硫酸锆四水合物，常温常压下为白色结晶固体，具有一定的吸湿性并且易溶于水，微溶于乙醇，不溶于烃类溶剂。硫酸锆四水合物溶于水中可释放大量热，其水溶液呈酸性并可水解生成二氧化锆水合物。硫酸锆四水合物的主要用途包括制备皮革鞣革剂、锆化合物制备原料、润滑剂、催化剂载体及铝合金氧化添加剂。
图1 硫酸锆四水合物的性状图
生产工艺
图2 硫酸锆四水合物的化学结构式
研究人员提出了一种以锆的盐类或碱类化合物与硫酸为原料生产硫酸锆四水合物的工艺。具体流程为：将锆的盐类或碱类化合物与水、硫酸按一定比例混合，经充分搅拌、研磨使其反应完全，再经溶解、过滤、结晶等步骤即可制得硫酸锆四水合物。该工艺直接通过锆的盐类或碱类化合物与硫酸混合反应来实现，具备设备简单、工艺流程短、收率高且无三废排放的特点。此方法所生产的四水硫酸锆纯度较高，同时也可用于处理锆系列化工产品生产过程中回收的锆化合物。[1]
提纯方法
硫酸锆四水合物通过共熔法制备，以锊英石、纯碱和硫酸为原料，经焙烧、酸溶、结晶等工艺制得。研究人员在耐火材料制备技术领域报道的一种从脱硅锆中提纯制取高纯硫酸锆四水合物的方法，该方法包括通过酸化反应使脱硅锆中的氧化锆转化为硫酸盐，再经过过滤、提纯和结晶，最终得到高纯度的硫酸锆四水合物。这一过程中的酸化反应是在碳酸钠催化作用下，由脱硅锆与硫酸进行焙烧完成的。所述方法科学合理、简单易行，在节约能源、避免空气污染的同时，提高了生产效率。脱硅锆经提纯后，所得硫酸锆四水合物颜色洁白。[2]
催化应用
以硫酸锆四水合物为催化剂合成了环己酮乙二醇缩酮，并确定了较佳的合成条件：环己酮用量为0.2 mol，环己酮与乙二醇的摩尔比为1:1.5，催化剂用量为1.00 g，使用25 mL苯作分水剂，反应时间为2.5 h，产率达85.6%。实验结果表明，该硫酸锆四水合物具有较高的催化活性，所得产品经GC分析纯度可达97.2%。[3]
参考文献
[1] 柳云珍,宋世楼,贾欲雪.一种四水硫酸锆生产工艺:CN02110036.5[P].
[2] 王光强,刘学燕,周有福,等.从脱硅锆中提纯制取高纯四水硫酸锆的方法:CN201711386312.0[P].
[3] 许招会,魏绪元等. 四水硫酸锆催化合成环己酮乙二醇缩酮[J].江西师范大学学报：自然科学版, 2004, 28: 3.