Способи переробки берилові концентратів
Для розкриття берилові концентратів застосовують два способи: сульфатний і фторідний.
Спосіб заснований на перекладі берилію разом з алюмінієм і залізом в сірчанокислий розчин із залишенням основної маси діоксиду кремнію в нерозчинному залишку. Оскільки берил повільно реагує з концентрованою сірчаною кислотою навіть при 200 - 250 ° С, проводять підготовчі операції сплаву концентрату з вапном або термічне активування берилу
Сплав з вапном. Концентрат плавлять з вапном в електродугових печах при 1500 - 1600 ° С. Процес описується реакціями:
Розплав гранулюють в воді і гранули подрібнюють. Утворені в результаті плавки з'єднання добре розкладаються сірчаною кислотою.
Термічне активування берилу. Спосіб полягає в плавці концентрату при 1700 ° С в дугового печі з наступним швидким охолодженням плаву (загартуванням) грануляцією в холодній проточній воді. При цьому берил зазнає структурні перетворення, що активують його взаємодія з сірчаною кислотою. Для більш повного переходу берилію в сірчанокислий розчин (90 - 95%) гранули отжигают при 900 ° С в барабанної печі з метою розпаду твердого розчину ВеО в SiO2. Переваги способу перед плавкою з вапном полягають в меншій витраті сірчаної кислоти.
Сульфатізація і вилуговування. Подрібнений гранульований матеріал обробляють концентрованою сірчаною кислотою при 150 - 200 ° С в сталевих реакторах протягом 2 годин, йде освіту сульфатів. Потім напівсуху масу витравлюють водою при нагріванні. У розчин переходять сульфати берилію, алюмінію, заліза, магнію. Зразковий склад розчинів, г / л: ВЕО 32; Аl2 О3 35; Fe2 O3 2-3.
Очищення розчинів. З сульфатних розчинів виділяють більшу частину алюмінію у вигляді Алюмоаммонійниє квасцов (NH4) 2 SO4 · Al2 (SO4) 3 · 24Н2 О, що утворюються при додаванні надлишку сульфату амонію в гарячий сульфатний розчин. Після охолодження з розчину виділяється в кристали квасцов 70 - 75% алюмінію, а також разом з ним велика частина CaSO4. Що залишився в розчині алюміній, а також залізо (після окислення Fe (II) до Fe (III) перекисом водню) виділяються у вигляді гідроксидів при рН = 3,8 - 4,2.
Виділення гідроксиду берилію. Застосовують три способи: кристалізацію сульфату берилію, пряме осадження, гидролитическое розкладання беріллатов натрію.
Кристалізація сульфату берилію. Розчин випарюють, кристалізується BeSO4 # 8729; 4H2 O. Його прокаливают при 1100 - 1200 ° С і отримують оксид берилію BeO
Пряме осадження Be (OH) 2. Проводять додаванням лугу або пропусканням аміаку через розчин. При рН = 7,5 і нагріванні розчину до 95 - 98 ° С виділяються добре фільтровані опади Ве (ОН) 2. Щоб зменшити забруднення осаду алюмінієм і залізом, в розчин додають ЕДТА, який пов'язує їх в комплексні сполуки.
Гидролитическое розкладання беріллатов натрію. У сульфатний розчин додають надлишок гідроксиду натрію, утворюється беріллатов натрію:
При кип'ятінні розчину в результаті гідролізу беріллатов натрію виділяється зернистий осад гідроксиду берилію. При підтримці рН = 11,5 вихід гідроксиду берилію в осад максимальний.
Отриманий технічний гідроксид берилію служить вихідним матеріалом для отримання чистого оксиду берилію і солей берилію. З нього також отримують прожарювання при 700 - 800 ° С технічний оксид берилію. Для отримання більш чистого BeO гідроксид берилію Be (OH) 2 розчиняють в розчині карбонату амонію (NH4) 2 CO3:
При необхідності очищення від важких кольорових металів ведуть сірководнем. Потім розчин кип'ятять:
Якщо берилій виділяють з розчину у вигляді BeSO4. то його очищають перекристалізацією.
Генерація сторінки за: 0.005 сек.