二氧化锆物理化学性质

外观性状：白色无定形粉末。无臭、无味。
溶解性：不溶于水，溶于热浓氢氟酸、硫酸。有刺激性。
熔点：2700 °C(lit.)
沸点：5000 °C(lit.)
密度：5.89 g/mL at 25 °C(lit.)
闪点：5000°C 
溶解度：insoluble 
form：powder 
水溶解性：insoluble 
Merck：14,10180 
稳定性：Stable.
硬度次于金刚石。 
化学性质：

1、由灼烧二氧化锆水合物或挥发性含氧酸锆盐所得的二氧化锆为白色粉末，不溶于水

ZrO2·xH2O ZrO2+xH2O；

2、经由轻度灼烧所得的二氧化锆，比较容易被无机酸溶解

ZrO2+4H+=Zr4++2H2O

强热灼烧所得的二氧化锆只溶于浓硫酸和氢氟酸，经过熔融重结晶的二氧化锆只与氢氟酸作用；

3、二氧化锆是一种两性氧化物，与碱共熔可形成锆酸盐，[2] 但锆酸盐遇水容易水解为ZrO2·xH2O而沉淀

ZrO2+NaOH=NaZrO3+H2O

NaZrO3+H2O=ZrO2+NaOH；

4、二氧化锆与碳和氯气高温反应，或者与四氯化碳反应，生成四氯化锆及二氯氧化锆，水解又得到二氧化锆

3ZrO2+C+4Cl2=ZrCl4+CO2+2ZrOCl2；

5、它在电弧中与碳作用生成碳化锆

ZrO2+2C=CO2+ZrC；

6、ZrO2 成斜锆石型的是黄色或棕色单色斜晶体不溶于水、盐酸和稀硫酸，溶于热浓氢氟酸、硝酸和硫酸。与碱共熔生成锆酸盐。化学性质非常稳定。用于制高级陶瓷、搪瓷、耐火材料。可由锆英石与纯碱共熔，用水浸出锆酸钠，与盐酸作用成二氯氧化锆，再煅烧而制得。 

二氧化锆产品用途

用途一：用于制金属锆和锆化合物、制耐火砖和坩锅、高频陶瓷、研磨材料、陶瓷颜料和锆酸盐等 
用途二：可作为高效的高温隔热材料。 
用途三：可用于制造结构陶瓷和功能陶瓷以及人造宝石等 
用途四：用作高纯试剂及红外线光谱带的光源，也用于高纯锆盐的制备 
用途五：大量用于制造耐火材料、研磨材料、陶瓷颜料和锆酸盐等 
用途六：主要用于压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料及贵重金属熔炼用的锆砖、锆管、坩埚等。也用于生产钢及有色金属、光学玻璃和二氧化锆纤维。还用于陶瓷颜料、静电涂料及烤漆。用于环氧树脂中可增加耐热盐水的腐蚀。 

二氧化锆生产方法

生产方法一：氯氧化锆热解法锆英石与烧碱在650℃熔融，热水浸出熔融体，硅呈硅酸钠形态与锆酸钠分离。再用硫酸处理，得硫酸锆溶液，进一步除杂质后加氨水，沉淀出氢氧化锆。加盐酸溶解氢氧化锆，得到氯氧化锆，经蒸发浓缩、冷却结晶、粉碎、焙烧，即得二氧化锆成品。其
ZrSiO4+4NaOH→Na2ZrO3+Na2SiO3+2H2O
Na2ZrZrO3+Na2SO4→Zr(SO4)2+Na2SO4+3H2O
Zr(SO4)2+4NH3?H2O→Zr(OH)4↓+2(NH4)2SO4
Zr(OH)4+2HCl+5H2O→ZrOC12?8H2O
ZrOC12?8H2O→ZrO2+2HCl+7H2O 
生产方法二：氯氧化锆热解法。反应方程式：
ZrSiO4+2Ca(OH)2 →CaSiO3+CaZrO3+2H2O↑
CaZrO3+4HCl+6H2O→ZrOCl2 8H2O+CaCl2 
ZrOCl2·8H2O→ZrO2+2HCl+7H2O 
焙烧。锆英石精矿：钙质石灰=1：(1.6～1.3),每批投料锆石英100kg、钙质石灰160kg混合得260kg,于1150℃焙烧5h，得焙砂。预浸出。将上述焙砂用不同浓度的循环预浸液三段逆流浸出，第一次用含[Ca2+]35～40 g/L、[Cl-]｛T浓度2～2.3mol/L的第三段预浸液调节矿浆浓度为30%～35%，常温下浸出0.5h。第二次和第三次用下述（4）洗锆后的母液配成含[Ca2+]25～30g/L、[Cl-]｛T3～3.2mol/L的溶液，调节矿浆浓度为30%，常温下浸出1～1.5h，浸出终点酸度0.2～0.3mol/L。
高酸浸出。将（2）所得浸出渣用含[Ca2+]15～20g/L、[Cl-]｛T9.5～10mol/L溶液，经固液比分别为1：(3.5～4)和1.3～3.2温度为95℃的条件下，逆流浸出1h，然后将溶液与残渣分离。
沉淀棉出氯氧化锆、净化。用晶体净化过程副产的盐酸洗涤液和煅烧过程收集的冷凝液加入到（3）， 直接沉淀出碱式氯氧化锆。沉淀条件为：酸度盐酸5.0～8.5mol/L，常温，0.5～8h。净化系将沉淀析出的氯氧化锆晶体与母液分离，用纯盐酸充分洗涤，至氯氧化锆含铁小于0.0005%。
煅烧。将净化的氯氧化锆放入煅烧炉中煅烧，条件800～950℃，2.5～3。
碳酸锆分解法。反应方程式：ZrOCl2+CO(NH2)2+7H2O→Zr(OH)2CO3·4H2O+2NH4Cl 
Zr(OH)2CO3·4H2O→ZrO2+CO2+H2O 
配制初始溶液：ZrOCl2 0.01mol/L、CO(NH2)2 0.50mol/L、甘油2.5%, pH值（2.5±0.1)，调整pH值后溶液应无沉淀产生。将此溶液放入（85±1）℃的油浴中陈化，约30min后溶液开始混浊，然后逐渐加重，继续陈化至5h。陈化期结束后用流动的冷水（15℃以下）或冰水将陈化液迅速冷却至15℃以下，得到碱式碳酸锆溶胶。
从碱式碳酸锆溶胶中离心分离出沉淀物，用水洗涤，离心，反复5次。将洗净的沉淀物放入高温炉中加热至850℃（升温速率约10℃/min)，在此温度下保温2h，降温，冷却后取出，即得二氧化锆颗粒。
生产方法三：溶胶-凝胶法在锆的醇盐如ZrO(C3H7)4中加人醇和水，再加入酸作催化剂进行混合，开始进行加水分懈反应，最后形成溶胶，然后进行聚合反应成为凝胶。该凝胶为黏稠的液体，选择适当的黏度进行干燥纺丝，纤维化成一次纤维。进一步在500～1000℃高温下加热，进行无机化处理，制得氧化锆纤维产品。 

应用领域

金属锆及其化合物的原料
用于制金属锆和锆化合物、制耐火砖和坩锅、高频陶瓷、研磨材料、陶瓷颜料和锆酸盐等主要用于压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料及贵重金属熔炼用的锆砖、锆管、坩埚等。也用于生产钢及有色金属、光学玻璃和二氧化锆纤维。还用于陶瓷颜料、静电涂料及烤漆。用于环氧树脂中可增加耐热盐水的腐蚀。
耐火材料
氧化锆纤维是一种多晶质耐火纤维材料。由于ZrO2物质本身的高熔点、不氧化和其他高温优良特性，使得ZrO2纤维具有比氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维等其他耐火纤维品种更高的使用温度。氧化锆纤维在1500 ℃以上超高温氧化气氛下长期使用，最高使用温度高达2200 ℃，甚至到2500 ℃仍可保持完整的纤维形状，并且高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、不挥发、无污染，是目前国际上最顶尖的一种耐火纤维材料。 ZrO2的耐酸碱腐蚀能力大大强于SiO2和Al2O3。不溶于水，溶于硫酸及氢氟酸；微溶于盐酸和硝酸。能与碱共熔生成锆酸盐。
燃气轮机
等离子喷涂二氧化锆热障涂层在航空及工业用燃气轮机上的应用已有很大进展，在一定限度内已经用于燃气轮机的涡轮部分。由于这种涂层可以降低气冷高温部件的温度50~200 ℃，因此可以显著地改善高温部件的耐久性,或者容许提高燃气温度或减少冷却气体的需用量而保持高温部件所承受的温度不变，从而提高发动机的效率。
陶瓷材料
因为氧化锆的折射率大、熔点高、耐蚀性强，故用于窑业原料。压电陶瓷制品有滤波器、扬声器超声波水声探测器等。还有日用陶瓷 （ 工业陶瓷釉药） 、贵重金属熔炼用的锆砖及锆管等。纳米级氧化锆还可以用作抛光剂、磨粒、压电陶瓷、精密陶瓷、陶瓷釉料和高温颜料的基质材料。
其他
此外氧化锆可用于白热煤气灯罩、搪瓷、白色玻璃、耐火坩埚等的制造。X射线照相。研磨材料。与钇一起用以制造红外线光谱仪中的光源灯，厚膜电路电容材料，压电晶体换能器配方。

二氧化锆化学品安全说明书(MSDS)

急救措施
食入：不要给失去知觉者从嘴里喂食任何东西。寻求医疗救护。不要催吐。如果意识清醒，漱口，喝2-4 cupfuls的牛奶或水。
吸入：从接触到新鲜的空气立即删除。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。如呼吸困难，给输氧。寻求医疗援助，如果有咳嗽或其他症状出现。
皮肤：冲洗皮肤用大量肥皂和水至少15分钟并脱去污染的衣服和鞋子。就医如果刺激持续或发展。重复使用前洗净衣物。
眼睛：冲洗眼睛，用大量的水冲洗至少15分钟，偶尔提起上下眼睑。寻求医疗救护。
处理和储存
贮藏：储存在密闭容器内。存放在阴凉，干燥，通风良好的地方，远离不相容的物质。
处理：操作后彻底清洗。脱去受污染的衣物，再次使用前要洗净。使用充分的通风。减少灰尘的产生和积累。避免与眼睛，皮肤和衣物接触。保持容器密闭。避免食入和吸入。
危害辨识返
吸入：灰尘会刺激呼吸道。这种物质的毒理学性质没有得到充分的调查。
皮肤：粉尘可能导致机械性刺激。
眼睛：粉尘可能导致机械性刺激。
食入：可能会引起胃肠道刺激，恶心，呕吐和腹泻。这种物质的毒理学性质没有得到充分的调查。
 EC安全词组：S 22
曝光控制/个人防护
个人防护：眼睛：如29 CFR 1910.133或欧洲标准EN166描述OSHA的眼睛和面部防护条例穿戴合适的防护眼镜或化学安全护目镜。皮肤：穿戴合适的防护手套以防止皮肤接触。服装：穿戴适当的防护服以防止皮肤接触。
防毒面罩：当工作环境需要呼吸器的使用符合OSHA的29 CFR 1910.134和ANSI Z88.2要求或欧洲标准EN 149的呼吸保护程序必须遵守。
曝光影响：反复吸入可引起慢性支气管炎。慢性吸入可引起肺纤维化。
毒类：4
消防措施
自燃：> 1000
灭火：在压力需求， MSHA / NIOSH （认可或同等学历） ，和全身防护服佩戴自给式呼吸器。发生火灾时，刺激性和剧毒气体，可以通过热分解或燃烧产生。不燃物质本身不燃烧，但可能分解在加热时产生腐蚀性的和/或有毒气体。灭火介质：物质是不可燃;使用代理最适合扑灭周围火灾。在火灾情况下使用雾状水，干粉，二氧化碳，或适当的泡沫。
泄漏处理方法
小泄漏/泄露：用吸尘器清理或彻底清扫污染物并将其放置到合适的处理容器中。立即清理泄漏，利用适当的防护设备。避免产生灰尘的条件。提供通风。