我國工業(yè)鈹工業(yè)的創(chuàng)建與發(fā)展

我國工業(yè)鈹工業(yè)的創(chuàng)建與發(fā)展

1水口山第五灰礦健全及生產(chǎn)情況中國的玻璃工業(yè)是在第二五年的后期，通過自身的力量建立和發(fā)展的。1953年,北京有色金屬研究總院開始研究鈹?shù)奶崛∫苯稹?958年建成中國第一座鈹冶煉廠——水口山第六冶煉廠。以后陸續(xù)建成了上海第二冶煉廠,甘肅靖遠(yuǎn)冶煉廠及廣東省提取氧化鈹?shù)?個小型工廠,但又均于1977年前先后關(guān)閉。水口山第六冶煉廠主要產(chǎn)品及生產(chǎn)能力為:工業(yè)氧化鈹95t/a,高純氧化鈹5t/a,鈹銅母合金750t/a。產(chǎn)品質(zhì)量基本上能達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)。1965年寧夏稀有金屬研究所建成鈹材研究基地,標(biāo)志著我國鈹冶煉及鈹材加工等工作全面鋪開。我國的鈹工業(yè),至今已發(fā)展成為較完整的工業(yè)體系。2采用lago提取工藝2.1氧化碘的提取工業(yè)氧化鈹可生產(chǎn)金屬鈹,制作鈹合金及特殊陶瓷。1953年,我國科技工作者開展了鈹冶金的全面研究。當(dāng)時,世界上生產(chǎn)鈹主要有兩種冶煉方法,即氟化法和硫酸法,這兩種冶煉方法各有優(yōu)缺點,并都有采用的實例。我國選擇硫酸法提取鈹?shù)闹饕蛴袃牲c:一是二戰(zhàn)戰(zhàn)敗國德國德古薩(Degussa)硫酸鹽法生產(chǎn)氧化鈹?shù)馁Y料比較系統(tǒng);二是硫酸鹽法試驗條件比較充分。20世紀(jì)60年代含鈹硫酸鹽萃取法又得到了發(fā)展。2.1.1燒結(jié)塊的混磨處理氟化法是將磨細(xì)的綠柱石與氟硅酸鈉、鐵冰晶及碳酸鈉按10∶3.2∶4.8∶2(質(zhì)量比)混合壓塊后于電阻加熱窯爐中燒結(jié),燒結(jié)塊混磨后用水浸出。氟化法生產(chǎn)工藝流程短,腐蝕性小,鈹?shù)幕厥章矢?生產(chǎn)成本低,但生產(chǎn)過程中毒性大,稀土雜質(zhì)進(jìn)入最終產(chǎn)品,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量低。而處理低品位礦時,除輔助劑耗量增加外,鈣和磷的增加將降低燒結(jié)料中的水溶鈹?shù)暮?影響回收率。用該法生產(chǎn),三廢處理時還帶來氟處理問題。我國曾有不少廠家采用氟化法生產(chǎn)工業(yè)氧化鈹,后因以上種種原因在短期內(nèi)陸續(xù)停產(chǎn)。2.1.2氧化碘的生產(chǎn)萃取法可處理含鈹0.2~0.4g/t的稀溶液,該工藝可處理低品位鈹?shù)V,同時為綜合利用其他稀有礦物尾砂中的鈹資源提供了新的途徑。1965年上海第二冶煉廠進(jìn)行萃取法生產(chǎn)氧化鈹?shù)脑囼?1969年首次用于工業(yè)生產(chǎn)。工藝流程主要為:浸出液→40%P204萃取→25%硫酸淋洗→草酸洗滌→4%氫氧化鈉反萃→氫氧化鈹,此工藝過程中乳化現(xiàn)象嚴(yán)重,分相困難,且成本過高。1992年湖南水口山第六冶煉廠再次對萃取法生產(chǎn)氧化鈹進(jìn)行試驗,流程為:浸出液→P204萃取→草酸洗滌→氫氧化鈉反萃→水解→氫氧化鈹,其回收率高,達(dá)到92.2%,但每公斤氫氧化鈹要消耗2kgP204、10kgNaOH,成本太高,未被采用。2.1.3工業(yè)氧化碘樣品提取法硫酸法又分為加熔劑硫酸法和不加熔劑硫酸法。不加熔劑法是在熔煉過程中不加堿性熔劑,該工藝方法要求礦石品位高,否則轉(zhuǎn)化率低。我國目前采用的工藝方法是加熔劑熔煉法,其工藝流程為:鈹?shù)V石+方解石→熔煉→酸化浸出→蒸發(fā)結(jié)晶→中和除鐵→沉淀→氫氧化鈹→煅燒→BeO。該工藝的主要特點是:將綠柱石熔融,破壞其鈹鋁硅氧化物的結(jié)晶結(jié)構(gòu),以硫酸作溶劑,使氧化物溶解成硫酸鹽。然后用一系列的濕法分離提純的方法,將鈹提取出來并制成氫氧化鈹,然后煅燒分解成工業(yè)氧化鈹。此法流程長,但產(chǎn)品質(zhì)量較純,其使用的提取劑多為強酸強堿,要求有較好的設(shè)備防腐措施。同時,鈹鹽及其氧化物又是高毒性物質(zhì),在安全防護(hù)上要求有較完備的通風(fēng)密閉凈化設(shè)施及三廢處理設(shè)施。目前水口山第六冶煉廠工業(yè)氧化鈹質(zhì)量能達(dá)到NGK公司的要求,產(chǎn)量也穩(wěn)步上升,預(yù)計2002年產(chǎn)量將達(dá)到105t。2.2氧化碘陶瓷高純氧化鈹主要用于生產(chǎn)氧化鈹陶瓷。氧化鈹陶瓷是一種很好的散熱材料,它的熱導(dǎo)率約為209.34W/(m·K),是α-Al2O3的15~20倍,其直流擊穿強度可達(dá)10~14kV/mm。氧化鈹陶瓷主要用于電子、激光技術(shù)及國防等部門。我國1966年就開始研制生產(chǎn)高純氧化鈹,在20多年里高純氧化鈹?shù)墓に嚭驮O(shè)備雖有改進(jìn),但產(chǎn)品質(zhì)量沒有根本改變,年產(chǎn)量也維持在1~1.5t,產(chǎn)品不能在國際市場中競爭。為了改變這種局面,我國科技工作者于1990年開始研究制取高純氧化鈹?shù)男鹿に?1994年已形成年產(chǎn)4t的生產(chǎn)能力。現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量也達(dá)到了UOX級氧化鈹質(zhì)量指標(biāo)并已銷往英、美等國。2.3氫氧化鈣鎂熱還原工藝金屬鈹具有與鎂相當(dāng)?shù)拿芏群蛣偠?熔點高,在數(shù)百度的溫度范圍內(nèi)能保持原有尺寸,在現(xiàn)代高技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。我國金屬鈹生產(chǎn)自1959年投產(chǎn)以來,已有40多年歷史,在長期生產(chǎn)實踐中逐步摸索形成了一套較為完整的生產(chǎn)工藝,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。用工業(yè)氫氧化鈹制取金屬鈹?shù)姆椒?早期有氯化物熔鹽電解法,而1980年以來,在工業(yè)上獲得使用的只有氟化鈹鎂熱還原法。其工藝主流程為,氫氧化鈹+HF+液氨+NaOH→鹽析結(jié)晶→氟鈹酸銨→分解→加鎂塊還原→破碎煮渣球磨→金屬鈹。鎂還原法制取的金屬鈹用弱酸洗滌后干燥,其純度可達(dá)到97%,再通過真空熔煉提純后其純度可增加到99.5%,我國金屬鈹?shù)闹迫∫彩遣捎梅旀V熱還原法。3社會主義用碘銅母材料生產(chǎn)的制造企業(yè)在鈹消耗領(lǐng)域中,發(fā)展最快、使用得最廣的是鈹合金,主要有鈹銅合金、鈹鋁合金、鈹鎳合金等,其中鈹銅合金的使用最為廣泛。鈹銅合金是在19世紀(jì)首先由德國人Siemens開發(fā)出來的,并很快在世界各國得到普遍應(yīng)用。我國鈹銅母合金生產(chǎn)始于1961年,當(dāng)時由上海有色金屬壓延廠用單相電弧爐熔煉,生產(chǎn)能力為50t/a,1964年轉(zhuǎn)由水口山第六冶煉廠生產(chǎn),其生產(chǎn)方法和所用設(shè)備與上海有色金屬壓延廠相同。鈹銅合金的含鈹量一般在0.2%~2.5%之間,根據(jù)其特性可分為高強度合金和高導(dǎo)電性合金兩大類。鈹銅合金具有高強度、高導(dǎo)電性和優(yōu)良的耐腐蝕、耐磨損等性能,主要用于制做彈性元件、塑料成形模具和安全工具等方面。鈹銅母合金是在熔化銅的過程中,用碳直接還原氧化鈹,使鈹和銅合金化,也可采用純鈹廢屑和銅熔化混合制得,目前西方國家大多數(shù)采用后者進(jìn)行生產(chǎn)。工業(yè)生產(chǎn)鈹銅合金使用電弧爐,把銅片、氧化鈹、碳粉等混合裝入爐中,加熱到2000℃使物料熔融,該法生產(chǎn)的鈹銅母合金含鈹4%左右。水口山第六冶煉廠在1974~1975年間,就成功地采用了三相電弧爐熔煉鈹銅合金工藝,并建成生產(chǎn)能力為350~400t/a的設(shè)施,但因用量有限,直到1985年9月才正式投入生產(chǎn)。目前鈹銅合金的生產(chǎn)能力達(dá)700t。據(jù)《有色金屬報》報道,新疆已著手組建一個年產(chǎn)500~1000t鈹銅合金的鈹冶煉廠,水口山第六冶煉廠也著手?jǐn)U產(chǎn)。預(yù)計到2005年,我國鈹銅合金年產(chǎn)將達(dá)到2000~2500t。對鈹?shù)姆勰┮苯?寧夏有色金屬研究所等單位做了大量的工作。4預(yù)防重新犯罪的措施鈹是一種有毒物質(zhì),通過呼吸道進(jìn)入人體,貯藏于肺、肝、腎等器管,可發(fā)生急