АО ВНИИХТ, Москва, Россия:

В. Е. Матясова, ведущий научный сотрудник
В. А. Толкачев, ведущий научный сотрудник
Д. В. Майников, старший научный сотрудник, эл. почта: didima06@mail.ru
З. М. Алекберов, ведущий инженер

В работе принимал участие начальник автоклавной группы АО «ВНИИХТ» С. М. Радушинский.

В настоящее время в России отсутствует собственное производство бериллия, однако при современном уровне развития техники применение этого металла не имеет альтернативы в важнейших отраслях промышленности. На основании результатов лабораторных исследований и укрупненных испытаний, проведенных специалистами АО «ВНИИХТ», разработана инновационная технология получения гидроксида бериллия из бериллийсодержащих концентратов фенакит-бертрандитовых руд Ермаковского месторождения (Бурятия). Приведены параметры операций технологического цикла, включающего в себя: автоклавно-щелочное вскрытие концентрата, последующее разделение фаз и промывку кека от водорастворимого бериллия, очистку целевого раствора от примесей железа и марганца, гидролиза бериллата натрия. Автоклавное вскрытие концентрата при температуре 270 ^oC, выщелачивание в течение 4 ч при давлении 35 атм и концентрации NaOH~450–500 г/дм³ обеспечили извлечение бериллия в раствор на уровне 96–98 %. Полученные пульпы сгущали с добавкой флокулирующего реагента Alclar 600 в количестве 25 г/т твердого. Сгущенный материал фильтровали с последующей промывкой кека на фильтре под давлением с производительностью 25,2 кг/(м²·цикл). Эффективность отмывки бериллия от нерастворимого осадка составила 99,7–99,8 %. Впервые в мировой практике применен метод мембранного электродиализа для регулирования концентрации щелочи (разложения и регенерации) в процессе получения гидроксида бериллия. С использованием этого метода удалось снизить концентрацию щелочи в целевом растворе до 30 г/дм³, что позволило направить его на операцию гидролиза беррилата натрия и получить товарный продукт, отвечающий требованиям промышленности, с содержанием бериллия на уровне 20,3 %. Разработанная технология отличается новизной, обеспечивает замкнутый технологический цикл по воде и создает предпосылки для организации процесса в непрерывном автоматическом режиме, что позволяет существенно улучшить условия труда на производстве и снизить вредное воздействие на окружающую среду. Технология рекомендована для проведения полупромышленных испытаний.

1. Велихов Е. П. Редкие металлы в прогрессивных технологиях ХХI века. Стратегия использования и развития минерально-сырьевой базы редких металлов России в XXI веке // Тезисы докладов на международном симпозиуме. — М. : ВИМС, 1998. С. 3–4.
2. Сонгина О. А. Редкие металлы. — М. : Металлургия, 1965. — 432 с.
3. Марков В. И. Покорители закрытых металлов. — Алматы : Атамура, 1999. — 602 с.
4. Колбасов Б. Н., Хрипунов В. И., Бирюков А. Ю. Применение бериллия в термоядерных реакторах: ресурсы, примеси, детритизация после облучения // ВАНТ. Сер.: Термоядерный синтез. 2013. Т. 36. Вып. 4. С. 3–12.
5. Куприянова И. И., Шпанов Е. П., Ануфриева С. И. Бериллиевые руды России: минерально-сырьевая база, технологические и экологические проблемы. — М. : РИЦ ВИМС, 2005. — 68 с.
6. Walsh K. A., Vidal E. E., Goldberg A. et al. Beryllium Chemistry and Processing. The Materials Information Society // ASM International. 2009.

7. Нестеров К. Н., Радушинский С. М., Алекберов З. М. Щелочное автоклавное вскрытие бериллиевых концентратов // Цветные металлы. 2017. № 2. С. 56–61.
8. Толкачев В. А., Пасхин Н. П., Майников Д. В. Интенсификация процессов разделения пульп в бериллиевом производстве // Цветные металлы. 2017. № 6. С. 8–11.
9. Gräfe M., Power G., Klauber C. Bauxite residue issues: III. Alkalinity and associated chemistry // Hydrometallurgy. 2011. Vol. 108. No. 1–2. P. 60–79.
10. Zhu Y. F., Zhang Q. K., Gao X. F., Qian J. Y., Kuang J. Y., Jin Z. J. Experimental analysis on filter press and energy consumption performance of diaphragm press drying device in chemical post-processing integrated equipment // Case Studies in Thermal Engineering. 2016. Vol. 7. Р. 92–102.
11. De Paepe D., Noten B., Coudijzer K., Valkenborg D. A compa rative study between spiral-filter press and belt press implemented in a cloudy apple juice production process // Food Chemistry. 2015. Vol. 173. P. 986–996.
12. Николаевский В. Б., Коцарь М. Л., Матясова В. Е. Мембранный электролиз в технологии получения гидроксида бериллия // Атомная энергия. 2017. Т. 122. Вып. 2. С. 83–86.
13. А.с. 1118391 СССР, МПК В01D 21/00. Осветлитель суспензий / Л. А. Руденко, М. Г. Косарев, В. А. Толкачев, Н. Г. Матясов, В. Ф. Соколов, И. В. Трошкин, А. П. Кузьменко, В. Е. Матясова (СССР). — № 3636288/23-26; заявл. 27.06.1983; опубл. 15.10.1984, Бюл. № 38. С. 392–395.
14. Кожевникова Н. Е., Нефедова Г. З., Власова М. А. Ионообменные мембраны в процессах электродиализа. — М. : НИИТЭХИМ, 1975. — 150 с.
15. Пластполимер, Санкт-Петербург, отдел ПТФЭ. URL: http://www.plastpolymer.com/about/science/ionmemb/ (Дата обращения 05.05.2016).
16. Мембранный электролиз ОАО «Саянскхимпласт». URL: http://www.creonenergy.ru/upload/ iblock/87c/Mubarakov_Sayanskhimplast.pdf (Дата обращения 03.06.2016).
17. Мазанко А. Ф., Камарьян Г. М., Ромашин О. П. Промышленный мембранный электролиз. — М. : Химия, 1989. — 240 с.
18. Матясова В. Е., Николаевский В. Б., Алекберов З. М. Гидролиз бериллата натрия в технологии получения гидроксида бериллия // Атомная энергия. 2016. Т. 121. Вып. 3. С. 149–152.