CN115340111A - 可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺及产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺及产品，该工业氧化铍的制备工艺中，在烧结时将矿石中含有的铍元素转化为氟铍酸钠的形式，然后通过溶解获得溶液，加入氨水获得二氧化硅、氟化钙和氟化镁等沉淀，以除去溶液中的多种杂质，然后加入氢氧化钠溶液，使氢氧化铍沉淀吸出并经高纯水多次清洗，获得的清洗液再次经过氢氧化钠进行沉淀，再将两次获得的氢氧化铍沉淀混合，高温煅烧得到工业级氧化铍，本发明充分利用清洗液中残余的铍离子，铍的回收率高，获得的氧化铍纯度较高。
Description
技术领域
本发明涉及工业氧化铍技术领域，具体涉及一种可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺及产品。
背景技术
随着科学技术的飞速发展，铍的金属、合金和氧化物已经广泛应用于原子能、航空航天、电子、石化、陶瓷等领域。氧化铍是一种基础性原材料，也是一种具有高附加值的产品。
目前，在相关技术中，大部分企业均采用硫酸法生产氧化铍，铍的回收率低。例如，采用的硫酸法制铍方式如下：将硅铍钇矿石磨粉、加水浆化、浓硫酸酸化、加水浸出，分离出硅渣后，再经复盐沉稀土，分离铍和稀土，稀土硫酸钠复盐沉淀再用氢氧化钠转化制取混合稀土氢氧化物。复盐沉稀土后的含硫酸铍溶液经氨水中和除铁铝，草酸沉淀除稀土后，再用氨水升高pH值沉淀出氢氧化铍，将氢氧化铍过滤、洗涤、烘干、锻烧制成工业氧化铍。制作过程中不仅需要进行高温熔矿，浪费大量能源，矿石中铍的回收率也仅在70％左右。
发明内容
本发明提供了一种可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺及产品，能够充分利用清洗溶液中的铍元素，提升铍的回收率。
本发明通过下述技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺，包括以下步骤：
S1、将含铍原矿经粉碎、研磨后，制得200-400目的原料粉粒；
S2、将包含有六氟硅酸钠和碳酸钠的混合物与原料粉粒混合搅拌，搅拌后制成多个柱状原料；其中，所述原料粉粒与所述混合物的质量比为17：2.5-4；
S3、将所述柱状原料在700-900℃的温度下烧结至少两个小时，在有氧条件下反应生成氟铍酸钠；
S4、将步骤S3中烧结后的物料重新研磨至200-400目，加入纯水搅拌溶解，并加入氨水调PH至8-9，获得沉淀二氧化硅、氟化钙及氟化镁；
S5、然后加入氢氧化钠溶液至PH值为10-11，过滤获得包含氢氧化铍的沉淀；
S6、采用高纯度水多次清洗所述沉淀，直至滤液的PH值达到7-7.5；
S7、向步骤S5中的清洗液中加入氢氧化钠溶液至PH值为10-11，过滤获得回收沉淀，然后会同步骤S6中的沉淀一起高温煅烧制得工业级氧化铍。
进一步地，步骤S5中的PH值为11；和/或，步骤S6中的PH值为7；和/或，步骤S7中的PH值为11。
进一步地，在步骤S7中，获得回收沉淀后，还包括通过高纯水对所述回收沉淀进行多次洗涤的步骤。
进一步地，所述回收沉淀洗涤后，将所述回收沉淀与所述沉淀混合后，还包括采用纯水对沉淀进行多次清洗的步骤。
第二方面，本发明提供了一种工业氧化铍产品，所述产品采用如上所述的可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺制得。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明的可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺中，在烧结时将矿石中含有的铍元素转化为氟铍酸钠的形式，然后通过溶解获得溶液，加入氨水获得二氧化硅、氟化钙和氟化镁等沉淀，以除去溶液中的多种杂质，然后加入氢氧化钠溶液，使氢氧化铍沉淀吸出并经高纯水多次清洗，获得的清洗液再次经过氢氧化钠进行沉淀，再将两次获得的氢氧化铍沉淀混合，高温煅烧得到工业级氧化铍，本发明充分利用清洗液中残余的铍离子，铍的回收率高，获得的氧化铍纯度较高。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
第一方面，本发明提供了一种可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺，包括以下步骤：
S1、将含铍原矿经粉碎、研磨后，制得200-400目(例如200目、250目、300目、350目、400目)的原料粉粒。例如，粉碎和研磨可分别通过粉碎机和球磨机进行。例如，通常原矿的含铍量在13％左右。这里，铍的存在形式为BeO·Al2O3·6SiO2。
S2、将包含有六氟硅酸钠和碳酸钠的混合物与原料粉粒混合搅拌，搅拌后制成多个柱状原料；其中，所述原料粉粒与所述混合物的质量比为17：2.5-4(例如17：3)。例如，柱状原料可以呈四棱柱状。
S3、将所述柱状原料在700-900℃的温度下烧结至少两个小时，在有氧条件下反应生成氟铍酸钠。
S4、将步骤S3中烧结后的物料重新研磨至200-400目，加入纯水搅拌溶解，并加入氨水调PH至8-9，获得沉淀二氧化硅、氟化钙及氟化镁。溶解后的溶液中含有钙离子、镁离子及氟硅酸钠，加入氨水后便可得到氟化钙、氟化镁及二氧化硅，而此时不至于生成氢氧化铍。
S5、然后加入氢氧化钠溶液至PH值为10-11，过滤获得包含氢氧化铍的沉淀。
S6、采用高纯度水多次清洗所述沉淀，直至滤液的PH值达到7-7.5。
S7、向步骤S5中的清洗液中加入氢氧化钠溶液至PH值为10-11，过滤获得回收沉淀，然后会同步骤S6中的沉淀一起高温煅烧制得工业级氧化铍。
本发明的可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺中，在烧结时将矿石中含有的铍元素转化为氟铍酸钠的形式，然后通过溶解获得溶液，加入氨水获得二氧化硅、氟化钙和氟化镁等沉淀，以除去溶液中的多种杂质，然后加入氢氧化钠溶液，使氢氧化铍沉淀吸出并经高纯水多次清洗，获得的清洗液再次经过氢氧化钠进行沉淀，再将两次获得的氢氧化铍沉淀混合，高温煅烧得到工业级氧化铍，本发明充分利用清洗液中残余的铍离子，铍的回收率高，获得的氧化铍纯度较高。
在另外的实施例中，步骤S5中的PH值为11；和/或，步骤S6中的PH值为7；和/或，步骤S7中的PH值为11。
在另外的实施例中，在步骤S7中，获得回收沉淀后，还包括通过高纯水对所述回收沉淀进行多次洗涤的步骤。如此设置，能够进一步提升回收沉淀中氢氧化铍的纯度。
在另外的实施例中，所述回收沉淀洗涤后，将所述回收沉淀与所述沉淀混合后，还包括采用纯水对沉淀进行多次清洗的步骤。如此设置，能够除掉附着在沉淀表面的可溶性盐，提升最终生成的氧化铍的纯度。
第二方面，本发明提供了一种工业氧化铍产品，所述产品采用如上所述的可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺制得。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将含铍原矿经粉碎、研磨后，制得200-400目的原料粉粒；
S2、将包含有六氟硅酸钠和碳酸钠的混合物与原料粉粒混合搅拌，搅拌后制成多个柱状原料；其中，所述原料粉粒与所述混合物的质量比为17：2.5-4；
S3、将所述柱状原料在700-900℃的温度下烧结至少两个小时，在有氧条件下反应生成氟铍酸钠；
S4、将步骤S3中烧结后的物料重新研磨至200-400目，加入纯水搅拌溶解，并加入氨水调PH至8-9，获得沉淀二氧化硅、氟化钙及氟化镁；
S5、然后加入氢氧化钠溶液至PH值为10-11，过滤获得包含氢氧化铍的沉淀；
S6、采用高纯度水多次清洗所述沉淀，直至滤液的PH值达到7-7.5；
S7、向步骤S5中的清洗液中加入氢氧化钠溶液至PH值为10-11，过滤获得回收沉淀，然后会同步骤S6中的沉淀一起高温煅烧制得工业级氧化铍。
2.根据权利要求1所述的可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺，其特征在于，步骤S5中的PH值为11；和/或，步骤S6中的PH值为7；和/或，步骤S7中的PH值为11。
3.根据权利要求1-2任一项所述的可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺，其特征在于，在步骤S7中，获得回收沉淀后，还包括通过高纯水对所述回收沉淀进行多次洗涤的步骤。
4.根据权利要求3所述的可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺，其特征在于，所述回收沉淀洗涤后，将所述回收沉淀与所述沉淀混合后，还包括采用纯水对沉淀进行多次清洗的步骤。
5.一种工业氧化铍产品，其特征在于，所述产品采用权利要求1-4任一项所述的可回收清洗溶液中含铍成分的工业氧化铍制备工艺制得。
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