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

З. М. Алекберов, ведущий инженер, эл. почта: zaur_alekberov@mail.ru
В. Е. Матясова, ведущий научный сотрудник
М. Л. Коцарь, начальник лаборатории, эл. почта: kotsar@vniiht.ru
А. Д. Быков, ведущий инженер

Изложены результаты экспериментов по извлечению бериллия и меди из шлаков от производства медно-бериллиевой лигатуры ФГУП «Базальт». Данная работа включает: выбор и обоснование способа переработки шлаков, выбор флюса, сравнительный анализ выплавки медно-бериллиевой лигатуры без флюса и с его использованием, определение соотношения компонентов шихты и выхода продуктов плавки. Утилизацию шлаков предложено проводить методом плавления в индукционной вакуумной печи со фторидно-щелочным флюсом на основе фторида магния и соды. Изучено влияние различных факторов на полноту извлечения бериллия и меди в металлическую фазу, определены основные параметры процесса (температура плавления шихты, расход флюса, выход и качество металлического сплава). В выбранном режиме плавления с рекомендованным флюсом выход металлической фазы (сплава) составил ~82 % от массы исходного шлака. По содержанию бериллия и примесей полученный сплав отвечает требованиям, предъявляемым к лигатуре, выплавляемой ФГУП «Базальт», и может быть использован как оборотный продукт в технологии получения медно-бериллиевой лигатуры. Разработана технологическая схема извлечения дорогостоящего бериллия и меди из отходов, которые в настоящее время не перерабатывают. По результатам испытаний подготовлены технические предложения использования результатов исследований в производственных условиях. Внедрение технологии позволит сократить удельные нормы расхода исходных материалов, снизить себестоимость медно-бериллиевой лигатуры и будет способствовать решению проблемы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

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.».
Соглашение № 14.582.21.0008 о предоставлении субсидий, уникальный идентификатор соглашения RFMEFI58215X0008.

1. Обзор рынка бериллия в России, СНГ и мире // Исследовательская группа ИНФОМАЙН [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.infomine.ru/research/38/449.
2. Vulcan T. Beryllium Basics: Building On Strength As A Critical & Strategic Metal // ETF.com Analytics & Data [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.etf.com/sections/features-and-news/4339-beryllium-basics-building-on-strength-as-a-critical-a-strategicmetal.
3. 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.
4. Griffiths J. Berillium minerals — demand strong for miniaturisation // Industrial Minerals. 1985. No. 213. Р. 41–51.
5. Walsh K. A. Beryllium Chemistry and Processing. — Material Park, Ohio : ASM International, 2009. P. 493–498.
6. Cunningham L. D. Beryllium Recycling in the United States in 2000 // U. S. Geological Survey [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://pubs.usgs.gov/circ/c1196p/c1196p.pdf.
7. Берман С. И. Медно-бериллиевые сплавы, их свойства, применение и обработка. — М. : Металлургия, 1966. С. 332.
8. Медно-бериллиевая лигатура // ФГУП «Базальт» [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.sarbazalt.ru/produktsiya/medno_berillievaya_ligatura/.
9. Пат. 2040567 РФ, МПК⁶ C 22 B 35/00. Способ переработки бериллиевого сырья / Журкова З. А., Джабиев Х. Г. О., Лурье Ю. С., Матясов Н. Г. ; заявл. 20.03.1991 ; опубл. 25.07.1995.
10. Пат. 2385964 РФ, МПК С 22 С 1/00. Способ производства медно-бериллиевой лигатуры / Аринов Б. Ж., Бацуев И. И., Борсук А. Н., Гоменюк В. А., Леваневский И. О., Зорин Б. Л., Ржавский А. Н., Тюменцева С. И., Фоминых Г. Ю., Шахворостов Ю. В. ; заявитель и патентообладатель АО «Ульбинский металлургический завод» ; заявл. 19.11.2007 ; опубл. 27.05.2009, Бюл. № 15.
11. Ляшков А. И., Тюменцева С. И. Разработка технологии получения медно-бериллиевых лигатур в индукционных печах открытого типа // Материалы XIII Всероссийской научно-практической конференции имени профессора Л. П. Кулёва студентов и молодых ученых с международным участием «Химия и химическая технология в XXI веке». — Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2012. С. 163, 164.
12. Пат. 2493101 РФ, МПК С 01 F 3/00. Способ переработки отходов металлического бериллия и спецкерамики на основе оксида бериллия / Матясова В. Е., Коцарь М. Л., Никонов В. И., Борсук А. Н. ; заявл. 16.05.2012 ; опубл. 20.09.2013, Бюл. № 26.
13. Аринов Б. Ж., Борсук А. Н., Зорин Б. Л. Научно-технологическое развитие металлургии бериллия на Ульбинском металлургическом заводе // Цветные металлы. 2011. № 1. С. 67–69.
14. Пат. 1767908 СССР, МПК С 22 С 1/02. Способ получения медно-бериллиевых сплавов и шлаков / Сырочев В. М. ; заявл. 27.04.1990 ; опубл. 27.10.1995.
15. ГОСТ 5100–85. Сода кальцинированная техническая. Технические условия (с изменением № 1). — Введ. 1986–01–01.
16. ГОСТ 22551–77. Песок кварцевый, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц для стекольной промышленности. Технические условия. — Введ. 1979–01–01.
17. ГОСТ 8429–77. Бура. Технические условия. — Введ. 1979–01–01.
18. ТУ 6-09-5335–88. Кальций фторид (кальций фтористый) чистый. — Введ. 1988–07–01.
19. ГОСТ 4463–76. Реактивы. Натрий фтористый. Технические условия. — Введ. 1977–07–01.
20. ТУ 113-08-587–86. Натрий кремнефтористый технический. — Введ. 1987–01–01.
21. Бериллий и его сплавы // Справочная и научно-техническая литература по химии, нефти и газу, металлургии и экологии. Издательство «Профессионал». [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.naukaspb.ru/spravochniki/Demo%20Metall/3_15.htm.
22. Пат. 2558588 РФ, МПК С 22 В 7/04. Способ переработки бериллийсодержащих отходов / Матясова В. Е., Коцарь М. Л., Алекберов З. М., Быков А. Д., Горяев Г. В. ; заявл. 04.03.2014 ; опубл. 10.08.2015, Бюл. № 22.
23. Алекберов З. М. Перереботка отходов медно-бериллиевой лигатуры производства ФГУП «Базальт» // Сборник материалов XI Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов «Физикохимия и технология неорганических материалов». — М. : ИМЕТ РАН, 2014. С. 437, 438.