中國道路發展簡史
[拼音]：pi
[英文]：beryllium
元素符號Be，鋼灰色金屬，在元素週期表中屬ⅡA族，原子序數4，原子量9.01218，密排六方晶體，常見化合價為+2。
1798年法國人沃克蘭 （L.N.Vauquelin）發現鈹的氧化物。1828年，德國化學家沃勒（F.Whler）和法國化學家比西 （A.A.B.Bussy）各自用鉀還原氯化鈹的方法，分別製得單質的鈹。沃勒將它命名為beryllium(Be)，而比西則命名為glucinium（Gl），1957年才由國際純粹化學與應用化學聯合會 （IUPAC）按前者定名。1898年法國人勒博（P.Lebeau）用電解氟化鈉－氟鈹酸鈉熔體的方法制得小顆粒的鈹。
已知含鈹礦物有30多種，但直到1968年，其中僅綠柱石具有工業價值。綠柱石是一種鈹鋁矽酸鹽，其通式為3BeO·Al2O3·6SiO2，理論上含BeO近14％。實際上BeO含量一般為9～13％;主要產於巴西、阿根廷、印度、南非等。中國新疆、江西等地也出產。1968年開始使用含水矽鈹石[Be4Si2O7(OH)2]制鈹。含水矽鈹石中氧化鈹的理論含量為39～42％，但是工業礦物呈高度分散狀態，氧化鈹含量只有1.7～2.5％；主要產於美國。
性質和用途
鈹在室溫下的抗氧化能力近似鋁，在乾燥空氣中於600℃可長時間抗氧化；於800℃可短時間抗氧化。鈹在低溫高純水中具有優良的抗蝕性。室溫下，鈹易與稀硫酸反應，與濃硫酸反應緩慢；與稀硝酸和醋酸發生反應，與濃硝酸和冰醋酸不發生反應；但在高溫下則與濃硝酸發生反應。鈹與濃的鹼溶液激烈反應；在略高於鈹熔點的溫度下，與碳反應生成碳化鈹；略高於900℃時可與氮作用;1000℃下粉末狀金屬可與氨作用生成氮化鈹。
X 射線對鈹有很高的透過能力。鈹核被中子、α 粒子、氘核及γ射線撞擊或照射時產生中子，因此鈹是一種中子源材料。鈹原子的熱中子吸收截面為 0.009靶恩。
工業用鈹大部分以氧化鈹形態用於鈹銅合金的生產（見銅合金），小部分以金屬鈹形態應用，另有小量用做氧化鈹陶瓷等。40年代前金屬鈹用做 X光窗和中子源等，從40年代中期到60年代初，主要用於原子能領域，如利用鈹能使中子增殖作試驗反應堆的反射層、減速劑和核武器部件等。1956年慣性導航系統首次使用鈹陀螺，從此開闢了鈹應用的重要領域。60年代鈹的主要用途轉入航天與航空領域，用於製造飛行器的部件（見鈹材）。
1980年世界鈹礦石的生產能力（以鈹計）約為1315噸。實際產量受軍備、原子能和空間計劃的影響，波動較大。1972～1974年，世界鈹礦的年產量（以鈹計）約為185噸。1976年以後，美國鈹的消費量逐年增長，1980年達到 300噸。1977～1980年銅鈹中間合金中鈹的價格為135美元/公斤，純鈹265～307美元/公斤，陶瓷級氧化鈹為57美元/公斤。綠柱石精礦（BeO10～12％）為75～85美元/短噸。
工業上金屬鈹的生產一般分為兩步：第一步是從綠柱石中提取氧化鈹，第二步是由氧化鈹製取金屬鈹。
氧化鈹的提取
有硫酸鹽法和氟化物法。
硫酸鹽法
先將綠柱石在1600～1700℃熔融，熔體用冷水水淬，得到的細粒狀玻璃體，磨細到－200目，與濃硫酸混合，在250～300℃反應，使鈹、鋁氧化物轉化成水溶性硫酸鹽，而二氧化矽則不與硫酸發生反應，入渣棄去。在浸出液中加氨中和遊離的硫酸，產生的硫酸銨同硫酸鋁化合形成鋁銨礬[NH4Al(SO4)2·12H2O]沉澱，從而使鋁大部除去。然後利用鈹、鋁離子在鹼性溶液中穩定性的不同，使鈹、鋁進一步分離。例如在溶液中加入乙二胺四乙酸（EDTA）螯合劑和氫氧化鈉可使鋁、鐵、鉻、錳、稀土等雜質保持在溶液中。然後把溶液加熱到接近沸點，鈹酸鈉便水解生成氫氧化鈹沉澱而與雜質分離。於750～800℃煅燒氫氧化鈹，即成工業氧化鈹（圖1）。
氟化物法
將磨細的綠柱石和氟矽酸鈉或氟鐵酸鈉混合制塊，在750℃燒結，礦石中的鈹轉化為水溶性的氟鈹酸鈉，而鋁、鐵、矽等仍保留氧化物狀態。燒結塊磨細後，用水浸出（見浸取）、過濾，濾液中加入氫氧化鈉，得到鈹酸鈉溶液。煮沸溶液，鈹酸鈉便水解沉澱，得到工業純氫氧化鈹，再煅燒成氧化鈹。殘液用硫酸高鐵處理，生成氟鐵酸鈉沉澱，回用制塊。此法鈹的回收率在90％以上，比硫酸鹽法高。
從含水矽鈹石提取
60年代末開始以含水矽鈹石為提取鈹的原料。這種原料中的鈹呈簡單的矽酸鹽形態，用硫酸在近沸溫度直接浸出。所得鈹溶液，用溶劑萃取處理，以D2EHPA[二（2-乙基己基）磷酸]煤油萃取，鈹進入有機相，然後用碳酸銨溶液反萃，反萃液通過分步水解，除去鐵和鋁，最後加熱到95℃，得Be(OH)2·2BeCO3沉澱。
金屬鈹的生產
氧化鈹極難直接還原成金屬，生產中先將氧化鈹轉化為鹵化物，然後再還原成金屬。有兩種工藝：氟化鈹鎂還原法（見金屬熱還原）和氯化鈹熔鹽電解法。
氟化鈹鎂還原法
將氫氧化鈹溶於氟氫化銨(NH4F·HF)溶液中，得氟鈹酸銨 [(NH4)2BeF4]溶液。然後加碳酸鈣除鋁；加過氧化鉛（PbO2）除錳、鉻；加多硫化銨[(NH4)2Sx]除重金屬雜質，經真空蒸發、濃縮結晶得純淨的氟鈹酸銨。結晶在900℃進行熱分解，得熔融氟化鈹，鑄成小錠，用於還原。鎂還原按BeF2＋Mg─→Be＋MgF2進行反應。還原過程開始於 900℃，結束時升至1300℃，以利金屬與渣分離。生產中鎂的用量通常只有化學計算值的70％。過量的氟化鈹可以降低渣的熔點和粘度，有助於金屬鈹的聚結和渣的分離，還能防止因反應放熱而使溫度急升，引起鎂的大量揮發。在還原產物進行水浸處理時，過量的氟化鈹迅速溶解，使金屬鈹珠更易分離。還原所得金屬鈹珠經真空熔鍊，除去未反應的鎂、氟化鈹和氟化鎂等雜質後，鑄成鈹錠（圖2）。
氯化鈹熔鹽電解法
先將氧化鈹和碳還原劑混合，加焦油等粘結劑製成球團，在900℃以上焦化，所得焦化塊裝入氯化爐，在700～900℃通入氯氣進行氯化，得到氯化鈹。氯化鈹在鎳制坩堝內進行熔鹽電解。坩堝內放置鎳制圓筒作陰極，中心懸置石墨棒作陽極。純無水氯化鈹與等量的純氯化鈉混合、熔融，在350℃下進行電解。電解週期結束後取出沉積物，用冰水浸洗，除去熔鹽，得到鱗片狀的金屬鈹。經真空熔鍊，澆鑄成錠（見氯化冶金）。
為製備較高純度的鈹，可將粗鈹用真空蒸餾、熔鹽電解精煉或區域熔鍊等方法進行精煉。
鈹毒
40年代初期開始逐步確認鈹及其化合物對人的危害。鈹及其化合物的粉塵、煙霧能引起人體很多器官的急性或慢性中毒。急性中毒是在短時間接觸或吸入大量毒物引起的，病症包括接觸性皮炎，面板潰瘍，眼結膜炎，呼吸系統的鼻粘膜炎、咽炎、支氣管炎、化學性肺炎等。慢性中毒是遲發性的，發病時間可遲至接觸毒物後20年。主要表現為肺部的長期延續性病變。
鈹的毒害主要產生於粉塵、煙霧的吸入和接觸，各國曾制定了防範性的衛生標準。1949年美國確定的空氣含鈹允許濃度的標準：
（1）車間工作時間內空氣中鈹的濃度平均不得超過2微克/米3；
（2）任何時間一次檢測車間空氣中的鈹濃度不得超過25微克/米3；
（3）鈹廠鄰近地區空氣中鈹的月平均濃度不應超過0.01微克/米3。
參考書目
D.R.Floyd， G.J.London， D.Webster， J.N.Lowe ed.，Beryllium Science and Technology， Vol.I ＆ Ⅱ，Plenum，New York， 1980.
H.H.Hausner ed.， Beryllium，Its Metallurgy and Properties， University of California Press，Berkeley，1965.