REDUCTION OF ZIRCONIUM
OXIDE BY CALCIUM
IN MOLTEN CaCl2
*
DAHER, A.
Nuclear Materials Authority, Maadi, Cairo, Egypt.
Key words: Zirconium, Calciothermic reduction, Calcium, Calcium chloride.
اختزال أكسيد الزركونيوم بواسطة الكالسيوم فى مصهور ملح كلوريد الكالسيوم
أحمد ضاهر
خلاصـــة
تم فى هذا البحث اختزال أكسيد الزركونيوم إلى فلز الزركونيوم باستخدام الكالسيوم كعامل مختزل و كلوريد الكالسيوم كمذيب لأكسيد الكالسيوم الناتج عن التفاعل. وقد تم فى هذا البحث دراسة مختلف العوامل المؤثرة على عملية الاختزال من اجل اختيار الظروف المثلى للتفاعل وهذه العوامل اشتملت على كمية الكالسيوم فى الشحنة، الزمن المتاح للاختزال، كمية الملح المنصهر بالإضافة الى درجة حرارة التفاعل. وقد تم تحديد خواص البودرة المعدنية الناتجة بواسطة اختبارات الأشعة السينية و المسح الالكترونى الميكروسكوبى بالإضافة الى التحليل الكيميائى للعناصر.
أظهرت النتائج بوضوح أن استخدام 200% من الكمية النظرية للكالسيوم و ثلاث ساعات للتفاعل و 400% من الكمية النظرية للملح بالإضافة إلى درجة حرارة 1100 مئوية هى الظروف المثلى للتفاعل.
ABSTRACT
Zirconium dioxide was reduced to zirconium metal using molten calcium as a reductant and molten CaCl2 to dissolve the byproduct CaO. Various factors affecting the reduction process have been investigated in order to optimize the reduction process. These factors included the amount of calcium charged, reaction time, the amount of CaCl2 beside the reaction temperature. The produced powder was characterized using XRD, SEM scanning and the elemental chemical analysis. The results show clearly that using 200 % of the theoretical Ca amount , 3 hours of reaction, 400 % of the theoretical amount of CaCl2 and temperature of 1100oC were the optimal reaction conditions
