سعر كيلو معدن الهافنيوم الخام وخصائصه العامة

الهافنيوم عنصر معدن ذو لون رمادي فضي داكن لامع وبنية سداسية. وسعر كل كيلو من الخام منه  يتوقف على عدة عوامل، أهمها العرض والطلب،تم اكتشاف هذا العنصر في عام 1923 من قبل العالم الدنماركي ديرك كوستر جورج فون هيفسي .

كيلو معدن الهافنيوم

وله خصائصه الهامة والعامة وتحتوي معظم معادن الزركونيوم على 1-30٪ من الهافنيوم. الهافنيوم ، معدن فضي-رمادي لامع له العديد من التطبيقات في العلوم النووية والسبائك ومتوسط ​​وفرة 3 جزء في المليون (جزء في المليون: أجزاء في المليون) في قشرة الأرض ، لا يعتبر بالتأكيد عنصرًا نادرًا. إن وفرة هذا المعدن في قشرة الأرض تفوق تلك الموجودة في المعادن مثل الذهب والفضة والبلاتين ، وبعض العناصر النادرة ، والمعادن مثل الجرمانيوم والتنتالوم والموليبدينوم. بطبيعة الحال ، فإن إنتاج الهافنيوم كمعدن يكون كمياً عند مستوى منخفض (أقل من 70 طناً في السنة). هذا الإنتاج المنخفض له سببان رئيسيان: من ناحية ، الهافنيوم ، الذي يستخدم عادة في التطبيقات النووية، ولا سيما محطات الطاقة النووية، هو أحد المنتجات الثانوية لتنقية الزركونيوم، ومن ناحية أخرى، فإنه صعب للغاية لفصل الهافنيوم عن الزركونيوم، حيث يوجد هذان المعدنان غالبًا كمركبات في الطبيعة. هذا هو السبب في وجود اثنين فقط من منتجي الهافنيوم الرئيسيين في العالم: أحدهما ATI Wah Chang، وهو جزء من Allegheny Technologies في ولاية أوريغون بالولايات المتحدة الأمريكية ، والآخر هو CEZUS في جاري ، فرنسا ، وهي جزء من AREVA وأكبر منتج لـ محطات الطاقة النووية. قبل سنوات من اكتشاف هذا العنصر في عام 1932، كان الهافنيوم موجودًا في أنواع مختلفة من المعادن ومركزاتها. في نظرية بور ، كان من المتوقع أن يرتبط العنصر بالزركونيوم. تم الحصول عليها في النهاية عن طريق التحليل الطيفي للأشعة السينية في النرويج. تحتوي معظم معادن الزركونيوم على 1-5٪ هافنيوم. نظرًا للصعوبات في فصل الهافنيوم (عن الزركونيوم)، فليس من المستغرب أن يكون هذا المعدن من بين العناصر الأخيرة المكتشفة. على الرغم من أن الكيميائيين قد اعتبروا في السابق مكانًا للهافنيوم في الجدول الدوري (العنصر # 72) ، إلا أن العنصر لم يُكتشف حتى عشرينيات القرن الماضي.في عام 1923 ، قام عالم فيزياء هولندي يُدعى ديرك كوستر وعالم كيميائي بلغاري يُدعى جيورجي هيفسي، بالصدفة ليكون الحائز على جائزة نوبل ، عملوا معًا في كوبنهاغن ، الدنمارك ، باستخدام طرق تحليلية وتحليل بالأشعة السينية، تمكنوا من إثبات وجود الهافنيوم. كعنصر منفصل عن الزركونيوم. اسم الهافنيوم مشتق من كلمة هافنيا، وهو الاسم اللاتيني لمدينة كوبنهاغن. تم عزل هذا العنصر من الزركونيوم عن طريق إعادة التبلور من الأمونيوم أو فلوريد البوتاسيوم بواسطة von Hevesey و Jantzen. يتم تصنيع جميع أنواع معادن الهافنيوم تقريبًا التي يتم تحضيرها من تفاعل رباعي كلوريد مع المغنيسيوم أو الصوديوم. تؤثر كمية الشوائب في الزركونيوم على خصائصه. من بين جميع العناصر، يعتبر الزركونيوم والهافنيوم من أصعب العناصر في الفصل. على الرغم من أنها متشابهة تقريبًا من حيث الخصائص الكيميائية، إلا أن كثافة الزركونيوم تبلغ نصف كثافة الهافنيوم. يتم الحصول على الهافنيوم النقي جدًا من الزركونيوم شديد النقاء. يمزج الهافنيوم بالحديد والتيتانيوم والنيوبيوم والتنتالوم ومعادن أخرى. عند درجة حرارة 700 درجة مئوية، يمتص الهافنيوم الهيدروجين أسرع من مركب HfH1.86. الهافنيوم الثابت مقاوم للقلويات القوية، ولكنه يتفاعل مع الأكسجين والنيتروجين والكربون والبورون والكبريت والسيليكون في درجات حرارة عالية. يتفاعل الأكسجين والنيتروجين والكربون والبورون والكبريت والسيليكون. على الرغم من أن هذا العنصر غير مناسب للامتصاص العرضي للنيوترونات الحرارية ، إلا أنه يتمتع بخصائص فيزيائية جيدة ويقاوم التآكل. يستخدم الهافنيوم في البيئات الغازية والمصابيح المنصهرة. كما أنها أداة جيدة لنزع الهواء للحصول على الأكسجين والنيتروجين. هذا العنصر قابل للاشتعال ويشتعل تلقائيًا في الهواء. يجب توخي الحذر الشديد عند تعبئة المعدن أو نقل إسفنجة الهافنيوم. سعر هذا المعدن بكميات كبيرة يتراوح بين 100 و 500 دولار للرطل حسب نقاوته وكميته.

معدن الهافنيوم الخام وخصائصه العامة

يستخدم معدن الهافنيوم في السبائك المقاومة للحرارة والوميض في صناعة التصوير الفوتوغرافي، لا سيما عند الحاجة إلى كثافة إضاءة عالية جدًا.ويتم توفيره أم الخام منه أو المعاد تدويره.وخصائصه العامة فريدة. يستخدم هذا المركب كمادة حرارية عالية الحرارة، في قضبان التحكم في المفاعلات النووية ، بسبب ثباته الحراري العالي وامتصاصه للنيوترونات. أيضًا في صناعات الطيران والطيران والسبائك الخاصة، في الزجاج البصري والخاصة ، وكذلك في المينا ، والعوازل الثابتة عالية العزل ، والمعادن ، والترانزستورات،  و الطلاءات الضوئية والبصرية في أجهزة أشباه الموصلات المعدنية. المقطع العرضي عالي الامتصاص والقوة الميكانيكية الجيدة ومقاومة التآكل العالية للهافنيوم تجعل هذا المعدن مناسبًا لقضبان التحكم في مفاعلات الماء البارد ويمكن استخدام هذا المعدن دون الحاجة إلى الطلاء. يجب أن يحتوي الزركونيوم النووي الدرجة على أقل من 100 جزء في المليون من الهافنيوم. عندما يتم فصل الهافنيوم عن الزركونيوم ، سيكون له تطبيقات نووية قيمة. بالمقارنة مع الاستخدامات الصناعية الأخرى للزركونيوم ، فإن استهلاك هذا العنصر من الدرجة النووية منخفض جدًا ، ولهذا السبب لا تكون العمليات المكلفة مطلوبة دائمًا لفصل هذين العنصرين. يستخدم معدن الزركونيوم عادةً في المعدات التي تتطلب مقاومة التآكل ، مثل الصناعات الكيميائية ، والسبائك المقاومة للحرارة ، وصناعة التصوير الفوتوغرافي بالفلاش. يستخدم خام الزركونيوم على نطاق واسع كرمل مسبك ومواد كاشطة وسيراميك من بين جميع المعادن ذات القوة العالية ونقطة الانصهار العالية والمقاومة العالية للتآكل ، يحتوي الزركونيوم على أقل مساحة عرضية لامتصاص النيوترونات الحرارية. لهذا السبب ، يفضل استخدام سبائك الزركونيوم والزركونيوم لتكسية وهياكل مفاعلات الماء البارد التي تعمل بالنيوترونات الحرارية. في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي، عندما كان المفاعل النووي لبرنامج الغواصة النووية للولايات المتحدة قيد التطوير ، كانت الخصائص الكيميائية والميكانيكية الجيدة للزركونيوم معروفة ، لكن الكمية المنخفضة من امتصاص النيوترون الحراري للزركونيوم التجاري (مع الهافنيوم) كانت موضع تساؤل . وقد أدى ذلك إلى تباين في المقطع العرضي لامتصاص النيوترونات المُبلغ عنه بالنسبة للزركونيوم التجاري. خلص باحثو مختبر أكراج الوطني إلى أن عدم التكرار هذا ناتج عن وجود كميات صغيرة من الهافنيوم مع مقطع عرضي عالي الامتصاص في السبيكة. حددوا عملية إزالة الهافنيوم وأظهروا أن المقطع العرضي لامتصاص النيوترون الحراري للزركونيوم النقي هو 0.18 بار. في الستينيات ، تم إنتاج الزركونيوم الخالي من الهافنيوم من قبل العديد من الشركات ، بما في ذلك Amax و National Distiller و Chemical و National Columbia و Wah Chang. ولكن في عام 1978، كانت الشركة الوحيدة التي تنتج الزركونيوم بالنقاء النووي المطلوب هي شركة Teldin Wah Chang بقدرة إنتاج سنوية تبلغ 7.5 مليون جنيه إسترليني. ثم تأسست شركة الزركونيوم الغربي لإنتاج 3-4 مليون جنيه من الزركونيوم سنويا. في فرنسا، زادت شركة Pachini طاقتها الإنتاجية إلى 4 ملايين جنيه إسترليني سنويًا. كانت طاقة إنتاج الزركونيوم في الهند 0.1 مليون جنيه إسترليني سنويًا. بصرف النظر عن الحالات المذكورة ، يتم إنتاج الزركونيوم أيضًا في إنجلترا وكندا واليابان وألمانيا الغربية. أصبح تلوث المياه بالمعادن الثقيلة قضية بيئية خطيرة وتمت مناقشتها على نطاق واسع. من الطرق الواعدة لفصل الأيونات المعدنية عن المحاليل المائية هو الغشاء السائل المستحلب ، وقد تم استخدام تقنية الأغشية السائلة نظرًا لانتقائها العالي وتكلفتها المنخفضة واستهلاكها المنخفض للطاقة. في هذا البحث تم دراسة قدرة الغشاء السائل المستحلب على استخلاص وإثراء معدن الهافنيوم من محلول مائي تخليقي. يتمتع هذا المعدن بمقاومة عالية للإشعاع والتآكل ويستخدم في قضبان التحكم في المفاعلات النووية. تطبيق آخر لهذا المعدن هو في سبائك مع معادن حرارية أخرى مثل التنجستن والنيوبيوم والتانتوليوم. في هذه المقالة ، تم تشكيل الغشاء السائل لحمض الفوسفوريك ثنائي إيثيل هكسيل، سبان 80، بارافين سائل، محلول حمض الهيدروكلوريك ومحلول الهافنيوم المائي المخفف، على التوالي، كمادة داعمة، مادة خافضة للتوتر السطحي  طور الغشاء، المرحلة الداخلية (مادة) والمرحلة الخارجية. الهافنيوم في شكله المعدني معدن لامع موصل بكثافة ضعف كثافة الزركونيوم. بالطبع ، لا يمكن العثور على الهافنيوم كعنصر نقي في الطبيعة ؛ من أجل الحصول على الشكل النقي لهذا المعدن، من الضروري إجراء عملية تنقية طويلة ومعقدة. تم العثور على الهافنيوم في الطبيعة في الخامات التي تحتوي على الزركونيوم مثل الزركون والبادلييت (أكسيد الزركونيوم أو الزركونيا) وفي شكل مختلط مع الزركونيوم بنسبة 1 إلى 50. تحتوي الخامات الأخرى مثل Alvite و Hafnon أيضًا على الهافنيوم، ولكن ليس لديهم الكثير من الاهتمام. يوجد الهافنيوم بشكل أساسي في الزركون، ويتم الحصول على الزركون بدوره من معالجة الرمال التي تحتوي على معادن ثقيلة وإلمنيت تحتوي على الزركونيوم. يتحلل الإلمنيت المحتوي على الزركونيوم إلى مركبين هما أكسيد التيتانيوم ورمل الزركون (ZrSio4) ، ويحتوي الأخير على الزركونيوم كما رأينا. بالطبع ، تجدر الإشارة إلى أنه لا تحتوي جميع الإلمنيت على الزركونيوم وبالتالي الهافنيوم. تعد أستراليا وجنوب إفريقيا والصين من أكبر منتجي رمال الزركون في العالم ، وتتمتع البرازيل وروسيا وأوكرانيا بمصادر جيدة لرمل الزركون. إن وفرة هذا المعدن في قشرة الأرض تفوق تلك الموجودة في المعادن مثل الذهب والفضة والبلاتين ، وبعض العناصر النادرة ، والمعادن مثل الجرمانيوم والتنتالوم والموليبدينوم. بطبيعة الحال ، فإن إنتاج الهافنيوم كمعدن يكون كمياً عند مستوى منخفض (أقل من 70 طناً في السنة). هذا الإنتاج المنخفض له سببان رئيسيان: الهافنيوم ، الذي يستخدم عادة في التطبيقات النووية ، ولا سيما محطات الطاقة النووية. يستخدم الهافنيوم بشكل عام في الصناعات النووية ، ويعتمد معدل إنتاجه على معدل إنتاج الإسفنج الزركونيوم الذي يتم الحصول عليه من رمل الزركونيوم. لكي يعمل الزركونيوم جيدًا في قضبان الوقود النووي ، يجب أن يسمح للنيوترونات بالمرور عبره قدر الإمكان ، لذلك يجب أن يحتوي على أقل كمية من الهافنيوم ، لأن المقطع العرضي لامتصاص الحرارة للنيوترونات في ذرة الهافنيوم يبلغ 600 مرة. أن الزركونيوم. على الرغم من أن خصائص امتصاص النيوترونات في الهافنيوم والزركونيوم مختلفة تمامًا عن بعضها البعض ، إلا أن جميع الخصائص الكيميائية لهذين العنصرين باستثناء الكثافة متشابهة تقريبًا ، وهذا هو السبب في صعوبة فصلهما عن بعضهما البعض. في الماضي ، كان الهافنيوم يُنتج من خلال عملية اخترعها عالمان يُدعى Van Arkel and de Boer ، حيث يتم تمرير بخار رباعي اليود فوق خيوط التنغستن الساخنة. اليوم ، يتم الحصول على كل الهافنيوم المنتج في العالم تقريبًا من خلال عملية كرول ؛ في هذه العملية ، يتم تقليل رابع كلوريد باستخدام المغنيسيوم أو الصوديوم ؛ بعد ذلك ، لتنقية الهافنيوم قدر الإمكان ، يتم استخدام عملية Arcel de Boer اليود أو اندماج حزمة الإلكترون. الطريقة الأولى (عملية Van Arkel de Boer) هي الطريقة التي تستخدمها ATI Watchang لإنتاج سبائك بلورية الهافنيوم مع نسبة منخفضة جدًا من الزركون أصبح تلوث المياه بالمعادن الثقيلة قضية بيئية خطيرة وتمت مناقشتها على نطاق واسع. يعد غشاء المستحلب السائل إحدى الطرق الواعدة لفصل أيونات المعادن عن المحاليل المائية. تم استخدام تقنية الأغشية السائلة على نطاق واسع نظرًا لانتقائها العالي وتكلفتها المنخفضة واستهلاكها المنخفض للطاقة في العملية. . في هذا البحث تم التعرف على قدرة الغشاء السائل في المستحلب على استخلاص وإثراء ...

سعر كيلو معدن الهافنيوم الخام

تم استخدام طريقة تاجوشي لتصميم التجارب على معدن منتج الهافنيوم المتوفر الخام . طريقة تاجوشي هي طريقة أساسية لتصميم التجارب وتحليلها بهدف تصميم المنتجات ورفع جودتها دون زيادة سعر كل كيلو من الهافنيوم. اقترحت هذه الطريقة جدولًا متعامدًا (L 16) وفقًا لعدد المتغيرات ومستوياتها ، وهي قائمة بالتجارب التي سيتم إجراؤها في المختبر في نظام متقطع. في طريقة تاجوشي ، لتحقيق أكبر قدر من الاستخراج ، كلما كان التصميم أكبر ، وكلما كان التصميم أصغر ، كان التصميم أفضل لتحقيق معدل تضخم أقل. حددت طريقة تاجوشي ظروف الاستخراج المثلى بالإضافة إلى تأثير المتغيرات مثل تركيز المادة الحاملة وتركيز الفاعل بالسطح وسرعة التحريك ووقت التلامس ونسبة حجم الغشاء إلى الطور الخارجي على معدل الاستخراج. حددت التحليلات النسبة المئوية لتأثير كل متغير على معدل الاستخراج وكذلك المستوى الأمثل لكل متغير وأظهرت أن سرعة المحرض بنسبة توزيع 27.133 ونسبة حجم الغشاء إلى الطور الخارجي مع نسبة التوزيع 12.479 على التوالي هي الأعلى والأقل تأثير على كمية الاستخراج. أيضًا ، في التركيزات العالية من المواد الداعمة ، والمواد الخافضة للتوتر السطحي وبسرعة النمام العالية ، انخفضت كمية الاستخراج. الشروط المثلى التي تم الحصول عليها بواسطة طريقة تاجوشي هي: 1٪ من حيث حجم مادة الدعم ، و 1.5٪ من حيث حجم مادة الفاعل بالسطح ، و 600 دورة في الدقيقة من سرعة التحريك الميكانيكي ، و 10 دقائق من وقت التلامس و 0.1 نسبة حجم طور الغشاء إلى الطور الخارجي . في ظل هذه الظروف المثلى ، استخرج 10 مل من الغشاء 81.7٪ من الهافنيوم في 100 مل من المحلول المائي ، والذي كان به خطأ بسيط من القيمة التي تنبأت بها طريقة تاجوشي (83.86). كان التركيز المهم الآخر لهذا البحث هو قابلية ذوبان ثاني أكسيد الهافنيوم. هذه المادة الصلبة البيضاء هي واحدة من أكثر مركبات الهافنيوم استقرارًا والتي تتفاعل مع الأحماض القوية مثل حمض الكبريتيك. وأظهرت النتائج أن ثنائي أكسيد الهافنيوم يذوب في حامض الكبريتيك ، لكن ذوبانه بطيء جدًا ويستغرق وقتًا ، لذا فإن تركيز الهافنيوم في حامض الكبريتيك عند درجة حرارة 75 درجة مئوية بعد 235 يومًا هو 0.467 مول / لتر. فترة زمنية ، لم يلاحظ أي تغيير محدد في قابليتها للذوبان. لتحصلوا على أحدث أسعار منتجاتنا، عليكم التواصل معنا.