スポンジジルコニウムの生産プロセスは多段階の化学還元と分離技術に関連し、主に以下の核心プロセスを含む：

一、基礎技術：クロール法

1、原料の処理

ジルコニウム英砂またはジルコニアを原料とし、塩素化反応により四塩化ジルコニウム（ZrCl 8324）を生成する。具体的な手順は次のとおりです。

ジルコニウム英砂とトナーとの混合圧団は、高温塩素化炉で反応して粗四塩化ジルコニウムを生成する。

粗生成物を蒸留により精製し、アルミニウム、シリコン、チタンなどの不純物を除去した。

2、マグネシウム熱還元鄒

四塩化ジルコニウムと溶融マグネシウムはアルゴン保護下で反応してスポンジジルコニウムと塩化マグネシウムを生成する：

反応温度は800〜900℃であり、効率的な還元を実現するために圧力を9.8〜19.6 kPaに制御する必要がある。

3、真空蒸留鄒

還元生成物を高温真空蒸留により残留マグネシウムと塩化マグネシウムを除去し、最終的に多孔質スポンジ状金属ジルコニウムを得た。

二、核級海綿ジルコニウムの特殊技術：ジルコニウムハフニウム分離

1、必要性

原子炉はハフニウム含有量が100 ppm未満のスポンジジルコニウムを使用する必要があるため、ジルコニウム（Zr）とハフニウム（Hf）を分離する必要がある。

2、分離方法

抽出法：塩酸または硝酸系におけるジルコニウムハフニウム化合物の溶解度差を用いて分離する。

気相分離法：四塩化ジルコニウムと四塩化ハフニウムの揮発性の違いに基づいて、分留により分離を実現する。

沸騰塩素化法：ジルコニウム英砂の直接塩素化により四塩化ジルコニウム溶液を生成し、塩酸系と結合してジルコニウムハフニウムを分離し、同時に核級ジルコニアとハフニウム酸化物を生産する。

三、現代技術の改善

1、沸騰塩素化法

沸騰床反応器を用いてジルコニウム英砂を直接塩素化し、流れを短縮し、コストを削減する。例えば、1万トンの四塩化ジルコニウム溶液は、約1700トンのコア級スポンジジルコニウムを製造することができる。

2、三缶法還元蒸留連合技術

昇華タンクと二重還元タンクの連動設計により、連続化生産を実現し、単炉の生産能力を向上させ、蒸留周期を40〜50時間に短縮する。

四、工程フローのまとめ

原料の前処理→塩素化によるZrClランタンの製造→ジルコニウムハフニウムの分離（核レベルは追加工程が必要）→マグネシウム熱還元→真空蒸留→スポンジジルコニウム製品

五、コストと副産物

核級海綿ジルコニウムコスト：ジルコニウム英砂が原材料コストの60%以上を占める。

副産物のハフニウム酸化物：ZrClランタン1万トン当たり60トンのハフニウム酸化物を生産でき、経済効果を著しく向上させる。

六、応用分野

スポンジジルコニウムは主に原子炉燃料殻、航空宇宙高温合金、化学工業耐食性設備などに用いられる。核製品は純度に極めて高い要求がある。