен, но высокая стоимость циркония, полученного этим методом, сильно ограничивала области его применения. Поэтому появилась необходимость в разработке нового, более дешевого способа получения циркония. Таким способом стал усовершенствованный метод Кроля [10]. Схема этого производства предусматривает две основные стадии: двуокись циркония хлорируется, а полученный четыреххлористый цирконий восстанавливается металлическим магнием под слоем расплавленного металла. Конечный продукт — циркониевая губка переплавляется в прутки и в таком виде направляется потребителю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Основная часть

 

2.1 Производство диоксида циркония

 

Разложение концентрата.Циркон практически не разлагается соляной, серной и азотной кислотами. Для его разложения с целью перевода циркония в раствор используют большей частью спекание (или сплавление) с содой или спекание с карбонатом кальция (мелом). Образующиеся цирконаты натрия или кальция растворяются в кислотах, из раствора затем выделяют гидроксид или основные соли циркония. Последние термически разлагают, получая диоксид циркония [3].

Разложение циркона  спеканием с карбонатом натрия. При 1100-1200 С сода реагирует с цирконом с образованием метацирконата и ортосиликата натрия:

Процесс можно проводить  в барабанных печах непрерывного действия, питая печь гранулированной шихтой (размер гранул 5-10 мм). Грануляцию проводят на чашевом грануля- торе при увлажнении шихты. Измельченный спек первоначально выщелачивают водой для извлечения в раствор большей части ортосиликата натрия. Осадки после водного выщелачивания обрабатывают соляной или серной кислотой. В первом случае получают солянокислый раствор, содержащий основной хлорид цирконила ZrОС1₂, во втором случае - растворы, содержащие основной сульфат циркония Zr(OН)₂SO₄. При кислотной обработке образуется кремниевая кислота, для коагуляции которой в пульпу добавляют флокулянт полиакриламид. Осадки отделяют от цирконийсодержащих растворов фильтрацией [3].

Разложение циркона  спеканием с карбонатом кальция. Процесс основан на взаимодействии циркона с СаСО₃:

Эта реакция протекает  с достаточной скоростью лишь при 1400-1500 С. Однако добавки в шихту небольшого количества хлорида кальция (~5% от массы цирконового концентрата) позволяют снизить температуру спекания до 1100-1200 °С. Ускорение процесса в присутствии малых добавок СаС1₂ объясняется, вероятно, частичным образованием жидкой фазы (температура плавления СаС1₂ 774⁰ С), а также увеличением структурных дефектов в кристаллах компонентов шихты под действием хлористого кальция. Шихту, содержащую измельченный цирконовый концентрат, мел и хлорид кальция, нагревают во вращающихся барабанных печах при 1100-1200 С в течение 4-5 ч, степень разложения достигает 97-98 %.

Обработку спеков соляной кислотой ведут в две стадии. Первоначально при обработке на холоду 5-10 %-ной соляной кислотой растворяется избыточный оксид кальция и разлагается ортосиликат кальция. Образующаяся коллоидная кремниевая кислота удаляется вместе с раствором. Нерастворившийся остаток, содержащий цирконат кальция, выщелачивают 25-30 %-ной HCl при нагревании до 70-80 С, получая растворы, содержащие основной хлорид циркония. Примерно по тем же режимам можно выщелачивать известковые спеки азотной кислотой, получая растворы, содержащие Zr(OH)₂(NO₃)₂. Преимущества последней состоят в возможности утилизации азотнокислых маточных растворов после извлечения из них циркония и получения азотнокислых солей.

 В случае применения серной кислоты можно выщелачивать известковый спек в одну стадию без существенных затруднений в отношении отделения раствора от осадка кремниевой кислоты. Обработку спека проводят раствором 300-400 г/л H₂SO₄ при температуре не выше 80-90⁰ С. В этих условиях осадки содержат гидратированные сульфаты кальция - CaSO₄ • 2 H₂O и CaSO₄- 0,5 Н₂O, что обеспечивает хорошую фильтрацию осадков. С целью снижения потерь циркония сульфатный кек, количество которого велико (~6 т на 1 т ZrO₂) многократно промывают водой. В некоторых производственных схемах рационально сочетается выщелачивание известковых спеков соляной и серной кислотами, что обеспечивает получение различных соединений циркония [3].

Выделение циркония из растворов и получение ZrO₂. Растворы, полученные в результате выщелачивания содовых или известковых спеков, содержат цирконий (100—200 г/л) и примеси железа, титана, алюминия, кремния и др. В промышленной практике применяют четыре способа выделения циркония из растворов:

1. Выделение основного хлорида Zr(ОН)₂С1₂ • 7 Н₂О.
2. Выделение основных сульфатов циркония.
3. Осаждение кристаллогидрата сульфата циркония

            Zr(SO₄)₂ 4• H₂O.

4. Кристаллизация сульфато-цирконатов натрия или аммония (дубитель для кожевенной промышленности).

Ниже рассмотрены наиболее распространенные первые два способа.

Выделение основного  хлорида.Способ основан на малой растворимости кристаллогидрата Zr(ОН)₂С1₂- 7 Н₂O в концентрированной соляной кислоте, в то время как в воде и разбавленной НС1 растворимость высокая:

Концентрация

НС1, г/л         7,2        135,6        231,5        318          370

Растворимость при

20 °С Zr(OH)₂*7 Н₂0,

г/л        567,5     164,9       20,5          10,8         17,8

 

Растворимость основного  хлорида в концентрированной  HCl при 70°С примерно в 5 раз выше, чем при 20 С. Выпариванием нельзя достигнуть концентрации НС1 выше ~220 г/л, так как образуется азеотропная смесь. Однако в кислоте такой концентрации растворимость       Zr(OH)₂Cl₂-7 Н₂O невысокая (~25г/л), что позволяет после охлаждения раствора выделить в кристаллы 70-80 % циркония, содержащегося в растворе. Основной хлорид выделяется в виде крупных кристаллов, имеющих форму тетрагональных призм, легко отделяемых от маточного раствора.

Способ дает возможность  получить соединения циркония высокой  чистоты, так как большинство  примесей остается в солянокислом маточном растворе.

Из основного хлорида  легко можно получить другие соединения циркония. Для получения ZrO₂ основной хлорид растворяют в воде и осаждают добавлением раствора аммиака гидроксид циркония. Прокаливанием последнего при 600-700 С получают диоксид с содержанием ZrO₂ 99,6-99,8 %. Для получения других соединений (нитрата, фторидов) гидроксид растворяют в соответствующей кислоте [2].

Выделение основных сульфатов. Малорастворимые основные сульфаты, состав которых можно выразить общей формулой х ZrO₂ • у SO₃-z Н₂O (x > y), выделяются из растворов при pH = 2/3 и мольном отношении SO₃ : ZrO₂ в исходном растворе в пределах 0,55-0,9.

При нейтрализации сернокислого раствора, содержащего значительный избыток кислоты, содой или аммиаком, гидролитическое выделение основного сульфата циркония не происходит. Это объясняется тем, что в таких растворах цирконий находится в составе прочных анионов [ZrO(SO₄)₂]^2-, образующих с катионами натрия и аммония хорошо растворимые соли. Гидролиз наступает лишь в случае вывода части ионов SO₄^2- из растворов, например добавлением ВаС1₂ или СаС1₂, что усложняет технологию.