本发明属于铍材料，尤其涉及一种混合熔盐体系电解氧化铍制备高纯铍粉末的方法。
背景技术：
1、铍(be)有“核时代金属”和“宇宙时代金属”之称。铍的密度低、熔点高(1285℃)，具有较低的热膨胀系数和良好的尺寸稳定性。特别是金属铍材的力学性能较好，其比强度、比刚度和弹性模量是几种常用金属材料中最突出的。另外，铍低原子量、低中子吸收截面(0.009巴)、高中子散射截面(6.1巴)和中子增殖功能是其它金属所不具有的。铍还具有优异的x射线穿透性能，经抛光的铍表面对紫外线的反射率为55％，对红外线的反射率为98％。在某些应用领域铍实际上是唯一适用或首选材料，在国防军工与国民经济中具有不可替代的地位与作用。
2、铍是一种脆性材料，铍的制备方法包括电解法。如将氧化铍进行氯化得到氯化铍，然后对氯化铍进行电解制取金属铍。该方法可以生产出高纯度金属铍，但氯化铍的制取十分困难，因为氧化铍难以被氯化，需要引入碳，同时，氯化铍电解过程会产生氯气，污染环境。以及美国专利us1980378 a公开的一种熔盐电解制取金属铍及其轻合金的方法，该方法以氟化铍为原料，利用铍、铜、硅等为传导剂，在氟化物熔盐体系，电解制备铍或铍的轻合金，阳极会析出氟气，对环境危害很大。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种混合熔盐体系电解氧化铍制备高纯铍粉末的方法，该方法在保证电解过程的安全环保的情况下，能够制备出高纯度的铍粉末，且生产时间短，收益率高。
2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：
3、一种混合熔盐体系电解氧化铍制备高纯铍粉末的方法，所述方法包括如下步骤：
4、步骤s1、将氟铍酸铵、氯化盐和氟化盐按照20～40：30～40：30～40的重量比混合均匀后放入坩埚中进行融化，得到熔盐体系；
5、步骤s2、将氧化铍加入所述坩埚中后，与所述熔盐体系一起在氩气气氛下电解，得到金属铍粉末；
6、所述氧化铍和熔盐体系的重量比为1～10：100；
7、所述电解的工艺条件为：电解温度为620～730℃，电解过程中保持阴极电流密度为0.6～1.9a/cm2或电解时阴极电压1.1～1.9v，电解极距为18～36cm，电解时间8～15小时；
8、步骤s3、将所述金属铍粉末依次进行酸洗和烘干。
9、本发明利用氧化铍与氟铍酸铵的相互作用，以及氧化铍和氯化盐相互作用生成的络合物，提高了氧化铍的溶解度，有利于提高电解效率；同时电解过程中，带负电的氧离子移动至阳极，失去电子，得到氧气，避免了阳极析出氟气，降低了环境危害程度，保证了电解过程的安全环保；带正电的铍离子移动至阴极，得到电子被还原为铍颗粒而沉积于阴极表面；本发明采用含有氟化物和氯化物的混合熔盐体系中，可有效降低电解温度，避免电解过程中颗粒产物的长大，得到的粉末颗粒细小，同时杂质元素也不会与铍发生反应，在电解过程中利用不同元素电解电位不同，得到的金属杂质以单质态存在，通过酸洗就可以去除，提高了粉末的纯度；本发明通过熔盐体系的中氟铍酸铵、氯化盐和氟化盐的重量比，降低了的熔盐电解温度，提高了电解效率，同时氟铍酸铵为铍原料制备中上游中间产物，容易获得；通过氧化铍和熔盐体系的重量比，既可以避免氧化铍过低产生的阳极效应，又可以避免氧化铍高导致电解效率低，进一步保证电解效率。
10、进一步的，在所述步骤s1中，所述氯化盐为氯化镁和氯化钾中的一种或两种；
11、所述氟化盐为氟化镁和氟化钾中的一种或两种；
12、所述坩埚为石墨坩埚、钛合金坩埚、钽合金坩埚或镍合金坩埚。
13、进一步的，在所述步骤s2中，所述氧化铍纯度≥95％，平均粒度≤100μm。
14、进一步的，在所述步骤s2中，所述氧化铍和熔盐体系的重量比为3～7：100。
15、进一步的，在所述步骤s2中，所述电解温度为660～690℃，电解过程中保持阴极电流密度为1.0～1.4a/cm2，电解极距为24～30cm，以进一步提高电解效率。
16、进一步的，在所述步骤s2中，电解过程中的阳极材料为石墨，阴极材料为金属钽、钛、铬和锰的一种。
17、进一步的，在所述步骤s3中，所述酸洗的工艺条件为：
18、酸洗液为稀硝酸，酸洗时间大于5小时。
19、进一步的，所述酸洗液和金属铍粉末的重量比为2～5：1；
20、所述酸洗时间为6～8小时。
21、进一步的，所述稀硝酸的质量浓度为3～8％，以避免铍溶解导致的收率低。
22、进一步的，在所述步骤s3中，烘干后的金属铍粉末中铍含量大于等于99.8％，平均粒度为6.4～15微米。
23、综上，本发明提出的技术方案具备如下有益效果：
24、本发明将氧化铍溶解于含有氟铍酸铵熔盐中，利用氧化铍与氟铍酸铵的相互作用，以及氧化铍和氯化盐相互作用生成的络合物，提高了氧化铍的溶解度，有利于提高电解效率；同时电解过程中，带负电的氧离子移动至阳极，失去电子，得到氧气或二氧化碳气体，而带正电的铍离子移动至阴极，得到电子被还原为铍颗粒而沉积于阴极表面，避免了阳极析出氟气，降低了环境危害程度，保证了电解过程的安全环保；本发明采用含有氟化物和氯化物的混合熔盐体系中，可有效降低电解温度，避免电解过程中颗粒产物的长大，得到的粉末颗粒细小，同时杂质元素也不会与铍发生反应，在电解过程中利用不同元素电解电位不同，得到的金属杂质以单质态存在，通过酸洗就可以去除，提高了粉末的纯度；本发明直接用氧化铍和氟铍酸铵为原料，极大地缩短了工艺流程，提高铍的直收率；本发明在保证氧化铍浓度条件下，可以连续生产，提高了生产效率，可实现工业化生产。
1.一种混合熔盐体系电解氧化铍制备高纯铍粉末的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述氯化盐为氯化镁和氯化钾中的一种或两种；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述氧化铍纯度≥95％，平均粒度≤100μm。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述氧化铍和熔盐体系的重量比为3～7：100。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述电解温度为660～690℃，电解过程中保持阴极电流密度为1.0～1.4a/cm2，电解极距为24～30cm。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤s2中，电解过程中的阳极材料为石墨，阴极材料为金属钽、钛、铬和锰的一种。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述酸洗的工艺条件为：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述酸洗液和金属铍粉末的重量比为2～5：1；
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述稀硝酸的质量浓度为3～8％。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步骤s3中，烘干后的金属铍粉末中铍含量大于等于99.8％，平均粒度为6.4～15微米。