有金属工业生产技术经济指标计算方法及填报目录 第十七第十七章章 铍冶炼技术经济指标
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第十七章 铍冶炼生产技术经济指标
第一节 铍冶炼生产技术概述
一、铍的性质和用途
铍是一种浅灰稀有轻金属，20℃时密度为1.848g/cm 3，熔点为1287℃。其在室温下的抗氧化能力近似于铝，在干燥空气中于600℃可长时间抗氧化，于800℃可短时间抗氧化。铍在低温高纯水中具有优良的抗蚀性，在室温下，铍易与稀硫酸反应，与浓硫酸反应缓慢；与稀硝酸和醋酸发生反应，与浓硝酸和冰醋酸不发生反应；但在高温下则与浓硝酸发生反应。铍与浓的碱溶液激烈反应；在略高于铍熔点的温度下，与碳反应生成碳化铍；略高于900℃时与氮作用，1000℃下粉末状铍金属可与氮作用生成氮化铍。
铍是一种重要工业原材料，由于它的中子吸收截面小、散射截面大、X 射线透过能力高，对热中子有很大的反射性能和减速作用，并具有弹性模数大、比强度高、比热高等许多优良而独特的性能，因而用作原子能反应堆的防护材料和制备中子源的材料；并在航空、航天中用作结构材料和高能燃料的添加剂，
用作冶金工业中合金钢的添加剂，制造有合金，耐火材料与特种玻璃，集成电路和天线的材料。随着科技的日益发展，铍金属在航空、航天、原子能、电气、电子等各个领域得到广泛应用。
二、铍冶炼方法概述
以前铍主要从含氧化铍10%左右的绿柱石中提取。近年来，随着绿柱石的逐渐稀缺，开始从含氧化铍10%以下的硅铍石、日光榴石和选矿尾砂再选的铍精矿中提取铍金属。
铍冶炼过程一般分为两个主要阶段，第一阶段是从铍矿石或铍精矿中提取氢氧化铍或工业级氧化铍，第二阶段是由氢氧化铍或工业级氧化铍提取金属铍。生产氢氧化铍或工业级氧化铍最主要的方法是硫酸法和氟化法，而生产金属铍最主要的方法是镁热还原法和熔盐电解法。本次技术经济指标的修编是以硫酸法和镁热还原法工艺为基础而设立的一系列铍冶炼技术经济指标。
1、工业氧化铍的生产方法
氧化铍是一种白粉末状物质。其化学式为BeO ，密度为2.86～3.025g/cm 3，熔点为2280℃左右。工业级氧化铍的BeO 成份不小于95%，可作金属铍、高纯氧化铍、铍铜合金等产品的原料，也可直接出口至国外。
（1）硫酸法生产氧化铍
绿柱石是一种十分稳定的化合物，除外，其他的矿物酸或碱不能直接使它分解，为了使绿柱石分解，首先将绿柱石在电炉中于1600～1700℃下进行熔融，以破坏绿柱石的晶形，再经过水淬得到粗铍玻璃。粗铍玻璃经球磨机磨至-150目左右得到细铍玻璃，然后经酸化得到含硫酸铍的物料，酸化后的物料经三次逆流浸出，滤液则经一系列净化除去铝、铁等杂质，然后用氨水使氢氧化铍沉淀析出。析出的氢氧化铍再在1000℃下煅烧成工业级氧化铍，最后经内置塑料袋的铁桶密封包装即为成品工业氧化铍。
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此法生产所需要的原材料价格比较便宜，产品质量也比较高，但生产过程复杂、设备材料易被腐蚀、铍回收率低，一般地铍回收率难以突破80%。
（2）氟化法生产氧化铍
将磨细的绿柱石和氟硅酸钠或氟铁酸钠混合制块，在750℃下烧结，矿石中的铍转化为水溶性的氟铍酸钠，而铝、铁、硅等仍保留氧化物状态。烧结块磨细后用水浸出、过滤，滤液中加入氢氧化钠得到铍酸钠溶液。煮沸溶液，铍酸钠便水解沉淀，得到氢氧化铍，氢氧化铍再经煅烧成工业级氧化铍。残液用硫酸高铁处理，生成氟铁酸钠沉淀，氟铁酸钠再返回制块。
此法生产过程中产生的气体有害性较硫酸法大，产品质量也不如硫酸法，但铍回收率在90%以上，比硫酸法高，工艺过程比较简单，设备材料易于解决。
2、金属铍的生产方法
氧化铍极难直接还原成金属，生产中先将氧化铍转化成卤化物，然后再还原成金属。
（1）镁热还原法生产金属铍
以氢氧化铍为原料，经进一步提纯得到精制氢氧化铍；用溶解，并加入氨水制成氟铍化铵溶液，然后加入硫化铵和过氧化铅将溶液进行净化，溶液蒸发并析出氟铍化铵结晶；将结晶物烘干，加热至900℃分解得熔融氟化铍，经铸型的氟化铍用镁在900～1300℃下进行热还原得金属铍。为了得到纯度较高的铍，需将还原后的金属铍进行真空熔炼或真空精馏。经真空熔炼除去未反应的镁、氟化铍、氟化镁等杂质后，铸成铍珠。
（2）熔盐电解法生产金属铍
先将氧化铍和碳还原剂混合，加焦油等粘结剂制成球团，在900℃以上焦化，所得焦化块装入氯化炉，在700～900℃下通入进行氯化，得到氯化铍。氯化铍在镍制坩埚内进行熔盐电解。坩埚内放置镍制圆筒作阴极，中心悬置石墨棒作阳极。纯无水氯化铍与等量的纯氯化钠混合、熔融，在350℃
下进行电解。电解周期结束后取出沉积物，用冰水浸洗，除去溶盐得到鳞片状金属铍。为得到纯度较高的铍，可再经真空熔炼、区域熔炼、电解精炼、真空精馏等方法除杂。
3、络合法生产高纯氧化铍
高纯氧化铍是一种主成份大于99.5%的白粉末状物质，主要用作电子工业、航天工业、原子反应堆材料。
高纯氧化铍的生产，是以工业级氢氧化铍或硫酸铍为原料，通过一系列的湿法净化除杂手段制得精制氢氧化铍，再用化学纯硫酸溶解，冷却结晶得到精制硫酸铍，后经酒精洗涤得到高纯硫酸铍，高纯硫酸铍通过烘干、煅烧，使之分解为高纯氧化铍。
4、碳电热还原法生产铍铜合金
铍铜合金是一种含铍在3.8～4.1%的合金产品，铍铜合金的生产方法有直接加入法、卤化物金属热还原法，但具有工业应用价值且广为采用的方法是碳电热还原法。该方法是在2000℃以上的高温下在有铜熔体存在时，用碳还原氧化铍，使析出的铍溶于铜熔体中而生成铍铜合金。
幼儿园大班老师寄语铍冶炼工艺参见“铍冶炼工艺流程简图”。该图以铍矿预处理至产出金属铍为工艺主线，介绍了铍的生产工艺流程，并描述了高纯氧化铍和铍铜合金生产的简要工艺流程。
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合格铍矿方解石
金属铍
成语解释图21-1-1铍冶炼工艺流程图
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第二节 铍冶炼技术经济指标计算方法
一、铍矿预处理
1、预处理氧化铍回收率
预处理氧化铍回收率是指铍矿预处理工艺段产出的合格铍矿含氧化铍量占消耗的高氟高杂铍矿等物料中含氧化铍量的百分比。它是反映铍矿预处理过程中氧化铍的回收程度、技术装备水平和工作质量的指标。其计算公式如下：
×100%
二、 氧化铍熔炼
1、氧化铍熔炼回收率
氧化铍熔炼回收率是指熔炼工艺段产出的细铍玻璃中含氧化铍量占消耗的预处理后的铍矿和未经预处理的铍矿等物料中含氧化铍量的百分比。它是反映铍矿熔炼过程中氧化铍的回收程度、熔炼工艺技术装备水平和工作质量的指标。其计算公式如下：
×100%
2、电弧炉炉能力
电弧炉炉能力是指电弧炉每立方米有效容积，平均每昼夜处理预处理后的铍矿、未
经预处理的铍矿和本工艺段返回品、其他工艺段回收品等电弧炉熔炼物料，以及熔剂的数量。它是反映电弧炉处理能力和技术水平的指标。其计算公式为：
电弧炉炉能力(吨/立方米.昼夜)＝
计算说明：作业天数的计算，只要电弧炉开动并装入处理了铍矿，不论作业时间长
短，都按一昼夜计算。
3、电弧炉利用系数
电弧炉利用系数是指电弧炉每立方米有效容积，平均每昼夜产出的干细铍玻璃的数量。它是反映电弧炉产出能力和技术水平的指标。其计算公式为：
电弧炉利用系数(吨/立方米.昼夜)＝
预处理后合格铍矿含氧化铍量（吨） 装入高杂铍矿含 氧化铍量（吨） 含氧化铍量差额（吨） 化铍
量（吨）
细铍玻璃含氧化铍量（吨） 装入预处理后的铍矿和未经预处 理的铍矿含氧化铍量（吨） 含氧化铍量差额（吨） 化铍量（吨）
关于春天的句子总处理量（吨）
电弧炉有效容积（立方米）×作业天数（昼夜）
细铍玻璃数量（吨）
电弧炉有效容积（立方米）×作业天数（昼夜）
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昵称英文计算说明：作业天数同电弧炉炉能力说明，电弧炉利用系数的母项与电弧炉炉能力母项的数据一致。
4、电弧炉熔剂率
电弧炉熔剂率是指熔炼工艺段消耗的熔剂数量，与全部装入含铍物料的百分比。它是反映熔炼过程中熔剂与原料的比例关系和原料质量的指标。其计算公式为：
电弧炉熔剂率(%)＝×100%
计算说明：
①全部装入含铍物料数量包括原料、返回品、需在本工艺段处理的其他工艺段的回收品等含铍物料。
②若返回本工艺段处理的返渣既是回收铍的原料又属熔剂时，子母项均包括返渣量。
三、氧化铍火法冶炼综合指标
1、氧化铍火法冶炼回收率
氧化铍火法冶炼回收率是指在工业氧化铍生产过程中，从预处理铍矿开始，至产出细铍玻璃为止的火法冶炼过程中氧化铍的回收程度。它是反映氧化铍在火法生产过程中的金属回收程度和技术装备水平
的综合指标。其计算公式为：
100%
四、氧化铍酸化浸出
1、氧化铍酸浸回收率
氧化铍酸浸回收率是指酸化浸出工艺段产出的浸出液含氧化铍量占消耗的细铍玻璃
等物料中含氧化铍量的百分比。它反映酸化浸出工艺段的金属回收程度。其计算公式为：
2、捏合机能力
捏合机能力是指捏合机每立方米有效容积，平均每昼夜处理的细铍玻璃的数量。它是反映捏合机的处理能力和技术水平的指标。其计算公式为：
捏合机能力(吨/立方米.昼夜)=
消耗熔剂数量（吨）
小米手环怎么连接手机三皇五帝的三皇是谁全部装入含铍物料数量（吨）
总处理量（吨）
捏合机有效容积（立方米）×作业天数（昼夜）
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