金属铍车间设计(design ofmetal berillium shop)

以工业氢氧化铍或氧化铍为原料，经热还原或熔盐电解，生产金属铍的铍冶炼厂的车间设计。

工艺流程选择 生产金属铍的方法有电解法和镁还原法两种。(1)电解法(图1)。是以氧化铍为原料，配入炭黑或木炭和粘结剂，经混合、制团、氯化等过程产出氯化铍，然后加入氯化钠，在电解槽中电解析出金属铍，最后经洗涤、烘干即得鳞片铍。电解法的优点是，氯化和电解均属精炼过程，对原料和中间工序所用设备的抗腐蚀性能无特殊要求，产品质量高(金属铍纯度达99．5％，金属杂质总量约0．2％，需要严格控制的杂质含量可降低到百万分之几到千万分之几)，铍材加工的废屑也可在电解槽中提纯回收。但金属直收率低，单台电解槽的产量小，占地面积大，且铍毒防护问题较难解决。在需要生产少量高质量金属铍时，可选用电解法流程。(2)镁还原法(图2)。是以1：业氢氧化铍为原料，用氢氟酸溶解，然后经净化一蒸发、氟铍酸铵结晶和分解，获得氟化铍，最后用镁还原并分离铍渣，即得产品金属铍。镁还原法的金属直收率高，单台设备产量大(100kW还原炉，每炉可产金属铍约14kg)，生产成本低，铍毒防护问题较易解决。但产品质量比较低，金属铍珠的纯度约为97％～98．5％。如需制备更高纯度的金属铍，可采用经精制提纯的氢氧化物为原料，或在原流程的基础上加强净化过程。也可将纯度较低的金属铍珠经过真空熔铸和真空蒸馏提纯。如生产规模比较大，特别是生产结构材用铍时，一般选用镁还原法流程。

设备选择 镁还原法生产金属铍的主要设备有铍氟酸铵分解炉、还原炉和铍渣分离设备。电解法的关键设备为电解槽。(1)铍氟酸铵分解炉。选用中频加热钟罩式分解炉，并配以加料、出料和自动控制装置，此炉炉温易于控制，能连续生产，产量大，电耗低，防护问题易于解决。(2)还原炉。选用中频加热带铸模的还原炉，其炉温易于控制，金属直收率高，产出的铍珠大，铍渣易于分离。(3)铍渣分离设备。可选用球磨机、水电破碎器或其他设备。球磨机的优点是设备易于解决，但铍珠磨损大，降低了铍的直收率，铍渣分离不完全，增加了后面真空熔铸的负担。选用水电破碎器可以克服球磨机的上述缺点。(4)电解槽。有固定阴极电解槽和可更换阴极电解槽两种，后者具有操作方便、电解质水解少的优点。

技术特点与车间配置 铍的氟化物和氯化物的毒性很大，在车间配置时要特别注意铍毒防护的要求。镁还原法生产过程的溶解、净化、蒸发结晶或盐析结晶、铍渣分离和渣液回收各工序均属湿法过程，按设备和操作二区制配置。分解和还原过程为火法过程，设备密闭性差，更换坩埚较频繁，要配置在单独的隔离问内。单独设置的气体净化系统应靠近设备，以缩短排气管道、防止氟化铵、氟化铍的蒸气在管道中冷凝造成堵塞。电解法生产金属铍的工艺过程主要为干法和高温过程，容易产生粉尘和含铍蒸气，为防止相互污染，应按工序进行隔离配置。