способ переработки бериллиевого сырья

Классы МПК:C22B35/00 Получение бериллия
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Журкова Зинаида Андреевна,
Джабиев Ханлар Гасан Оглы,
Лурье Юрий Семенович,
Матясов Николай Григорьевич
Приоритеты:
подача заявки:
1991-03-20
публикация патента:

Использование: получение гидроксида бериллия. Сущность: концентрат плавят с щелочными флюсами и металлическими бериллийсодержащими отходами с введением в шихту углеродистого восстановителя в количестве 5 30% от веса концентрата, оксида железа в количестве 1 3% от веса концентрата, гранулируют плав в воде, измельчают, подвергают магнитной сепарации с отделением магнитной фракции, немагнитную фракцию подвергают сульфатизации серной кислотой и водному выщелачиванию, осаждают гидроксид бериллия. 1 табл.
Рисунок 1

Формула изобретения

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БЕРИЛЛИЕВОГО СЫРЬЯ, включающий плавку концентрата с щелочными флюсами и металлическими бериллийсодержащими отходами, последующую грануляцию плава в воде, измельчение плава, сульфатизацию серной кислотой и водное выщелачивание, последующее осаждение гидроксида бериллия, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса за счет сокращения операций очистки и уменьшения расхода реагентов, плавку осуществляют с введением в шихту углеродистого восстановителя и оксида железа в количестве соответственно 5 30 и 1 3% от массы концентрата, а перед сульфатизацией измельченный плав подвергают магнитной сепарации с отделением магнитной фракции, а сульфатизации подвергают немагнитную фракцию.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии переработки бериллиевого сырья и может быть использовано при производстве гидроксида бериллия.

Известен способ переработки бериллийсодержащего сырья, включающий плавку в электропечи, грануляцию плава в воде, измельчение и сульфатизацию плава. Способ является трудоемким из-за необходимости очистки чернового гидроксида бериллия от кремнезема. Наиболее близким к предложенному является сульфатный способ, включающий плавку шихты бериллийсодержащего сырья с щелочными флюсами (содой, известняком или их смесью) и бериллийсодержащими отходами, грануляцию плава в воде и его измельчение, сульфатизацию плава, выщелачивание бериллия в сульфатный раствор, осаждение аммиаком чернового гидроксида бериллия с последующей его очисткой, заключающейся в растворении чернового гидроксида бериллия в щелочи, гидролизе гидроксида бериллия из щелочного раствора и обработке его разбавленной серой кислотой для очистки от железа.

Недостатком этого способа является трудоемкость из-за дополнительных операций и расхода реагентов для очистки чернового гидроксида бериллия от примесей железа и кремния до лимитируемых ТУ (по Si способ переработки бериллиевого сырья, патент № 2040567 0,5% по Fe способ переработки бериллиевого сырья, патент № 20405670,6% от содержания бериллия в гидроксиде). Переход этих примесей из плава в сульфатный раствор, особенно кремния, затрудняет фильтрацию, образуя гелеобразные осадки гидроксида бериллия, требует больших объемов промывных растворов, которые увеличивают их оборот в производство.

Цель изобретения снижение трудоемкости процесса за счет сокращения операций переочистки гидроксида бериллия и уменьшения затрат реагентов.

Цель достигается тем, что в способе переработки бериллиевого сырья, включающем плавку бериллийсодержащих концентратов с щелочными добавками и металлическими бериллийсодержащими отходами, грануляцию плава в воде, его измельчение, сульфатизацию плава серной кислотой, водное выщелачивание сульфатов и осаждение гидроксида бериллия из сульфатного раствора, плавку осуществляют с введением в шихту углеродистого восстановителя в количестве 5-30% от веса концентрата, оксида железа в количестве 1-3% от веса концентрата, а перед сульфатизацией измельченный плав подвергают магнитной сепарации с отделением магнитной фракции, а сульфатизации подвергают немагнитную фракцию.

Сущность способа заключается в том, что добавляемые в шихту перед плавкой углеродистый восстановитель и оксид железа в условиях плавки превращаются в ферросилиций, обладающий магнитными свойствами, который может быть выделен магнитной сепарацией перед переводом бериллия в сульфатный раствор, т.о. исключается перевод значительного количества железа и кремния в бериллийсодержащий сульфатный раствор и для очистки от них не затрачивается труд и реагенты.

П р и м е р. В шихту, состоящую из 70 г смеси бериллиевых концентратов с содержанием Be 1,8% с добавкой 14 г соды и 10,5 г известняка, вводят 21 г графитовой крошки, 2,1 г отходов бериллиевого производства (металлический бериллий и его сплавы) и 2,1 г оксида железа. Шихту плавят при 1350-1400оС в электропечи, плав гранулируют в воде и измельчают до 0,1 мм. Измельченный плав поступает на магнитную сепарацию (сепаратор типа СМС.00.000.ГО, максимальная напряженность магнитного поля 24000 А/м). В результате сепарации плава получили 2 продукта магнитная фракция весом 2,32 г представляет собой ферросилиций содержанием Fe 86,74 мас. и Si 13,11 мас. Причем извлечение кремния в ферросилиций составляет 9,04 мас. а железа 32,32 мас. Немагнитная фракция поступает на сульфатизацию серной кислотой с последующим водным выщелачиванием сульфатной массы. Из бериллийсодержащего сульфатного раствора аммиаком при рН 7 осаждается черновой гидроксид бериллия. После растворения его в NaOH с концентрацией 600 г/дм3 проводят гидролиз разбавлением водой до концентрации NaOH 25-30 г/дм3 при нагреве до 70оС.

Полученный осадок гидроксида бериллия обрабатывают разбавленной серной кислотой с концентрацией 60 г/дм3 для отмывки от примесей железа. Извлечение бериллия в раствор составляет 99,6% Содержание кремния в сульфатном растворе 0,002 г/дм3, а железа 0,125 г/дм3, Be 1,2 г/дм3. В сульфатном растворе, полученном при сульфатизации плава без предварительного выделения ферросилиция, содержание кремния 0,058 г/дм3, а железа 1,23 г/дм3, т.е. кремния в 29 раз, а железа в 10 раз больше, чем в предлагаемом способе.

Результаты по очистке магнитной сепарацией бериллиевых плавов после плавки шихты с собой известью и добавками восстановителя с 5-30% восстановителя (угля или графита), а также с добавкой оксида железа представлены в таблице. Очистка от железа и кремния плавов (немагнитная фракция) идет лучше с добавкой оксида железа, что особенно значимо при низком его содержании в смеси бериллиевых концентратов. Выход магнитной фракции от общего веса плава с введенным восстановителем колеблется в зависимости от количества восстановителя от 2,0% и выше. Потери бериллия с магнитной фракцией ниже 2,0%

Количество добавляемого восстановителя и оксида железа в шихту перед плавкой бериллиевых концентратов с содой и известью регулируется состав получаемого ферросилиция после магнитной сепарации и выход магнитной фракции (таблица).

В связи с выделением в магнитную фракцию плава после плавки шихты бериллиевых концентратов с добавкой восстановителя и оксида железа, ферросилиция продуктивный раствор после сульфатизации и выщелачивания не загрязняется примесями железа и кремния, что исключает операции очистки от них получаемого гидроксида бериллия и сокращает расход реагентов. Магнитная фракция представляет собой товарный ферросилиций, используемый в черной металлургии как раскислитель.

Класс C22B35/00 Получение бериллия

способ извлечения лития из сподуменсодержащего бериллового концентрата -  патент 2371492 (27.10.2009)
способ получения оксида урана при переработке урановых твэлов -  патент 2363998 (10.08.2009)
способ получения бериллия из конденсата бериллия переработки уран-бериллиевой композиции -  патент 2360018 (27.06.2009)
способ извлечения бериллия из бериллсодержащего сподуменового концентрата -  патент 2356963 (27.05.2009)
способ извлечения лития из минерального сырья -  патент 2356961 (27.05.2009)
способ извлечения бериллия из минерального сырья -  патент 2354727 (10.05.2009)
способ извлечения бериллия из бериллийсодержащих концентратов -  патент 2107742 (27.03.1998)
способ переработки урансодержащих композиций -  патент 2106029 (27.02.1998)
брикет для прямого легирования стали -  патент 2090625 (20.09.1997)
Наверх