Способы получения бериллия, магния и щелочно-земельных металлов

Бериллий получают электролизом расплава хлорида бериллия с добавками хлорида натрия при 300°С или магнийтермическим восстановлением галогенидов бериллия:

BeCl₂ Be + Cl₂;

BeCl₂ + Mg = Be + MgCl₂.

Соли получают в результате переработки минерала берилла.

1. Сернокислый метод

Берилл обрабатывают концентрированной серной кислотой при 300°С, затем спек обрабатывают водой:

Be₃Al₂[Si₆O₁₈] + 6H₂SO₄ = 3BeSO₄ + Al₂(SO₄)₃ + 6SiO₂ + 6H₂O.

1. Щелочной метод

Берилл спекают с содой или поташем:

Be₃Al₂[Si₆O₁₈] + 10K₂CO₃ = 3K₂BeO₂ + 2KAlO₂ + 6K₂SiO₃ + 10CO₂;

образовавшиеся алюминаты и бериллаты выщелачивают водой.

1. Фторидный метод

При 750°С спекают с гексафторосиликатом натрия:

Be₃Al₂[Si₆O₁₈] + 6Na₂SiF₆ = 3Na₂[BeF₄] + 2Na₃[AlF₆] + 3SiF₄ + 9SiO₂;

фторидный комплекс бериллия хорошо растворим в воде.

1. Хлоридный метод

При 1000°С берилл нагревают в атмосфере газообразного хлора в присутствии угля:

Be₃Al₂[Si₆O₁₈] + 18С + 18Cl₂ = 3BeCl₂ + 2AlCl₃ + 6SiCl₄ + 18CO;

затем разделяют хлориды бериллия и алюминия.

Магний получают электролизом расплавленного карналлита или хлорида магния с добавками хлорида натрия при 720–750°С:

MgCl₂ Mg + Cl₂

или восстановлением прокаленного доломита в электропечах при 1200–1300°С:

2(CaO · MgO) + Si = 2Mg + Ca₂SiO₄.

Кальций получают электролизом расплавленного хлорида кальция с добавками фторида кальция:

CaCl₂ Ca + Cl₂

или алюмотермическим восстановлением оксида:

4CaO + 2Al = 3Ca + CaAl₂O₄.

Стронций получают электролизом расплавленного хлорида стронция с добавками хлорида калия при 800°С:

SrCl₂ Sr + Cl₂

или металлотермическим восстановлением оксида, в качестве восстановителя используются алюминий, кремний и ферросилиций:

4SrO + 2Al = 3Sr + SrAl₂O₄.

Барий в основном получают методом алюмотермии:

4BaO + 2Al = 3Ba + BaAl₂O₄.