- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 86. 1956 /
371

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 16. 17 april 1956 - Beryllium

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

24- april 1956

371

Beryllium

669.725

Fastän beryllium upptäcktes redan 1798 började man
framställa det i teknisk skala först på 1930-talet. Orsaken
härtill är inte bara att metallen är relativt sällsynt (0,001
—0,0015 %> av jordskorpan) och svår att renframställa
utan också att beryllium hittills inte kunnat framställas i
duktil form. Berylliumoxid används emellertid som
eldfast material och i keramik för elektriska ändamål.
Oxiden har den för eldfasta material unika egenskapen att
dess värmeledningsförmåga vid hög temperatur är lika
med eller större än många metallers trots att den är en
utmärkt elektrisk isolator.

Berylliums användbarhet som legeringsmetall upptäcktes
1926, men först 1941 började man utnyttja den i större
skala för detta ändamål. Under andra världskriget
användes sålunda berylliumkoppar i betydande utsträckning i
flygplansmotorer, men numera torde den elektriska
industrin och elektronikindustrin vara de största förbrukarna
av beryllium. Det ganska intensiva intresse, som ägnats
metallen de allra senaste åren, beror dock mest på att
den synes kunna bli ett högst användbart
konstruktionsmaterial för vissa atomreaktordelar.

Malmer

Det enda berylliummineral, som i dag utnyttjas, är
beryll, ett berylliumaluminiumsilikat innehållande ca 14 %>
BeO, 19 0/o A12Os och 67 °/o Si02. Det är vanligt i
pegmatit-gångar men förekommer sällan i större anhopningar. Man
har visserligen vid Albany, Maine, hittat en enda
beryll-kristall vägande 18 t, men stora kristaller eller
anhopningar av beryll är så sällsynta att de i regel saknar
kommersiell betydelse. Beryllium ingår också i flera sekundära
mineral, t.ex. bertrandit, beryllonit och herderit med resp.
40—43, 19—20 och 15—16 % BeO, men de har hittills
inte utnyttjats.

Största mängden beryll kommer i dag från Brasilien,
Sydafrika, Argentina och Indien. I USA finns förekomster
i Colorado, South Dakota och New England. I New Mexico
har man upptäckt stora förekomste r av helvin, ett
sulfo-silikat av beryllium, järn och mangan, hållande upp till
14 °/o BeO, men problemen att anrika malmen och
bearbeta den är ännu inte lösta. Ett antal förekomster i
Kanada är kända. Helvin finns i Yxsjöberg, Västmanland.

Olyckligtvis har beryll ungefär samma specifika vikt som
kvarts och fältspat vilka utgör kvartsitens huvuddel.
Därför och för att den lätt krossas anrikas den inte i
vitt-ringslager, och den kan inte skiljas från bergarten genom
metoder grundade på skillnad i specifik vikt. Ett stort
antal andra anrikningsmetoder har provats, men ingen av
dem har hittills fått kommersiell användning. Därför
utvinns all beryll fortfarande genom handplockning nästan
alltid som biprodukt vid brytning av andra mineral.
Kristallbitar mindre än 25 mm i diameter kan sällan
tillvaratas, och troligen utvinner man inte mer än ungefär en
tredjedel av beryllen.

Man har emellertid vid Bureau of Mines utarbetat en
flotationsprocess vid vilken ingen förbehandling av det
brutna materialet fordras. Den provas nu i halvstor skala.
Man har också funnit ett sätt att genom flotation skilja
beryll från spodumenpegmatit som bryts i Kings
Moun-tains. Förekomsten beräknas innehålla 300 000 t beryll
varur ca 12 000 t beryllium kan erhållas.

Framställning och kemiska egenskaper

Det grundläggande forskningsarbetet på framställning av
metalliskt beryllium utfördes ungefär samtidigt i Tyskland
och USA i början av 1900-talet. Som resultat härav be-

handlas enligt en uppgift1 beryllen på olika sätt i
Frankrike, Tyskland och USA.

Vid den franska metoden blandas finmald beryll med
natriumfluorosilikat och upphettas till 850°C. Härvid
bildas dubbelfluoriden Na2BeF4, medan aluminium i den
övergår till kryolit Na3AlF„. Reaktionsprodukten behandlas
med kokande vatten varvid berylliumsaltet går i lösning.
Om så önskas kan föroreningar, såsom järn, avlägsnas
genom överföring av fluoriderna till sulfat och
fraktionering.

Första stegen i den tyska processen är desamma som i
den franska. I natriumberylliumfluoridlösningen leder man
sedan in luft för att fälla ut det järn som gått i lösning,
varefter berylliumhydroxid fälls med kalciumhydroxid.
Fällningen behandlas med fluorvätesyra varvid i den
ingående kalciumfluorid stannar kvar olöst. Filtratet
indunstas till torrhet, och den erhållna berylliumoxifluoriden
5 BeF2 • 2 BeO smälts tillsammans med lika mycket
ba-riumfluorid, varefter smältan elektrolyseras. Beryllium
faller ut vid järnkatoden.

Enligt den amerikanska metoden kloreras finmald beryll
vid 500°C varvid järn, aluminium och andra föroreningar
förflyktigas som klorider. Temperaturen höjs sedan till
900°C varvid berylliumkloriden förångas och tillvaratas i
en kondensor. Återstoden består huvudsakligen av
kisel-dioxid. Den erhållna berylliumkloriden elektrolyseras i
smälta tillsammans med natriumklorid.

I USA använder man dock enligt en annan uppgift2
numera andra metoder. Beryllen behandlas med svavelsyra
sedan den smälts ensam eller tillsammans med soda eller
kalk för ökning av dess reaktivitet. Vid en annan process
smälts beryllen med natriumfluoroferrat Na3FeF„. Järn,
aluminium och andra föroreningar avlägsnas genom en
serie reningsprocesser, varvid slutprodukten blir ren
berylliumhydroxid som glödgas till oxid.

Denna blandas med kol och kloreras vid 1 000°C.
Berylliumkloriden smältelektrolyseras tillsammans med
natriumklorid vid 730°C varvid metallen fås i form av flagor.
Enligt en annan metod behandlas oxiden med
ammonium-bifluorid. Den härvid erhållna berylliumfluoriden
reduceras med magnesium vid 900°C. När reaktionen har gått
till slut höjs temperaturen över berylliums smältpunkt
(1 285°C) varvid metallen lägger sig på smältans yta.

Den sist nämnda metoden, som ger metallen i stycken
eller i kompakt form, lär vara den mest använda8. Den
slagg, som följer med metallen, avlägsnas genom
tvättning med vatten och vakuumsmältning. Beryllium i
styckeform kostade 1954 ca 50 $/lb och rening genom
vakuumsmältning höjer priset med 5—10 $/lb. Då
beryllium har låg specifik vikt (1,86) kostar det per volymenhet
ungefär lika mycket som zirkonium.

Massivt beryllium börjar reagera med luft vid ca 700°C.
Reaktionen med syre sätter in vid betydligt lägre
temperatur men fördröjs genom bildning av ett skyddande
oxidskikt. Med kväve reagerar beryllium över 900°C till
Be3N2, men reaktionen går långsamt t.o.m. vid 1 100°C.
Polerat beryllium anlöps något i luft vid rumstemperatur,
men det härvid bildade oxidskiktet hindrar fortsatt
reaktion. Metallen är resistent mot kallt och varmt vatten men
angrips av överhettad vattenånga. Beryllium löses lätt i
klorvätesyra eller svavelsyra av alla koncentrationer men
är resistent mot kall koncentrerad salpetersyra. Det
reagerar med koncentrerade alkalier och med varma,
utspädda men angrips inte av ammoniak.

Vid upphettning i luft angrips beryllium icke allvarligt på
200 h vid 400°C. Betydande korrosion uppstår vid 700°C
under 60 h, 800°C under 12 h eller vid 900°C under 1 h.
Oxidation sker härvid i korngränserna. Oxiden är hård
och spröd. Enligt en uppgift2 är berylliums resistens mot
oxidation större än 18-8-ståls vid 700°C.

Beryllium i fast form är alltså ganska korrosionsresistent
i luft, men smält är det synnerligen reaktivt. Med kol
reagerar det exotermiskt till karbiden BeC2 vid ca 1 300°C,

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:40:51 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1956/0391.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free