[发明专利]一种从绿柱石中浸出铍的方法

说明书

本发明涉及一种从绿柱石中浸出铍的方法，属于铍矿的冶炼领域，解决了现有技术中铍回收率低、危险废物量大、需要高温处理的问题。本发明公开了一种从绿柱石中浸出铍的方法，包括：步骤1、将块矿或小颗粒的铍矿石经过破碎和球磨处理得到铍矿粉；步骤2、将磨细后的铍矿粉与氢氟酸进行预混合，得到混合均匀的含铍矿粉末溶液，然后将混合液加入微波反应釜中；步骤3、微波照射下进行浸出反应，控制微波反应釜温度，反应过程中始终在搅拌条件下进行；步骤4、将浸出液体与残渣分离，液体进行蒸发处理，将氟硅酸、氢氟酸和水气化分离；步骤5、将步骤4中得到的残渣干燥处理。实现了对绿柱石中铍的高效回收。

技术领域

本发明涉及铍矿石的冶炼技术领域，尤其涉及一种从绿柱石中浸出铍的方法。

背景技术

铍是已知的最轻的金属结构材料之一，具有强度高、弹性模量高、密度小等特性。铍还具有良好的抗热震性和热扩散性及非常小的热膨胀系数。铍是核电站等核设施不可缺少的材料之一，也是重要的航天航空材料。铍的矿石中，金绿宝石BeOAl₂O₃，因主要成分中不含有Si容易提炼，容易做到高回收率。不同于金绿宝石(BeOAl₂O₃)，硅铍石(2BeO2SiO₂)、羟硅铍石(4BeO2SiO₂H₂O)和绿柱石(3BeOAl₂O₃6SiO₂)的主要成分均含有大量的Si，提炼难度高。其中绿柱石杂质含量少，是铍矿冶炼的主要原料。绿柱石主相为3BeOAl₂O₃6SiO₂，非常稳定。

绿柱石常采用硫酸法冶炼，首先在高温条件下用石灰石等将绿柱石相转为铝酸铍和硅酸钙，熔渣水淬细磨后使用浓硫酸浸出，易溶于酸的铍、铁、铝等离子进入到溶液中，对溶液进行各种除杂得到合格的氧化铍。铍的提取过程炉渣产生量倍增：处理1吨铍矿，渣量约10吨，扩大10倍。炉渣主要是硅渣和铝矾渣，含有～0.5％的BeO，属于危险废物，不易处理，具有较大的环境风险性；同时进入危废中的BeO占到铍矿石总量的50％以上，也导致铍的收得率不足50％，资源严重浪费。除了硫酸法外，国内外还提出了氟硅酸法焙烧、NaOH焙烧、直接浓硫酸浸出(280℃)再提取等方法，但没有走到产业化阶段或已停产。

这些技术中，大多需要经过酸碱焙烧，或者使用酸进行高温处理，并且即便经过高温焙烧或高温处理，铍的回收率也不高。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种从绿柱石中浸出铍的方法，用以解决现有绿柱石冶炼过程中需要经过酸碱焙烧，或者使用酸进行高温处理，并且即便经过高温焙烧或高温处理，铍的回收率也不高的问题。

本发明提供了一种从绿柱石中浸出铍的方法，包括如下步骤：

步骤1、将块矿或小颗粒的铍矿石经过破碎和球磨处理得到铍矿粉；

步骤2、将磨细后的铍矿粉与氢氟酸进行预混合，得到混合均匀的含铍矿粉末混合液，然后将混合液加入微波反应釜中；

步骤3、微波照射下进行浸出反应，反应过程中持续搅拌；

步骤4、反应结束后将浸出液体与残渣分离，浸出液体进行蒸发处理，将氟硅酸、氢氟酸、水通过气化分离；

步骤5、将步骤4中得到的残渣进行干燥处理。

进一步地，所述步骤1中的铍矿粉粒度为20微米～100微米。

进一步地，所述步骤2中的氢氟酸与铍矿粉的液固比为4-20L/kg，所述氢氟酸的质量浓度为15％-50％。

进一步地，所述步骤2中的微波反应釜的釜壁上均匀分布有微波照射装置。

进一步地，所述步骤3中浸出反应的反应温度为50-85℃。