yandex.metrica
Металлургия бериллия

Сырье для производства бериллия

По распространенности бериллий занимает 32-е место среди других элементов; его содержание в земной коре составляет 6·10-4 %. Он встречается в виде собственных минералов или входит в состав других минералов в качестве изоморфной примеси. Известно 54 собственно бериллиевых минерала, большая часть которых мало изучена. Преобладающее значение имеют силикаты; известны фосфаты, оксиды, антимонаты, бораты, арсенаты и карбонаты.

В настоящее время за рубежом используются два промышленных минерала: берилл и бертрандит.

Берилл Be3Al2 [Si6O18] – силикат кольцевой структуры, содержит 10,5–14,3 % BeO. Обычные примеси – щелочные элементы Li, Na, R, Rb, Cs; меньшее значение имеют Mg, Mn, Fe, Cr, H2O. Чистый берилл бесцветен; окраска его обусловлена примесями, главным образом железом и хромом. Окрашенные и хорошо закристаллизованные разновидности берилла используют как драгоценные камни: изумруд – зеленый, аквамарин – зеленовато-голубой, воробьевит (содержит до 3 % Cs2O) – розовый, гелиодор – желтый.

Берилл встречается почти во всех минеральных образованиях, за исключением собственно магматических. Но для промышленного использования до последнего времени разрабатывали лишь месторождения крупнокристаллического берилла, связанные с гранитными магматитами, позволяющие применять ручную рудоразборку. Большая потребность в бериллии привела к совершенствованию методов обогащения и к использованию других типов месторождений, содержащих мелкокристаллический берилл, в частности комплексные сподумен-берилловые руды.

Интенсивные исследования, проводившиеся в последние годы во многих странах, привели к открытию новых промышленных типов месторождений гидротермально-пневматолитического характера. Основные минералы этих месторождений – бертрандит, фенакит, хризоберилл, а в некоторых случаях вместе с ними присутствуют бехоит, гадолинит, гельвин и эвклаз.

Бертрандит Be4[Si2O7](OH)2 – минерал бесцветный, иногда бледно-желтый, содержит 39,6–42,6 % BeO; в качестве примесей иногда присутствуют Al3+ и Fe3+ . Кристаллизация его происходит в широком диапазоне условий минералообразования, но при явно выраженном дефиците алюминия.

Фенакит Be2[SiO4] – островной силикат, содержит 45,5 % BeO. Обычно бесцветен, но иногда окрашен примесями в винно-желтый или розовый цвет. Генетически родствен бертрандиту. В ближайшей перспективе планируется освоение его месторождений.

Хризоберилл Al2BeO2 содержит 18,1–20,7 % BeO. Окрашен в цвета от зеленого и зеленовато-желтого до буровато-желтого. Изумрудно-зеленая драгоценная разновидность хризоберилла известна под названием александрита. Окраска александрита вызвана примесью Cr3+ . Образование хризоберилла связано с пегматитовым и гидротермально-пневматолитическим процессами в условиях большого дефицита SiO2. Содержание BeO в разрабатываемых рудах – от 0,02 до 0,6 %.

В большинстве пегматитовых месторождений берилл входит в состав комплексных руд наряду с другими редкометальными минералами, бертрандитовые месторождения относятся к монометальным. Подтвержденные запасы бериллия за рубежом оцениваются в 900 тыс. т BeO. Около 80 % запасов сосредоточено в четырех странах: Бразилии (380 тыс. т), Индии (180 тыс. т), Аргентине (70 тыс. т) и США (55 тыс. т). По западным оценкам, в бывшем СССР запасы бериллия составляют 186 тыс. т.

Бериллиевые руды относятся к труднообогатимым вследствие близости свойств минералов бериллия и пустой породы.

Основные методы обогащения бериллиевых руд следующие.

  1. Ручная рудоразборка. Применяют для крупнокристаллических берилловых руд (минимальный размер кристаллов должен быть ∼ 10 мм) пегматитовых месторождений, что дает возможность извлекать лишь 30 % содержащегося в руде бериллия. Разработаны методы автоматизированной радиометрической рудоразборки по наведенной радиоактивности при облучении γ-лучами.
  2. Избирательное измельчение применяют для руд, содержащих мягкие породы (слюдистые сланцы, тальк). Твердые минералы бериллия отделяют на грохотах или классификаторах от минералов пустой породы.
  3. Флотация. Применяют для руд с мелкой вкрапленностью берилла. При обогащении сподумен-берилловых руд вначале производят флотацию сподумена. Ее хвосты, представляющие собой черновой берилловый концентрат, флотируют затем по кислотной или щелочной схеме. Флотационные методы дают возможность извлечь ∼ 85 % берилла. При флотационном обогащении пегматитов, содержащих менее 0,1 % BeO, удалось получить концентраты с 8–11,5 % BeO с 70–80 %-ным извлечением.

0

Нажмите здесь, чтобы оставить комментарий