Большаков - Химия и технология редких и рассеянных элементов (т.1) (1108616), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Берилл встречается почти во всех минеральных образованиях, за исключением собственно магматических. Но для промышленного использования до последнего времени разрабатывались лишь месторождения крупнокристаллпческого берилла, связанные с гранитными пегматитами, позволяющие применять ручную рудоотборку. Большая потребность в бериллии побудила к разработке более усовершенствованных методов обогащения и к использованию других типов месторождений, содержащих мелкокристаллический и мелковкрапленный берилл, в частности, комплексные сподумен-бериллоные руды. Интенсивные исследования, проводившиеся в последние годы во многих странах, привели к открытию новых промышленных типов месторождений гидротермально-пневматолитического характера.
Основные минералы этих месторождений — бертрандит, фенакит, хризоберилл, а в некоторых случаях барилит и эвклаз, считавшиеся до 60-х годов текущего столетия минералогической редкостью 159). Б е р т р а н д и т Ве,(51зОт)(ОН)з — минерал бесцветный, иногда бледно-желтый, содержит до 42',4 ВеО; в качестве примесей иногда при- ' В варобьевите иногда содержится до ЗзГэ СззО. — 189— Таблица 21 Производство бернлловых концентратов (в т) (541 пм., Осяаввые еграаы-оронзеодягеея 1967 г. мм г.
Бразилия Индия Аргентина ЮАР США Мировая добыча 2291 1432 654 398 168 7219 1444 1435 296 346 5442 3100 1433 570 316 7926 — 190— сугствуют Л1" и Ре". Кристаллизация его происходила в широком диапазоне условий минералообразования, но при явно выраженном дефиците алюминия, Ф е н а к и т Вея1Б1041 — островной силикат, содержит до 46% ВеО. Обычно бесцветен, но иногда окрашен примесями в винно-желтый или розовый цвет. Генетически родствен бертрандиту. Х р и з о б е р и л л Л!зВе04 содержит до 20% ВеО. Окрашен в цвета от зеленого и зеленовато-желтого до буровато-желтого.
Изумрудно - зеленая драгоценная разновидность хризоберилла известна под названием александрита. Окраска александрита вызвана примесью Сг". Образование хрнзоберилла связано в основном с пегматитовым и гидротермально-пневматолитическим процессами в условиях резкого недостатка 31Ое.
Б а р и л и т ВаВея1Б1яОт1 встречается в виде бесцветных, белых и голубоватых образцов. Содержит около 15% ВеО. 3 в к л а 3 Л1[ВеБЮа(ОН)1 — минерал типично гидротермального происхождения. Окраска определяется примесями. Содержание ВеО 17%. Ввиду того, что и барилит и эвклаз до недавнего времени встречались в ничтожных количествах, сведения о них чрезвычайно ограничены. Определенный практический интерес как перспективное сырье представляют г е л ь в и н и д а н а л и т — минералы гидротермально-пневматолитического происхождения, образующиеся прн недостатке Б1 или Л1 и высоком содержании серы, железа и марганца.
Вновь открытые месторождения бериллиевых руд обладают определенными преимуществами по сравнению с пегматитами, являвшимися до последних лет основным источником бериллиевого сырья. Вопервых, рудой в таких месторождениях, как правило, служит большая масса породы, что позволяет их разрабатывать открытым способом. Во-вторых, обнаруженные в указанных месторождениях минералы содержат по сравнению с бериллом больше ВеО. В табл. 2! приведены данные о добыче бериллиевого сырья в основных странах-поставщиках его на мировой рынок. Большую часть сырья, добываемого в капиталистических странах, потребляют США. В странах Западной Европы не известно крупных месторождений бериллия.
Ъ'стойчивая, хотя и небольшая добыча (20 т в год) имеется лишь в Португалии 154, 59]. Цена 1 т концентрата, содержащего П% ВеО, 412 долларов 155]. Обогащение бериллиевых руд. Методы обогащения бериллиевых руд зависят от технологического типа руды (степени измельченности минерала) и минералогической формы бериллия в рудах. По минералогическому составу бериллиевые руды можно подразделить на следующие типы 1601: 1) берилловые (80$о Ве представлено бериллом); 2) сподумен-берилловые; 3) хризоберилл-фенакитовые; 4) бертрандитовые; 5) гельвин-даналитовые.
Крометого, имеются сведения о месторождениях, основными минералами которых являются эвклаз и барилит [59]. " Крупиокристаллические берилловые руды пегматитовых месторождений до сих пор обогащаются ручной рудоотборкой, что дает возможность извлекать лишь 30;4 содержащегося в руде бериллия. Это объясняется, с одной стороны, тем, что в месторождениях такого типа берилл извлекается чаще всего попутна с выборкой изумрудов, а с другой стороны, трудностью механического обогащения в связи с близостью физических свойств берилла и сопутствующих минералов (полевые шпаты, слюды, кварц).
Но в этом направлении ведутся исследования, в результате которых был предложен, например, такой метод, как гравитационное обогащение в тяжелых средах с использованием тетрабромэтана и лигроина (разбавитель). Это позволило получить концентрат с содержанием 9,7% ВеО 16!]. Для обогащения пегматитовых руд был опробован метод, использующий ядерные свойства бериллия, а именно его способность испускать нейтроны в результате реакции 4Ве+ у -~-,Ве+ ап. Бе- 9 в ! рилловую руду непрерывно пропускают перед источникому-излучения.
Специальное отборочное устройство, приводимое в действие счетчиком нейтронов, отбирает куски берилла. Хотя в пробных опытах было достигнуто извлечение -90']4, этот метод пока не нашел широкого применения: не решена проблема защиты от излучения, тем более, что вследствие малого поперечного сечения захвата при этой реакции ( 10 ' бари) требуется источник у-излучения большой интенсивности. Постоянство интенсивности излучения — также непременное условие эффективности метода [7], Исследования последних ле; юзволили применить к мелкокристаллическим берилловым и сподумен-берилловым рудам флотацию. Это намного увеличило добычу берилла как за счет большего извлечения, так и за счет переработки ранее неиспользовавшихся мелкокристаллических руд и отвалов ручной рудоотборки.
При обогащении сподуменберилловых руд [60, 62] вначале производят флотацию сподумена. Ее хвосты, представляющие собой черновой берилловый концентрат, флотируют затем по кислотной или щелочной схеме. Кислотная схема предусматривает использование плавиковой кислоты для депрессирования пустой породы и активации берилла и катионного реагента в качестве собирателя. По щелочной схеме депрессор пустой породы— сульфид натрия, коллектор (собиратель) — олеиновая кислота.
Исследовалась также возможность использования олеата натрия для флотации сподумен-берилловых руд. Для берилла оптимум флотации оказался в нейтральной области, для сподумена — в щелочной [63]. Флотационные методы дают возможность извлечь приблизительно 85 % берилла. В сложных по минералогическому составу рудах (вольфрамитмолибденит-берилловых, флюорит-касситерит-фенакитовых и др.) флотация может применяться в сочетании с другими методами обогащения, например с гравитационным. Для получения кондиционных концентратов из тонкодисперсных берилловых руд их перерабатывают химико-металлургическими методами в сочетании с обогатительными операциями. Кондиционный берилловый концентрат 1-го сорта должен содержать не менее 10 — 12% ВеО (при ручной рудоотборке) и не менее 9,72ей (флотациониый).
Концентрат 2-го сорта должен содержать не менее 6,16% ВеО, содержание влаги не более 3% [64]. Примерный химический состав бериллового концентрата после ручной переработки [53]: ВеО 310а А1аОа т-"еаОа СаО М30 КаО ХааО 11,33 62 22,30 0,41 3,40 0,30 0,22 0,13 Компоненты . Содержание, Для обогащения новых типов бериллиевых руд разрабатываются флотационные методы.
Например, освобожденныеот шлама бертрандитовые руды флотируют в реагентном режиме (в кг/т): Н,50, — 2, катионного реагента (соль длинноцепочечного амина жирного ряда)— 0,5, керосина — 0,25, пенообразователя — 0,05. Камерный продукт этой операции флотируется минеральным маслом (0,25 кг!т). Бертрандит остается в камерном продукте [65!. Полученные в результате обогащения бериллиевые концентраты перерабатывают далее на соединения бериллия по какому-либо из известных технологических методов. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ООЕЙИНЕНИЙ БЕРИЛЛИЯ Все применяемые в настоящее время методы получения самого металла и его соединений из рудных концентратов основаны на отделении бериллия от сопутствующих элементов (в первую очередь от алюминия, железа и кремния). Химические основы методов изложены в предыдущем разделе.. Эти методы были разработаны в свое время применительно к бериллу.
Но они могут быть использованы и для переработки других минералов бериллия, имеющих в настоящее время промышленное значение, так как за исключением хризоберилла все эти минералы являются силикатами н в достаточной степени однотипны по основным примесям. Переработка берилловых концентратов с помощью фторирующих агентов [3, 7]. Наиболее старый из существующих методов, осно- ванный на взаимодействии берилла с кремнефтористым натрием, был предложен Ш. Капо еще в 1919 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
