核级氧化铪,是应用在核工业中的二氧化铪材料。二氧化铪,化学式HfO2,铪的主要氧化物,外观为白色结晶固体状,熔点2758±25℃,不溶于水,不溶于盐酸、硝酸,可溶于浓硫酸、氢氟酸。
氧化铪制备可以氢氧化铪、氧氯化铪、硫酸铪等为原料,经高温煅烧得到,也可以铪、氧为原料,加热到高温条件下直接氧化得到。氧化铪的晶相与煅烧温度相关,在450℃煅烧时,可获得单斜晶系氧化铪,在1700℃煅烧时,可获得四方晶系氧化铪。煅烧温度越高,氧化铪的化学性质越稳定。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025年中国核级氧化铪市场专项调研及企业“十五五规划”建议报告》显示,铪具有热中子吸收截面大的特点,在核反应堆控制棒制造领域应用价值大。凭借高热中子吸收性、高熔点、高化学稳定性、高耐辐射性,核级氧化铪可以精准、实时调节核反应堆堆芯内热中子数量,从而有效控制核反应堆链式反应的速率与功率输出,目的是确保核反应堆的安全稳定运行,可以应用在压水堆、沸水堆等水冷堆中。
从生产方面来看,在我国,中核晶环锆业有限公司是核级氧化铪主要生产企业。中核晶环锆业有限公司锆、铪产业链布局完善,拥有锆、铪分离技术以及核级锆、铪产品生产技术,具有核级氧化锆、核级氧化铪、核级海绵锆、核级海绵铪等产品的研发和生产能力,根据公司官网显示,公司可以提供二氧化铪含量≥98%或者≥95%的核级氧化铪产品。
从制备技术方面来看,南京佑天金属科技有限公司申请了“一种溶剂萃取分离锆和铪制备核级氧化铪和氧化锆的工艺”专利,以磷酸三丁酯为萃取剂,以氧氯化锆为原料,在离心萃取机中逆流萃取,再经富集、反萃、水解、煅烧得到核级氧化铪;中核二七二铀业有限责任公司申请了“一种核级二氧化铪生产方法”专利,以生产核级二氧化锆的萃余液为原料,经萃取、洗涤、反萃取、沉淀、过滤、洗涤、干燥、煅烧等工艺环节得到核级氧化铪。
新思界
行业分析人士表示,从产业化布局方面来看,先导科技集团有限公司子公司湖北先导新材料科技有限公司实现了氢氧化铪供货,计划持续推进技术创新,攻克核级氧化铪生产技术难题;三祥新材股份有限公司快速拓展锆、铪产业链,计划生产核级氧氯化锆与氧氯化铪,用于生产核级海绵锆、氧化铪、海绵铪。
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