非绿柱石铍矿生产工业氧化铍工艺研究 水口山有色金属有限责任公司

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1、高氟铍矿生产工业氧化铍工艺研究水口山有色金属有限责任公司六厂成泉辉摘要：本文介绍了各种复杂铍矿生产工业氧化铍的工艺方法，特别是高氟铍矿生产工业氧化铍的几种方法，对开发利用多种铍矿资源，满足军工和市场对铍产品的需要具有积极的意义。关健词：铍矿矿石分解焙烧脱氟碱溶水解1、前言近年来，由于用来生产工业氧化铍的绿柱石块矿日趋短缺，为了满足铍产品市场和军工产品对铍材的需要，必须寻找替代绿柱石块矿的其他铍矿资源。为此，我们对一些复杂铍矿生产工业氧化铍的工艺进行了大量研究，使工业氧化铍及其他铍产品的生产得以持续和发展。这些复杂铍矿石主要有：

2、日光榴石[(MnFeZn)8Be6Si4O24S2,Helvine],硅铍钇矿[Y2FeBe(SiO4)2O2,Gadolinite]，俄罗斯硅铍石矿[Be4Si2O7(OH)2,Bertrandite]，加拿大似晶石[Be2SiO4,Phenacite]，高氟绿柱石浮选粉矿，郴州金绿宝石(BeAl2O4,Chrysobryl)和香花石[Ca3Li2Be3Si3O12(F,OH)2]及塔菲石(Be4Mg4Al16O32)等。11复杂铍矿生产工业氧化铍要解决的主要是两个方面的问题：一是矿石分解的问题。首先只有用合适的方法把矿石中

3、的铍分解成易溶于酸的铍，工业氧化铍的提取过程才能进行。不同种类的矿石由于成份和结构不同，分解方法也有所差别。大多数铍矿都必须通过高温溶融分解，才能使铍转化成易溶于酸的氧化铍，只有少数铍矿石（如硅铍钇矿）可以直接用硫酸分解。铍矿石高温熔融分解的原则是使炉料中硅钙铝的氧化物达到一定的比例。在高温熔炼时，改变其矿石的结晶构造，使铍变成易溶于酸的钙铍硅化合物。不同种类的复杂铍矿，都可以根据其成份增配钙或硅熔炼，达到很高的铍的转化率。二是杂质分离问题。铍矿石中的杂质可分为三类。一类是常规的大量的杂质，如铝、钙、铁、硅等。这些杂质本身不存

4、在分离困难问题，只是不同种类的矿石中含量不同而已。二类是难以分离的杂质，如磷，必须用特殊的工艺方法分离。三类是导致铍铝共沉淀的杂质，如氟。氟是工业氧化铍冶炼过程中最有害杂质，在酸性条件下，氟极易与铝形成稳定的氟铝络合物，致使蒸发结晶除铝过程中铝不能完全形成铝铵钒结晶出来，在中和除铁铝过程中也不能完全生成氢氧化铝沉淀出来，而在沉淀氢氧化铍过程中，随着溶液PH值上升，氟铝络合物的稳定性下降而生成氢氧化铝与氢氧化铍一起沉淀出来，使产品工业氧化铍含铝严重超标。另一方面，当溶液中氟达到一定浓度后还会与铍形成络合物，使铍不能被氨水完全沉淀

5、出来而影响铍的回收率。11由于大部分复杂铍矿都是从含有大量萤石的原矿中浮选出来的，而且有的高氟铍矿本身就含有氟（如香花石），所以这些铍矿石含氟都很高。因此如何脱除铍矿石中的氟或消除氟对工业氧化铍冶炼过程的影响，是复杂铍矿生产工业氧化铍工艺研究的重点和难点。我们通过大量的试验，分别用火法和湿法对复杂铍矿脱氟工艺进行了比较仔细的研究，取得较为满意的结果，为复杂铍矿生产工业氧化铍提供了比较理想的工艺。2、各种复杂铍矿生产工业氧化铍工艺简述2．1日光榴石与绿柱石相比日光榴石含锰、铁、锌较高，通过合适的配矿熔炼后，日光榴石可按现有硫酸法

6、流程生产工业氧化铍，因为锰在蒸发结晶时可部分生成铵钒与铝一起除去，由于二价锰开始沉淀PH值较高（7.8），在铍的沉淀PH范围内极少沉淀，氢氧化铍通过水洗后含锰完全可以达到要求。锌用氨水中和沉淀时生成锌氨络合物留在沉淀废液中，铁是常规杂质，都不存在影响质量的问题。2．2硅铍钇矿硅铍钇矿用硫酸直接分解浸出后，用硫酸复盐沉淀出稀土，溶液中和除铁后，再加草酸进一步分离中重稀土，然后可以用氨水沉淀出合格的氢氧化铍，硫酸稀土复盐用氢氧化钠转化成稀土氢氧化物，与草酸稀土都可作中间产品销售或进一步提炼。2．3加拿大似晶石加拿大晶似晶石含铍高，

7、不含难以分离的杂质，只要用合适的配矿方法配矿熔炼，使铍都转化成易溶于酸的结构后，便可按现有硫酸法流程生产出工业氧化铍。2．4高氟铍矿高氟铍矿包括俄罗斯硅铍石矿（F/BeO100%），高氟绿柱浮选粉矿（F/BeO20~30%），郴州金绿宝石和香花石（精矿F/BeO1160%左右）。高氟铍矿是现在乃至今后铍矿石的主要来源，这些矿石都必须脱氟后才能用现有硫酸法工艺生产工业氧化铍，或者用氢氧化钠水解法生产工业氧化铍。3、氟在工业氧化铍冶炼过程中的行为和影响高氟铍矿大部分都是从含有大量萤石的原矿中浮选出来的，所以矿石中的氟主要以CaF2

8、存在，少量是以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3]存在。在矿石熔炼过程中，CaF2不参与有用的熔炼反应，不能作为配料时硅钙比例的计算依据，只有当炉料含硅或铝较高时，有部分氟化钙与其反应生成SiF4和AlF3(1291℃升华)逸出。使熔炼后的铍玻璃中F/BeO有所降低。在铍玻璃酸化