[发明专利]一种沸腾氯化冶金提取铍的方法

说明书

本发明提供了一种沸腾氯化冶金提取铍的方法，包括以下步骤：(1)沸腾氯化反应：将铍精矿与还原剂和稳定剂混合，加入到沸腾氯化炉中通入氯气进行沸腾氯化反应；(2)阶梯降温反应：对沸腾氯化反应的溢出物进行阶梯降温，得到包括氯化铍的氯化物。该方法可实现氯化铍、氯化铝和四氯化硅的分离回收，实现了伴生资源高附加值利用，减少三废排放量。工艺流程短，具有很高的经济实用性。

技术领域

本发明涉及氯化冶金技术领域，具体涉及一种沸腾氯化冶金提取铍的方法。

背景技术

氯化冶金是利用氯化剂(如Cl₂、NaCl、CaCl₂等)焙烧矿石，使欲提取的金属转变为氯化物，为制取纯金属作准备的冶金方法。该方法主要利用不同金属的氯化顺序，以及生成的氯化物的熔点、沸点等物理性质的差异，达到不同金属之间的分离提纯。金属氯化物与该金属的其他化合物相比，具有熔点低、挥发性高、较易被还原、常温下易溶于水及其他溶剂等特点，并且各种金属氯化物的生成难易和性质上存在着明显的差异。因此氯化冶金法多用于提炼各种难熔金属，如钛、锆、铌、钨等有色金属。

铍的储量、产量和民用消费量都很小。然而，铍是原子能、火箭、导弹、航空、宇宙航行以及冶金工业中不可缺少的宝贵材料，因此是重要的战略元素。现有处理铍矿的方法主要是硫酸法，也称为德古萨法。该方法先将铍矿石与方解石混合后在1400℃以上的温度进行熔炼，熔炼矿采用硫酸酸化浸出，再经过蒸发结晶、中和除杂、焙烧等一系列复杂步骤得到氧化铍。也有研究人员对该方法进行了改进，包括省去熔炼步骤，以及采用萃取方法提出铍等。但上述方法都存在工艺流程长、三废量大、生产成本高等缺点。此外，铍属于剧毒元素，复杂的工艺增加了三废的处理成本。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沸腾氯化冶金提取铍的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种沸腾氯化冶金提取铍的方法，包括以下步骤：

(1)沸腾氯化反应：将铍精矿与还原剂和稳定剂混合，加入到沸腾氯化炉中通入氯气进行沸腾氯化反应；

(2)阶梯降温反应：对沸腾氯化反应的溢出物进行阶梯降温，得到包括氯化铍的氯化物。

优选地，所述铍精矿选自绿柱石、硅铍石、羟硅铍石的精矿，或含有上述至少两种的混合精矿。

优选地，所述铍精矿中BeO的质量百分含量≥5％、Al₂O₃和SiO₂的质量百分含量之和≥50％。

优选地，所述还原剂选自焦炭、煤粉、石油焦中的至少一种。

优选地，所述稳定剂选自碳化硅、金属硅、硅铁中的至少一种。

优选地，所述铍精矿、还原剂、稳定剂、氯气的质量比为1∶(0.1～0.4)∶(0.1～0.4)∶(1.5～5)。

优选地，步骤(1)中，所述沸腾氯化反应的温度为700～1200℃，反应时间≥1h；

优选地，步骤(2)中，所述溢出物包括气态氯化物和高熔点尘渣。

优选地，所述气态氯化物包括氯化铍、氯化铝和四氯化硅。

优选地，步骤(2)中，所述阶梯降温分离包括以下步骤：

1)一段降温分离：控制温度为500～700℃，对沸腾氯化反应的溢出物进行一段降温分离，得到高熔点尘渣，以及第一气态氯化物；

2)二段降温分离：控制温度为200～350℃，对第一气态氯化物进行二段降温分离，得到固态氯化铍，以及第二气态氯化物；