Методы обогащения руд

Сырьевые источники бериллия

Области применения бериллия

1) Атомная техника (как конструкционный материал в узлах ядерной техники, приборах с источником нейтронов);

2) Реактивная авиация и ракетная техника (обшивка, тормозные диски самолетов);

3) Производство сплавов (Be-Cu для изготовления ответственных деталей машин и приборов, безискровой инструмент, часовые механизмы, хирургические инструменты; Be-Ni, Be-Co для изготовления зажимов, контактов, пружин в электрических аппаратах; Be-Nb,Ta,Zr как конструкционный материал для управляемых снарядов)

4) Производство огнеупоров (на основе оксида бериллия тигля, футеровка печей, труб).

Содержание бериллия в земной коре 6∙10^-4 %. Известно около 40 минералов бериллия, представляющих собой преимущественно различные сложные силикаты. Среди всех минералов промышленное значение имеют:

Берилл Be₃Al₂(Si₆O₁₈) - наиболее распространенный минерал бериллия. Содержит 14,1 % ВеО. Часто содержит примеси щелочных металлов. Твердость берилла 7,5 - 8 по минералогической шкале, плотность 2,6 - 2,9 г/см³.

Хризоберилл А1ВеО₄ - содержит примеси Fe₂O₃ (до 6 %), TiO₂ (до 2 %), Сг₂О₃ (до 0,4 %), придающих ему окраску от желтой и желто-зеленой до изумрудно-зеленой (у драгоценной разновидности под названием александрит). Плотности минерала 3,5 - 3,8 г/см³, твердость 8,5 (по минералогической шкале).

Фенакит Be₂SiO₄ — самый богатый по содержанию бериллия минерал (46 % ВеО). Плотность 3,0 г/см³, твердость 7,5. В настоящее время наряду с бериллом имеет большое промышленное значение.

Гельвин Mn₈(BeSiO₄)₆S₂ - содержит 13,6 % ВеО. Плотность 3,16 - 3,36 г/см³, твердость 6 - 6,6.

Бетрандит – Be[Si₂O₇](ОН₂) - содержит 39,6 - 42,6 % ВеО. Плотность 2,6 г/см³, твердость 6,0.

Даналит Fe₈(BeSiO₄)₆S₂ - плотность 3,4 г/см³; твердость 5,5 - 6.

Бериллиевые руды бедные, содержат 0,03 – 2 % BeO. Основные методы обогащения руд следующие:

1) Ручная сортировка. Применяется для крупно-вкрапленных руд (крупность минералов 5-10 мм и более). Разработаны методы автоматизированной радиометрической сортировки по наведенной радиоактивности при облучении γ-лучами.

2) Избирательное измельчение. Применяется для руд, содержащих мягкие породы (слюдистые сланцы, тальк и др.). Твердые минералы бериллия отделяются на грохотах или классификаторах от минералов пустой породы.

3) Флотация. Применяется для руд с мелкой вкрапленностью берилла. Берилл флотируют с жирными кислотами (олеиновая кислота), используя различные схемы флотационного обогащения.

Стандартные берилловые концентраты должны отвечать следующим требованиям: концентрат I сорта (флотационный) должен содержать ВеО не менее 9,7 %, II сорта - не менее 6,12 %. Примерный состав концентрата I сорта, %: ВеО 10 - 12; SiO₂ 62 - 65; Аl₂О₃ 17 - 23; Fe₂O₃ 0,4 - 2,0; СаО 0,3 - 3,0; MgO 0 - 0,7; Li₂O 0 - 0,8; К₂О 0 - 0,2; Na₂O 0 - 1,5.

Берилловые концентраты перерабатывают обычно на оксид или гидроксид бериллия, из которых затем получают фторид или хлорид бериллия - исходные материалы для производства бериллия.