锆与铪是化学性质相似、又共生在一起的两个金属。

一 概述

锆、铪连同钛一起,同属化学元素周期表的VB族。锆的元素符号为Zr,原子序数40,原子量91.22,位于第五周期;铪的元素符号为Hf、原子序数72,原子量178.49,位于第六周期。

锆在地壳中的含量约为0.025%,超过镍、锌、铜、锡、铅和钴等;是工业上经常使用的金属之一。由于提炼和加工的困难,产量不多。锆的具有工业价值的矿物有两种:斜锆石和锆英石。斜锆石是不纯的氧化物,化学式为ZrO2,主要产于巴西等地;锆英石是正硅酸盐,化学式为ZrSiO4。广泛分布在河砂、海砂和石砾之中。

铪在地壳中含量不多,约为0.0004%,在各种锆的矿物中,铪锆含量之比一般为0.02。

二、锆、铪的发展概况

锆是在1789年分析锆英石时发现的, 1824年,在实验室制出了金属锆,但直至1925年,才通过碘化法制得了少量塑性金属锆,这就是所谓“碘化法锆”或“晶条锆”。1946年镁热还原法(即克罗尔法)制取海绵锆获得成功,使锆得到了工业应用。对锆基合金进行广泛的研究的结果,得到了一些性能优良的合金,随着锆合金在原子能工业上的应用,锆工业有了迅速的发展。

铪发现于1922年。1923年制得纯度为99%的铪金属样品。1925年出现了生产塑性铪的方法,但实际上工业制取是在1952年才开始的。铪通常是生产原子能级锆(含Hf<0.01%)的副产品,因此，铪的发展总与原子能以及锆工业的发展密切相关。