» » Получение металлического бериллия
28.04.2015

В настоящее время большая часть промышленного выпуска бериллия, в том числе и в России, осуществляется магниетермическим методом. Технологический процесс состоит в следующем Растворяя в плавиковой кислоте техническую окись или гидроокись бериллия, получают раствор фтористого бериллия Затем вводят фтористый (или кислый фтористый) аммоний, получая раствор фторобериллата аммония. Из такого раствора имеющиеся в нем примеси железа, марганца и тяжелых металлов удаляют сорбционным методом и последующей дополнительной обработкой содержащими серу органическими соединениями Затем раствор упаривают до выпадения кристаллов непигроскопичной соли — двойного фторида бериллия и аммония. Эту соль отделяют от маточного раствора центрифугированием, сушат и затем подвергают термическому разложению в индукционной печи с графитовым тиглем при температуре, близкой к 900°, подгружая фторобериллат аммония порциями в тигель по мере удаления фтористого аммония.
Фтористый аммоний, вместе с которым удаляется и содержащаяся в двойном фториде примесь кремния, улавливают в специальном конденсаторе и возвращают на первую операцию технологического процесса Фтористый бериллий, находящийся при температуре 900° в расплавленном состоянии, выливают в графитовые изложницы и после его затвердевания и охлаждения до комнатной температуры применяют в качестве исходного сырья для получения бериллия восстановлением магнием.
Этот процесс осуществляют в индукционной печи с графитовым тиглем, закрытым графитовой крышкой, при двух температурных режимах. Вначале, при температуре около 900°, происходит восстановление бериллия из его фторида по реакции BeF2 + Mg → Be + MgF2, а затем, при повышении температуры до 1350—1400° (точка плавления бериллия 1315°), происходит слияние мелких частичек восстановленного бериллия в единую линзу, плавающую благодаря малому удельному весу на поверхности более тяжелого шлака.
С целью понижения температуры плавления фтористого магния, образующегося при восстановлении, для получения жидкого шлака, облегчения слияния частичек восстановленного бериллия в линзу вследствие растворения имеющейся на их поверхности окиси бериллия, а также для снижения до минимума содержания магния в бериллии в шихту вводят избыточное количество фторида бериллия (избыток до 60%). При понижении температуры в тигле до 1200° с него снимают крышку и щипцами вынимают плавающий на поверхности расплавленного шлака слиток бериллия или выливают содержимое тигля в изложницу. После охлаждения этого слитка до комнатной температуры приставшим к его поверхности шлак удаляют выщелачиванием водой или механическим способом. На рис. 15 показана печь для получения бериллия магниетермическим методом.
Вылитый шлак выщелачивают водой для извлечения из него фтористого бериллия. Полученный раствор фторида бериллия также возвращается на соответствующую стадию технологического процесса.
Технологическая схема получения бериллия восстановлением из его фторида магнием показана на рис. 16.
Получение металлического бериллия

Одна из американских компаний (Клифтон Продактс) до настоящего времени получает бериллий электролизом расплавленного хлорида бериллия. Этот способ применялся до 1945 г. для получения бериллия и в Германии. Электролитически осажденный бериллий имеет вид хлопьев (дендритную структуру) и называется «хлопьевидным металлом».
Известен также способ получения бериллия восстановлением магнием фторобериллата кальция. Применяемый для восстановления магний вводят в виде заранее приготовленного сплава магний — цинк. Из полученного при восстановлении сплава цинка с бериллием в вакууме отгоняют цинк, который затем возвращают в процесс, а губчатый бериллий, остающийся после отгонки цинка, переплавляют и отливают в слитки.
Технологическая схема этого процесса, применяемого французской фирмой AFK, представлена на рис. 17.
Получение металлического бериллия