高氟铍矿石熔炼过程中脱氟研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2013.01.007高氟铍矿石熔炼过程中脱氟研究雷湘（湖南有色金属研究院，长沙410015）摘要：高氟铍矿石在熔炼过程中配入氢氧化铝来脱除其中的氟。结果表明，在配入5%Na2CO3、9.3%Al(OH)3、1400~1500℃熔炼20min的情况下，BeO回收率达到96%以上，脱氟效果良好（铍玻璃F/BeO能控制在15%以内）。为高氟铍矿石的工业应用探索出新的冶炼途径。关键词：高氟铍矿；配料；熔炼；回收率；脱氟率中图分类号：TF824文献标识码：A文章编号：1007-

2、7545（2013）01-0000-00StudyonDefluorinationofHighFluorineBearingBerylliumOreinSmeltingProcessLEIXiang（HunanResearchInstituteofNonferrousMetals,Changsha410015,China)Abstract:Defluorinationwithadditionofaluminumhydroxideinsmeltingprocessofhighfluorinebearingberylliumore

3、wasinvestigated.TheresultsshowthatBeOrecoveryisabove96%undertheconditionsincludingdosageofNa2CO3of5%,dosageofAl(OH)3of9.3%,smeltingtemperatureof1400~1500℃,andtimeof20min.DefluorinationeffectisfineinthattheratioofF/BeOofberylliumglasscouldbecontrolledbelow15%.Thisnew

4、smeltingprocessfacilitatestheindustrialapplicationofhighfluorinebearingberylliumore.Keywords:highfluorinebearingberylliumore;dosing;melting;recoveryrate,defluorinationrate我国虽然拥有较为丰富的铍矿资源，但优质绿柱石资源少[1]。铍往往与萤石、钨矿及其他脉石矿物伴生，在回收钨矿资源后再回收铍矿，其含萤石成分高，相对于绿柱石冶炼而言，冶炼难度大幅增加。我国铍冶炼

5、厂采用硫酸法提取氧化铍[2]，以往一直使用高品质的绿柱石块矿作为原料。近年来可采购到的绿柱石块矿越来越少，能采购到的铍矿石成分复杂，特别是含氟高。氧化铍常规冶炼过程要求矿石的氟铍比小于15%，而复杂铍矿石的氟铍比基本上超过15%，有的甚至超过100%。对硫酸法工艺来说，矿石中的氟含量高不仅腐蚀设备，污染操作环境，而且影响后续工艺及氧化铍的质量。因此，迫切需要寻求适合处理高氟铍矿石的方法。1氟在硫酸法工艺中的危害在常规硫酸法生产工业氧化铍的冶炼过程中，精矿经配料和熔炼后，矿石中的氟几乎全部进入细铍玻璃，在硫酸浸出时，除少量以气体

6、HF溢出，大部分与铝生成氟铝络合物进入浸出液。由于溶液中氟与铝可以形成稳定的氟铝络合物，在蒸发结晶除铝过程中，很难将氟除去，造成除铝液中的铝偏高。且溶液中氟浓度越高，影响越大。若直接用于硫酸法生产工艺，氟与铝生成的络合物导致铝铵矾结晶过程中除铝效果变差。在沉淀过程中还易生成不溶性碱式盐9Be(OH)2·BeF2，使氢氧化铍含氟量增加，在煅烧时产生含氟气体，腐蚀料钵、炉顶和炉墙。因此，矿石中氟的存在，降低了铍回收率和技术经济指标，需对这类高氟铍矿石进行预处理。只有当铍矿石中的氟铍比小于15%时，才不会对工艺过程和产品质量造成危害

7、。2熔炼过程脱氟的机理2.1熔炼机理绿柱石配入一定量的方解石在进行熔炼，在高温下发生下述反应后生成一种：3BeO·Al2O3·6SiO2+2CaCO3=3BeO·CaO·2SiO2+Al2O3·CaO·2SiO2+2SiO2+2CO2↑（1）对于其它非绿柱石铍矿，熔炼化学反应机理相同，生成物均为玻璃质流体3BeO·CaO·2SiO2（即铍玻璃）。铍玻璃为铍或铝硅酸盐的四面体，内中嵌有钠或钙离子，水淬球磨后容易与硫酸发生反应。因此在生产实际中，通常要根据铍矿的成分调整配料比。炉料中的钙与硅必须合理搭配，才能保证铍熔炼转化率和酸化

8、浸出效果。2.2氟在铍矿石熔炼过程中的行为复杂铍矿是一种含各类铍条纹岩的基础性岩石经过长期风化后堆积而成的一种次生矿物。目前，基本上是从大量的伴生矿物萤石中浮选而得，所以浮选矿中的氟主要以萤石形式存在，少量以氟磷灰石形式存在。俄罗斯高氟铍矿石含26%左右钙，其中绝大部分的钙是