锆电解精炼(electrorefining of zirconium)

用熔盐电解精炼法除去金属锆中杂质，产出纯锆的锆精炼方法。为制取高纯金属锆的重要方法。此法能有效地除去锆中的重金属杂质及氧、氮等气体杂质，产出的高纯金属锆用真空电弧炉熔炼成锆锭，锆锭的布氏硬度为70～120，可加工成锆材。

工艺   可用NaCl(NaCI–KCl)–ZrCl₄或NaCl(KCl–NaCl)–K₂ZrF₆电解质体系，前者挥发性大，电解质组成不易稳定，一般多采用后者。

以不合格的锆作为阳极料。阳极料在入电解槽前一般要经过除油、稀盐酸浸泡、水洗和烘干等预处理。通直流电后，锆以离子形式溶入电解质，在阴极上析出纯锆。标准电极电位比锆正的杂质留在阳极残渣内，而标准电极电位比锫负的杂质溶解后留在电解质中。阴极产物剥落后经稀酸酸洗、水洗和真空烘干便为锆产品。电解的最佳操作条件为：电解质含K₂ZrF₆约6％，电解温度1073～1103K，起始阴极电流密度0.1～0.5A／cm²。阴极产物为枝状晶体，长者可达5～6cm。电流效率达90％左右。布氏硬度HV为150～300的不合格金属锆可电解精炼至HV70～120(熔铸后)的金属锆。锆回收率随阳极料中杂质含量情况而异，一般在70％以上。产品的质量随锆回收率的提高而下降。

锆电解精炼槽   图示为典型的单电极半连续型锆电解精炼槽。槽体由不锈钢焊制成，内放有盛电解质的低碳钢内坩埚。将阳极料放入环形多孔阳极筐内，阴、阳极间电流均匀分布，阳极电流密度小精炼效果好。阴极为低碳钢棒，固定在带有水冷的阴极导电杆上。槽内上部有隔热板，槽体上部有闸板阀和阴极沉积物冷却室。