1. 산화 지르코늄 (ZRO2) 생산 : 지르코늄 광석, 전형적으로 지르콘 (ZRSIO4)은 우선 산화 지르코늄 (ZRO2)을 생성하도록 처리된다. 여기에는 연삭, 로스팅 및 침출이 포함됩니다.
2. 지르코늄 테트라 클로라이드 (ZRCL4)로의 전환 : 이어서, ZRO2를 탄소의 존재하에 염소 가스 (CL2)와 반응하여 지르코늄 세트라 클로라이드 (ZRCL4)를 생성한다. 이 반응은 일반적으로 고온에서 수행됩니다.
3. 마그네슘 감소 : 정제 된 ZRCL4를 진공 퍼니스에서 용융 마그네슘 (MG)과 반응시킨다. 이 과정은 ZRCL4에서 금속 지르코늄 (ZR)을 감소시키고 부산물로서 염화 마그네슘 (MGCL2)을 생성합니다.
4. 진공 증류 : 생성 된 ZR 금속은 진공 증류에 의해 추가로 정제되어 남은 불순물, 특히 마그네슘을 제거한다.
기타 과정 :
Kroll 프로세스는 가장 널리 사용되는 방법이지만, 다른 프로세스는 다음을 포함하여 지르코늄 정제에도 사용됩니다.
* 전기 분해 : 용융 지르코늄 염의 직접 전기 분해는 사용될 수 있지만, 필요한 고온으로 인해 덜 일반적입니다.
* 요오드화 공정 (Van Arkel-De Boer 프로세스) : 이 방법은 임박한 지르코늄에 요오드와 반응하여 지르코늄 테트라 요오드 라이드 (ZRI4)를 형성하는 다음, 더 높은 온도에서 분해되어 순수한 지르코늄을 생성합니다. 이 과정은 에너지 집약적이 매우 높으며 주로 매우 고급 지르코늄을 생산하는 데 사용됩니다.
지르코늄 정제에 사용되는 특정 공정은 원하는 순도 수준, 비용 및 생산 척도와 같은 인자에 따라 다릅니다.
