АО «Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии», Москва, Россия:

К. Н. Нестеров, старший научный сотрудник, эл. почта: nestor_@mail.ru
С. М. Радушинский, начальник автоклавной группы, эл. почта: radushinskiy@yandex.ru
З. М. Алекберов, ведущий инженер, эл. почта: zaur_alekberov@mail.ru

Изложены результаты экспериментов по извлечению бериллия из бертрандит-фенакитового концентрата Ермаковского месторождения щелочным автоклавным способом. Выбран способ переработки концентрата, изучены физико-химические основы процесса, определены оптимальные технологические параметры и условия переработки флюорит-бериллиевых концентратов. Выявлены недостатки современных и действующих технологий переработки концентратов, показаны преимущества щелочного автоклавного вскрытия бериллийсодержащего сырья. Изучено влияние различных факторов на полноту извлечения бериллия в раствор: температуры (200–300 ^оС), концентрации раствора NaOH (100–500 г/дм³), мольного отношения Na₂O:BeO (8–40) и CaO:SiO₂ (0,9–2,8), продолжительности процесса (0,5–6,0 ч). Показано, что присутствие CaO позволяет связывать кремний, содержащийся в концентрате, в натриево-кальциевый гидросили- кат; очистка от фтора осуществляется осаждением натриевого криолита, который также удаляется с отвальным кеком. Установлено, что повышение концентрации едкого натра, температуры, продолжительности незначительно сказывается на показателях процесса. Определены основные параметры вскрытия: начальная концентрация NaOH — 400–450 г/дм³; каустический модуль (мольное отношение Na₂O:BeO) — 12; температура — 260 ^оС; продолжительность — 4 ч; мольное отношение CaO:SiO₂ = 1,2. В выбранном оптимальном режиме щелочного автоклавного вскрытия извлечение бериллия в раствор составляет 97–98 %. Проведенные исследования подтвердили принципиальную возможность использования щелочного автоклавного вскрытия для переработки бериллиевых концентратов Ермаковского месторождения и будут положены в основу рекомендаций для разработки инновационной технологии получения гидроксида бериллия в производственных условиях.

Работа выполнена в рамках Федеральной целевой программы Министерства образования и науки РФ «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 гг.». Соглаше ние № 14.582.21.0008 о предоставлении субсидий, уникальный идентификатор соглашения RFMEFI58215X0008.

1. Куприянова И. И., Скоробогатова Н. В. Уникальные коллекции образцов бериллиевых месторождений — основа новых исследований и подготовки квалифицированных геологических кадров // Рациональное освоение недр. 2012. № 6. С. 66–73.
2. Машковцев Г. А., Быховский Л. З. и др. Стратегия освоения и развития минерально-сырьевой базы редких металлов России в XXI веке // Стратегия использования и развития минерально-сырьевой базы редких металлов России в XXI веке : тез. докл. междунар. симпозиума. — М. : Изд. ВИМС МПР, 1998. С. 26–29.
3. Мировой рынок бериллия // EREPORT.RU. Мировая экономика. — URL : http://www.ereport.ru/articles/commod/beryllium.htm
4. Jaskula B. W. Beryllium // Mineral Commodity Summaries. — Reston, USA : U. S. Geological Survey, 2015. P. 28, 29.
5. Бериллий // ФГБУ «ВИМС». — URL : http://vims-geo.ru/polezny-e-iskopaemy-e/sektor-redkih-tsvetny-h-metallov-inerudnogo-sy-r-ya/berilij/
6. USGS 2014 Minerals Yearbook. Beryllium (Advance Release) // USGS Mineral Resources Program. — URL : http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/beryllium/myb1-2014-beryl.pdf
7. Sources of Beryllium // Beryllium. The Miracle Metal. — URL : https://beryllium.com/About-Beryllium/Sources%20of%20Beryllium.aspx
8. Кислов Е. В., Иметхенов А. Б., Сандакова Д. М. Ермаковское флюорит-бериллиевое месторождение: пути повышения экологической безопасности восстановления добычи // География и природные ресурсы. 2010. № 4. С. 30–36.
9. Куприянова И. И., Шпанов Е. П., Ануфриева С. И. Бериллиевые руды России: минерально-сырьевая база, технологические и экологические проблемы // Минераль ное сырье. Сер. геол.-эконом. — М. : Изд-во ВИМС, 2005. № 18. — 68 с.
10. Ермаковское месторождение // Корпорация «Металлы Восточной Сибири». — URL : http://mbc-corp.ru/activity/gorsector/ermak/index.wbp
11. Thorat D. D., Tripathi B. M., Sathiyamoorthy D. Extraction of beryllium from Indian beryl by ammonium hydrofluoride // Hydrometallurgy. 2011. Vol. 109, No. 1–2. P. 18–22.
12. Andreev A. A., Dyachenko A. N., Kraidenko R. I. Fluorination of beryllium concentrates with ammonium fluorides // Russian Journal of Applied Chemistry. 2011. Vol. 81, No. 2. P. 178–182.
13. Dyachenko A. N., Kraydenko R. I., Petlin I. V., Malyutin L. N. The Research of (NH₄)₂BeF₄ Solution Purification Effectiveness // Procedia Engineering. 2016. Vol. 152. P. 51–58.
14. Hisham K. Fouad, Mohamed S. Atrees, Wafaa I. Badawy. Development of spectrophotometric determination of beryllium in beryl minerals using chrome Azurol S // Arabian Journal of Chemistry 2016. Vol. 72 (S1). P. 235–239.
15. Pat. US20160177417 (A1). Method for extraction of beryllium from the minerals of genthelvite group when processing the raw Method for extraction of beryllium from minerals of bertrandite and phenakite groups when processing the raw minerals (ores, concentrates) / Ospanov H. K., Murtanov G. M., Ospanova N. H., Baiboldieva A. B. ; filed 18.12.2014 ; publ. 23.06.2016.
16. Силина Г. Ф., Зарембо Ю. И., Бертина Л. Э. Бериллий, химическая технология и металлургия. — М. : Атомиздат, 1960. — 120 с.
17. Бериллий: наука и технология : пер. с англ. / под ред. Г. Ф. Тихинского, И. И. Папирова. — М. : Металлургия, 1984. — 624 с.
18. Матясова В. Е., Коцарь М. Л., Кочубеева С. Л., Никонов В. И. Получение бериллиевых материалов для ядерной и термоядерной энергетики из бериллийсодержащих отходов // ВАНТ. 2013. № 2 (84). С. 110–117.
19. Пат. 2492144 РФ, МПК С 01 F 3/00. Способ переработки металлических бериллиевых отходов / Матясова В. Е., Коцарь М. Л., Доброскокина Т. А., Горяев Г. В., Жуковская Л. В., Никонов В. И. ; заявл. 23.05.2012 ; опубл. 10.09.2013, Бюл. № 25.
20. Матясова В. Е., Коцарь М. Л. Получение, свойства и применение соединений бериллия высокой чистоты // ВАНТ. 2014. № 2 (90). С. 111–119.
21. Аринов Б. Ж., Зорин Б. Л. Научно-технологическое развитие металлургии бериллия на Ульбинском металлургическом заводе // Цветные металлы. 2011. № 1. С. 67–69.
22. Yunjian Ma, Keqiang Qiu. Fluorine removal from high-fluorine beryllium ore by roasting and leaching pretreatment // International Journal of Mineral Processing. 2015. Vol. 141. P. 1–7.
23. Ma J., Sang L., Zhang E., Shao C. Co-precipitation purification new process for leaching solution of beryllium ore containing high fluorine // Chinese Journal of Rare Metals. 2015. Vol. 5. DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.2015.05.013
24. Borsuk A. N., Amelina G. N., Zherin I. I. Analysis of possible ways for removing fluorine from the complex beryllium-containing raw material at UMP JSC // Procedia Chemistry. 2014. Vol. 11. P. 107–112.
25. Блешинский С. В., Абрамова В. Ф., Дружинин И. Г., Винер Л. Р., Сургай В. Т. Химия бериллия. — Фрунзе : Изд-во АН Киргизской ССР, 1955. — 201 с.
26. Pat. 2298800 US. Process for the production of beryllium oxide or hydroxide / McKee R. H. ; publ. 13.10.1942.
27. Пат. 2264986 РФ. Способ получения гидроксида бериллия / Федоров В. Д., Коцарь М. Л., Дегтярева Л. В., Сутягина Е. И., Доброскокина Т. А., Мельникова Л. М. ; заявл. 08.06.2004 ; опубл. 27.11.2005, Бюл. № 33.

28. Матясова В. Е. Состояние технологии и проблемы организации производства бериллия в Росиии // ВНИИХТ — 65 лет : сб. науч. тр. — М. : ООО «Винпресс», 2016.
29. Pat. US20140314642 (Al). Method for extraction of beryllium from raw genthelvite (danalite, genthelvite, helvite) and bertrandite (chryosberl, euclase, bertrandite) mineral groups when proce ssing the raw minerals (ores, concentrates) / Ospanov H. K., Murtanov G. M., Arinov B. Z., Kozhahmetov S. K., Baiboldieva A. B., Ospa nova N. H., Rybakova V. A. ; filed. 17.04.2013 ; publ. 23.10.2014.
30. Crundwell F. K. The mechanism of dissolution of forsterite, olivine and minerals of the orthosilicate group // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 150. P. 68–82.
31. Barton M. D. Phase equilibria and thermodynamic properties of minerals in the BeO – AlO₃ – SiO₂ – H₂O (BASH) system, with petrologic applications // American Mineralogist. 1986. Vol. 71. P. 277–300.