铍是一种硬而轻的金属，具有高熔点和独特的核特性，这使得它在许多航空航天和军事应用中至关重要。

性质

• 原子符号：Be
• 原子序数：4
• 元素类别：碱土金属
• 密度：1.85 g/cm³
• 熔点：2349华氏度（1287摄氏度）
• 沸点：4476华氏度（2469摄氏度）
• 莫氏硬度：5.5

特点

纯铍是一种极轻、极强且易碎的金属。铍的密度为1.85g/cm3，是仅次于锂的第二轻元素金属。

灰色金属因其高熔点、抗蠕变和剪切性以及高抗拉强度和抗弯刚度而被视为合金元素。虽然铍的重量只有钢的四分之一，但其强度是钢的六倍。

与铝一样，铍金属在其表面形成一层氧化物，有助于抵抗腐蚀。该金属在油气田中具有无磁性和无火花的特性，在一定温度范围内具有较高的导热性和优异的散热性能。

铍的低x射线吸收截面和高中子散射截面使其成为x射线窗口以及核应用中中子反射器和中子慢化剂的理想材料。

虽然这种元素有甜味，但它对组织有腐蚀性，吸入后会导致一种慢性、威胁生命的过敏性疾病，称为铍中毒。

历史

虽然在18世纪末首次被分离出来，但纯金属形式的铍直到1828年才被生产出来。铍的商业应用还需要一个世纪。

法国化学家路易斯·尼古拉斯·沃克林（Louis Nicholas Vauquelin）最初将其新发现的元素命名为“glucinium”（源自希腊语“甜”的glykys）。弗里德里希·沃勒（Friedrich Wohler）在德国同时致力于分离这种元素，他更喜欢使用“铍”一词，而最终决定使用“铍”一词的是国际纯化学和应用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry）。

虽然对金属性能的研究一直持续到20世纪，但直到20世纪初实现铍作为合金剂的有用性能，金属的商业开发才开始。

生产

铍从两种矿石中提取；绿柱石（Be3Al2（SiO3）6）和白柱石（Be4Si2O7（OH）2）。虽然绿柱石通常具有较高的铍含量（按重量计为3%至5%），但其精炼难度比bertrandite高，bertrandite的平均铍含量低于1.5%。然而，这两种矿石的精炼过程相似，可以在单一设施中进行。

由于绿柱石增加了硬度，因此必须首先在电弧炉中熔化对其进行预处理。然后将熔融材料浸入水中，产生称为“熔块”的细粉末。

破碎的贝特兰特矿石和熔块首先用硫酸处理，硫酸溶解铍和其他金属，形成水溶性硫酸盐。将含铍硫酸盐溶液用水稀释，并送入含有疏水性有机化学品的罐中。

当铍附着在有机材料上时，水基溶液会保留铁、铝和其他杂质。可重复该溶剂萃取过程，直到溶液中浓缩所需的铍含量。

铍精矿随后用碳酸铵处理并加热，从而沉淀出氢氧化铍（BeOH2）。高纯度氢氧化铍是该元素主要应用的输入材料，包括铜铍合金、铍陶瓷和纯铍金属制造。

为了生产高纯度金属铍，将氢氧化物溶解在氟化氢铵中，并加热至1652°F（900°C）以上，形成熔融的氟化铍。在铸模后，氟化铍与坩埚中的熔融镁混合并加热。这使得纯铍从熔渣（废料）中分离出来。从镁渣中分离出来后，仍保留着纯度约为97%的铍球。

多余的镁在真空炉中进一步处理后被烧掉，铍的纯度高达99.99%。

铍球通常通过等静压转化为粉末，形成可用于生产铍铝合金或纯铍金属屏蔽的粉末。

铍也可以很容易地从废合金中回收。然而，由于其在分散技术（如电子技术）中的使用，回收材料的数量是可变的和有限的。电子产品中使用的铜铍合金中存在的铍很难收集，收集后首先送去回收铜，这会将铍含量稀释到不经济的程度。

由于铍的战略性质，很难获得准确的铍生产数据。然而，全球精炼铍材料的产量估计约为500公吨。

美国铍的开采和精炼占全球产量的90%，由Materialon Corp.主导。Materialon Corp.前身为Brush Wellman Inc.，该公司在犹他州运营Spor Mountain bertrandite矿山，是世界上最大的铍金属生产商和精炼商。

虽然铍仅在美国、哈萨克斯坦和中国提炼，但铍在许多国家开采，包括中国、莫桑比克、尼日利亚和巴西。

应用

铍的用途可分为五个方面：

• 消费电子和电信
• 工业部件和商业航空航天
• 国防和军事
• 医学的
• 其他

资料来源：

沃尔什，肯尼斯A.铍化学与加工。ASM Intl（2009）。美国地质调查局。布莱恩·W·贾斯库拉：《铍科学与技术》；技术协会。关于铍，火神，汤姆。铍元素基础：以实力为基础，打造关键的；战略金属。2011年矿产年鉴。铍。