冶金百科 | 铍冶金、加工技术与产品发展方向

2024-02-21 10:08:12 来源：中冶有色技术网

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简介：我国数十年工业化快速发展消耗大量资源，金属资源富矿殆尽，复杂低品位矿物资源已成为应用的主体。多年来我国高校、研究院所与矿冶企业围绕多种类型复杂低品位金属资源高效利用开展了广泛系统的研究工作，突破关键技术取得了诸多低品位资源有效利用的矿物加工选冶技术成果和经验。这些新技术成果与经验完全可以引入转化应用于低品位铍矿资源的有效开发利用，并重点实施低品位硅皱石、羟硅皱石(Be0<1%)选冶新技术开发。

复杂低品位铍资源高效开发利用

我国数十年工业化快速发展消耗大量资源，金属资源富矿殆尽，复杂低品位矿物资源已成为应用的主体。多年来我国高校、研究院所与矿冶企业围绕多种类型复杂低品位金属资源高效利用开展了广泛系统的研究工作，突破关键技术取得了诸多低品位资源有效利用的矿物加工选冶技术成果和经验。这些新技术成果与经验完全可以引入转化应用于低品位铍矿资源的有效开发利用，并重点实施低品位硅皱石、羟硅皱石(Be0<1%)选冶新技术开发。

集成创新铍选冶先进工艺技术与高效装备

我国自力更生建立了铍金属选一冶一加一材一应用较完整的技术体系与产业体系，积累了较为丰富的经验。但由于铍属特殊小金属品种，在我国应用滞后，导致选、冶、加工艺技术发展迟缓，与美国、前苏联相比尚存明显差距。

我国以湖南水口山六厂、西北稀有金属材料研究院为代表的铍选冶方向广大科技人员自主研究开发了“氟化法、硫酸法、硫酸萃取法、硫酸水解法”等多种制备氧化铍和“氟化铍镁还原、氯化电解法”等制取金属铍的工艺技术方法但基础研究相对薄弱、工程技术研究成果集成度不高，已研发的工艺技术对照片的适应性不强，研发、技术、生产、质量、防护、环境综合管理能力较弱，表现出产业水平“流程长、消耗大、收率低、品质差、污染重”。

铍选冶进步应着力的技术方向：

(1) 铍选冶工艺技术创新进步需要对现有主体工艺技术和先期研究的多种技术方法实施系统集成与优化提升;

(2)强化基础研究，变革创新性的研发铍冶金新型焙烧、溶浸、提取、金属制备先进工艺技术与方法;

(3)开发以“绿色短流程、低耗低成本、高收率、高品质、有效防护、循头治污、综合循环回收利用”为标志的先进新技术、新方法、新装备;

(4)实施绿色(无氟)、短流程硫酸浸出有机萃取及BeCl皂解新工艺;(5)实施纯度高于99.5%的高纯金属铍珠制备技术。

全面深化铍材加工(粉末冶金)技术、产品、装备体系研究开发

粉末冶金是制取金属粉末或用粉末(金属或金属+非金属)作原料，经成型烧结制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的加工技术。粉末冶金技术是新材料科学中最具活力的冶金技术分支之一，在交通、航空航天、武器、生物、核工业、电子信息、新能源等领域广泛应用。

现代粉末冶金新技术在传统粉末冶金方法基础上融入“热压、热等静压、复压复烧技术和锻、拉、挤加工”等后致密化技术，是实现材料密度、强度高性能，制品形状复杂、低成本制造先进的材料制备技术和新型材料加工新技术方法。

现代粉末冶金新技术在材料加工方向具有实现“细晶化、高组织稳定性、各向均质性”等改进提升材料性能的突出特征，与传统铸锭冶金方法相比还具有近净型、效率高、低成本的比较优势。铍金属材料及加工制品需要承受各种高负荷、几何尺寸复杂、精密度高，加工批量小且有毒性、要求材料利用率高(价格昂贵)加工成本低，因此，粉末冶金技术是铍金属材料冶金、加工制品生产最主要的工艺技术方法，具有高度的实用性和技术改进升级、创新进步的发展潜力。

铍材加工(粉末冶金)进步应着力的技术方向：

(1)武器级、原子能级、惯导级、仪表级、高能物理级产品及对应性工艺技术的科学分级制度研究;

(2)皱粉末冶金技术致密化基础研究及与镀材机械等综合性能关系机理研究;

(3)新型铍电弧熔炼制备高纯度、细晶粒铵熔炼铸锭技术研究;

(4)金属铍雾化制粉技术及粉末粒度、粉型、结构、成分控制技术研究;

(5)金属铍快速近净成型及大尺寸铍材制备及铍材焊接技术研究;

(6)铍及氧化铍的金属基复合材料制备技术研究;

(7)金属铍中氧化铍及微夹杂的行为、成因与控制、去除技术研究;

(8)金属铍粉末冶金与加工过程先进、高效、适应性关键装备的研究开发;

(9)金属铍材料的增材制造工艺技术研究及应用。

10.4.4 研发铍及铍合金技术与新产品、拓展新应用

铍合金熔炼与加工技术进步方向：