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作者:申耀宗;郭培民;孔令兵;王磊;郭庆;曾志彦;谢奕斌;
单位:钢铁研究总院有限公司先进钢铁流程及材料国家重点实验室;钢研晟华科技股份有限公司;五矿铍业股份有限公司;
摘要:低温解离铍矿+物理纯化含铍化合物是目前铍冶炼提纯的新工艺,其利用氟化物溶解度差异进行物理纯化,实现杂质的高效分离。锰元素作为铍矿中的主要杂质之一,目前文献中关于MnF_2溶解规律的描述并不多,本文针对铍矿冶炼中含锰氟化物的除杂过程,研究了MnF_2在H_2O体系和H_2OHF体系的溶解行为,得到以下主要结论。MnF_2在水中溶解度低且随温度升高而下降,HF存在时可形成H_2MnF_4,使溶解度略有提高,MnF_2理论值为0.69 g/100 g(实测0.78 g/100 g),溶解后主要以离子形态存在;在含Be F_2的H_2O-HF体系中,Be F_2溶解度较高,但因平衡常数较小,溶液中同时存在Be F_2和H_2Be F_4,H_2Be F_4浓度受温度与HF浓度调控;在Be F_2-MnF_2-H_2O-HF体系中,HF和MnF_2同时可以提供F~-形成BeF_4~(2-),HF和MnF_2同时可以提供F~-与Be F_2配位形成B,进而与Mn~(2+)结合生成难溶的MnBeF_4促进杂质去除,未结合的配位离子则以H_2BeF_4形式留在溶液中。
关键词:铍冶炼;;低温解离;;物理纯化;;BeF_2;;氢氟酸;;MnF_2;;溶解度;;杂质脱除
基金资助:国家重点研发计划“铍矿冶炼过程解离与除杂机理研究”(2021YFC2902301);国家重点研发计划“多元铍溶液分离提纯工艺与装备研究”(2021YFC2902302)