铍矿

 1、铍矿名称：铍矿。

 2、金属铍的性质：铍，原子序数4，属于第二周期第二主族元素，同时也是最轻的碱土金属元素。铍金属为钢灰色，熔点1283℃，沸点2570℃，密度1.848g/cm3。天然铍有三种同位素：7Be、8Be、10Be，9Be是铍唯一稳定的核素。铍作为碱土金属的第一个成员，属于稀有轻金属，具有密度低，熔点高，弹性模量大，拉伸强度大，热性能优异，尺寸稳定性好，中子吸收截面小，X射线透射性好等诸多优异的性能，是航天，航空，电子和核工业等领域不可替代的材料，有“超级金属”，“尖端金属”，“空间金属”之称。

 3、铍矿类型：含铍矿石约有30多种，具有经济价值的主要有绿柱石（Be₃Al₂(SiO₃)₆ ）、硅铍石（2BeO·SiO₂）、金绿宝石（BeO·Al₂O₃）等几种，世界上蕴藏铍资源最为丰富的的国家是美国，铍的供应主要有美国和中国。

 3.1  绿柱石

 绿柱石又称为“绿宝石”，是铍-铝硅酸盐矿物。化学式为Be₃Al₂(SiO₃)₆ ，其中含有氧化铍（BeO）14.1%，氧化铝（Al₂O₃）19%，氧化硅（SiO₂）66.9%。六方晶系，晶体呈六方柱形，柱面有纵纹，晶体可能非常小，但也可能长达几米。硬度为7.5~8，比重为2.63~2.80g/cm³。纯净的绿柱石是无色的，甚至可以是透明的。但大部分为绿色，也有浅蓝色、黄色、白色和玫瑰色的，有玻璃光泽。

绿柱石

 3.2  硅铍石

 硅铍石是一种罕见的矿物，短柱状或粒状，无色、黄色、浅红色、褐色，具有玻璃光泽。化学式2BeO·SiO₂，莫氏硬度7~8，密度2.95~3.00g/cm³。

硅铍石

 3.3  金绿宝石

 金绿宝石，也称金绿玉。化学成分为BeAl₂O₄、晶体属正交（斜方）晶系的氧化物矿物。晶体形态常呈短柱状、板状，颜色为棕黄、绿黄、黄绿、黄褐色，透明至不透明，玻璃至油脂光泽，硬度8.5，密度3.71~3.75g/cm³。绿黄色的金绿宝石在短波紫外光下，产生绿黄色荧光，遇酸不受侵蚀，有奇异的猫眼或变色效应。

金绿宝石

 4、铍矿床类型：我国铍矿主要类型为花岗伟晶岩型，热液脉型和花岗岩（包括碱性花岗岩）型。

 4.1  花岗伟晶岩型矿床

 花岗伟晶岩型是最主要铍矿类型，约占国内总储量的一半，花岗伟晶岩矿床常表现为若干伟晶岩脉聚集的密集区，如在新疆阿勒泰伟晶岩区，已知有10万余条伟晶岩脉，聚集在39个以上的密集区内。矿区内伟晶岩脉成群出现，矿体形态复杂，含铍矿物为绿柱石，大中型矿床矿石中BeO品位为0.02%～0.15％，平均0.055％。由于矿物结晶粗大、易采选，且矿床分布广泛是我国最主要的铍矿工业开采类型。

 4.2  热液石英脉型矿床

 热液石英脉型铍矿具有规模中等、品位较富、矿物结晶较粗等特点，也是目前开发利用的类型之一，矿床主要分布在中南及华东地区。矿床产于地槽区，成矿时代以燕山期为主，由黑云母花岗岩和二云母花岗岩充填裂隙形成矿脉。矿脉分带性明显，矿物成分复杂，金属矿物以黑钨矿、锡石、白钨矿、辉钼矿为主，铍伴生其中，铍矿物多为绿柱石，也可见羟硅铍石和日光榴石。多形成绿柱石-黑钨矿、绿柱石-锡石和绿柱石-多金属脉型等综合性矿床。

 4.3  花岗岩型矿床

 花岗岩型铍矿多见于地槽褶皱带，成矿时代以燕山期为主。含铍花岗岩分为酸性岩和碱性岩两种，岩体规模较小，呈岩株、岩舌、岩盖状出现，矿体位于岩体顶部或边缘。酸性花岗岩中常形成二种矿物组合：以铍为主，伴生有铌钽锂或钨锡钼镓等有用矿产，含铍矿物为绿柱石，矿化均匀，但矿石品位低。碱性花岗岩中也有二种矿物组合，或以稀土为主，伴生铍、铌、锆等(内蒙古巴尔哲矿)为主，伴生铍(云南个旧马拉格)。含铍矿物为羟硅铍钇铈矿和日光榴石。矿石品位低，成分复杂。

 5、铍的用途：铍是一种性能较为特殊的材料，它的某些性能特别是核性能和物理性能是其它任何金属材料所不能替代的。铍的应用范围主要集中在核工业、武器系统、航空航天工业、X 射线仪表、电子信息系统、汽车行业、家用电器等领域。

 5.1  航空航天

 金属铍的密度低，杨氏模量较钢高50%，模量除以密度称为比弹性模量，铍的比弹性模量至少为其它任何金属的6倍。因此，铍在卫星及其它航天结构中得到广泛的应用。铍的质量轻，刚度大，在需要精确导航的导弹及潜艇的惯性导航系统中获得应用。铍的热学性能良好，具有高熔点、高比热、高热导率和适宜的热膨胀率等优异性能。因此，铍可用来直接吸热，如用在重返飞船、火箭发动机、飞机制动闸及航天飞机的制动闸上。

铍用于卫星

 5.2  铍铜合金

 铍铜又称铍青铜，是铜合金中的“弹性之王”，经固溶时效热处理后，可获得高强度、高导电性能。将约2%的铍溶于铜中可组成一系列铍铜合金，其强度约为其它铜合金的2倍。并保持高的热导率和电导率。具有优良的加工工艺性能、无磁性，冲击时不产生火花。铍铜合金主要应用于导电弹力元件和弹敏元件、滑动轴承和耐磨元件、塑料模具等，此外铜铍合金还用做安全防爆工具。

铜铍合金

 5.3  铍镍合金

 铍镍合金，例如NiBe、NiBeTi和NiBeMg等具有超高强度和弹性，较高的导电性，与铍青铜相比，其工作温度可提高250~300℃，而且疲劳强度、耐磨性、耐热性、抗腐蚀性比较高。可制作在300摄氏度以下工作的重要弹力元件，主要用作精密机械、航空仪表、电子和仪器工业上，例如自动导航元件，电传打字机簧片，航空仪表的发条，继电器簧片等。

铍镍合金用于航空仪表

 5.4  氧化铍

 氧化铍是外观同其他陶瓷如氧化铝非常相近的白色陶瓷材料，是极好的电绝缘体，但又具有独特的导热性能。在电子器件中适宜用作吸热绝缘材料。如在组装功率晶体管或相似的器件时，产生的热在氧化铍基片或底座上可以及时除去，效果比采用风扇、热管或大量翅片强得多。因此，氧化铍多用于多种大功率电子线路系统和微波雷达器件如速调管或行波管中。氧化铍的新用途是用于某些激光器，特别是氩光激光器中，用来满足对现代激光器提高功率的需求。

氧化铍

 6、铍矿的储量与分布：根据美国地质调查局(USGS)2015年公布的报告显示，全球已探明铍资源量逾8万吨，65%的铍资源为非花岗结晶岩矿，分布在美国。其中，犹他州的黄金山(Gold Hill)和斯波尔山(Spor Mountain)的地区，以及阿拉斯加州西部的苏华德半岛(Seward Peninsula)是美国铍资源集中分布的地区。

 我国铍资源分布主要集中在新疆、 四川、 云南及内蒙古四省区，已探明的铍储量以伴生矿产为主，主要与锂、钽铌矿伴生(占 48% )，其次与稀土矿伴生(占27%) 或与钨伴生(占20%)，此外尚有少量与钼、锡、铅锌及非金属矿产相伴生。铍的单一矿产地虽然不少，但规模很小，所占储量不及总储量的1%。

 7、铍矿主要产地：新疆、四川、云南、内蒙古。

 8、铍矿价格

 铍矿                      Be10%          690-855元/吨度  

 铍铜合金锭                                      150元/吨

 氧化铍              BeO=99.99%         1400元/吨

 铍金属                                          88000元/吨

 9、铍常见问题

 9.1  铍对人体健康的危害

 铍及其化合物对人体有毒害，属毒性最大的元素之一。1933年，德国首次报道了接触铍化合物的工人发生中毒现象，1942年又报道了接触硅酸铍和氢氧化铍操作的工人出现铍中毒的情况。美国于1943年首次提出了铍中毒的报告，并于1951年实行职业性铍中毒患者登记制度，到1977年底已登记达887例。西方国家还报道了铍工厂周围居民中毒的病例。前苏联在生产和消费铍的40多年中，共登记了1750例以上的铍职业病患者。中国已记录了近百例急性和慢性铍中毒的病例。由于铍中毒的发病潜伏期长，慢性病例还在陆续增加。

 为了减少和防止铍中毒的发生，西方国家的一些学者提出进行淋巴细胞转换检验，筛选出对铍敏感的可能患铍病的人。前苏联则规定从事铍作业十年后可调离工作。由于医学上还未弄清楚铍中毒的机理，对铍职业病的早期诊断及治疗缺乏有效的手段，目前只能采取被动的预防措施，因此铍的毒害及其防护仍然是铍冶金难以解决的问题之一。

 9.2  铍中毒

 铍及其盐类都具有较大的毒性，其毒性大小除与分散度和溶解度有关外，也与铍化合物的种类和进入体内途径的不同而有很大的差异。一般可溶性铍的毒性大，难溶性的铍毒性小，浸入血液时毒性最大，呼吸道次之，消化道及皮肤浸入毒性最小。氧化铍、氟化铍、氯化铍、硫酸铍和硝酸铍等都是较毒的物质，而金属铍的毒性相对小一些，铍进入人体后，难溶的氧化铍主要贮存在肺部，可引起化学性支气管炎和肺炎。可溶性铍化合物主要贮存在骨骼、肝脏、肾脏和淋巴结等处。在肺和骨中的铍可能是致癌物。

 铍化合物还可与血浆蛋白作用，生成铍蛋白复合物，致使组织发生增大变化，从而引起脏器或组织的肉芽肿病变，铍从人体组织中排出去的速度极其缓慢。急性铍中毒和慢性铍中毒的发病机制可能不同，急性铍中毒的主要表现是机体对刺激物质的中毒反应，而慢性铍中毒则属于免疫病的范围，可能是一种变态反应。