Сернокислотное вскрытие берилла

На рис. 26 приведена технологическая схема переработки берилла разложением его серной кислотой. Извлечение берил­лия в гидроокись по этой схеме достигает 97%.

Рис. 26. Технологическая схема переработки берил­ла разложением его серной кислотой.

Разделение бериллия и алюминия осуществляют в две ста­дии, При нейтрализации раствора сульфатов бериллия и алю­миния аммиаком при 20° С примерно 75% алюминия пере­ходит в алюмоаммониевые квасцы.

Оставшийся алюминий отделяют от бериллия кипячением щелочного раствора алюмината и бериллата натрия. Бериллат натрия разлагается по реакции

Na₂BeO₂ + 2Н₂О ® Be(ОН)₂ + 2NaOH.

При этом примеси не осаждаются, так как они находятся в свя­занном состоянии с добавляемой этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА):

ЭДТА является чрезвычайно сильным комплексообразователем, она переводит в раствор даже осадки сульфатов кальция и маг­ния. Последовательные значения рК для ЭДТА при 20° С и ионной силе 0,1 равны: pК₁ = 2,0; pК₂ = 2,67; pК₃ = 6,16; pК₄ = 10,26. Первый и второй протоны отщепляются с противополож­ных концов молекулы. Двухвалентный анион имеет структуру с водородной связью, в которой оставшиеся два кислотных про­тона координируют карбоксильную группу и ион карбоксила с каждой стороны молекулы. Такая структура является причи­ной малой диссоциации третьего водородного иона. Последний кислотный протон иона НAn^3- переходит к соседнему атому азота. Большое значение pK₄ связано с отщеплением протона от атома азота.

ЭДТА образует комплексы с металлом по следующим схе­мам:

Meⁿ⁺ + H₂An^2- « MeAn^(n-4)+ + 2Н⁺, при рН = 4-5;

Meⁿ⁺ + Han^3- « MeAn^(n-4)+ + Н⁺, при рН = 7-9;

Комплексообразование с ЭДТА можно охарактеризовать кон­стантами равновесия реакций

Meⁿ⁺ + An^4- « MeAn^(n-4)+ К=[ MeAn^(n-4)+]/[ Meⁿ⁺]^.[ An^4-].

Эти константы являются константами комплексообразования (табл. 19). Комплексообразование с ЭДТА широко используют в технологии и аналитической химии редких металлов.

Таблица 19