KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
RAZRED 40 (3)
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 MAJA 1339.
PATENTNI SPIS ST. 14903
Seri Holding Societe Anonyme, L.iixembourg', Luxembourg.
Postopek za izdelovanje berilijevih zlitin.
Prijava z dne 5. junija 1937.	Velja od 1. decembra 1938.
Naizriaičena prvenstvena pravica z dne 29 aprila 1937 (Italija).
Predmetni izum se nanaša na pridobivanje berilijevih zlitin s poljtubnimi določenimi vsebinami, v zvezi z enim ali več kovinskih elementov, ki so sposobni, da se vežejo z berilijem, med katerimi prevladuje vsaj ena težka kovina, neposrednim potom, v eni sami operaciji, izhajajoč iz berilijevih spojin.
Izum se nanaša na postopek, ki obstoja, gledano iz splošnega vidika, v izvršitvi izločitve berilija, izhajajoč iz njega spojin, zlasti njega fluornih spojin, s pomočjo kovin ali metaloidov, sposobnih, da sprostijo iz njih berilij, s tem da se pusti delovati množina kovine ali metalo-ida, ki praktično odgovarja stoechiomet-rično množini berilija, ki ga vsebuje obdelovalna spojina, v svrho, da se doseže, s pomočjo kolikor mogoče kvalitativne izmenične reakcije, sprostitev praktično celotnega berilija iz obdelovane spojine. V splošnem se veže ta berilij potom iste operacije, —■ s tem, da se vrši operacija v navzočnosti ene ali več kovin (ali eventualno metaloidov), sposobnih, da se vežejo z berilijem, med katerimi prevladuje vsaj ena težka kovina, — v obliki berilijevih zlitim z določenimi vsebinami.
Težfcoče kemičnega in termičnega značaja, na katere se naleti pri razstavljanju berilijevih spojin s termokemičmemi obdelovanjem, izhajajo predvsem iz dejstva, da se nastopajoče izmenične reakcije zelo hitro omejijo, oziroma da povzročajo tvorbo produktov, ki ovirajo, da bi se izmenjaval nadaljevala pod pogoji, pod katerimi se mora delati. S tehničnega vi-
dika so te težave povečane vsled lahkote berilija, ki se nagiblje, da plava na stekleni peni in ostaja ločen od vsake navzoče težke kovine, dalje vsled visokega beri-lijevega tališča in vsled dejstva, ker berilj-lij z veliko lahkoto oksidira oziroma tvori ogljikove spojine.
V očigled tem težkočam se je skušalo pomagati si s tem, da bi se zamenjalo termo-kemične obdelovanje z elektroliti-čni.mi postopki. Tudi tako se ni prišlo, predvsem vsled močno povišenih produkcijskih stroškov, do industrijsko zadovoljivih rezultatov in do možnosti realizacije izdelovanja v industrijskem merilu.
Nato se je posluževalo za pridobivanje berilija in njega zlitim termo-kemione-ga1 postopka im se je obdelovalo potom zemno-alkalne kovine ali kovine kot je magnezij spojino berilijevega fluoriida in sicer spojino dvojne soli berilijevega in alkalno kovinskega (natrijevega) fluorida, ki je manj bogata na natrijevem fluoridu kot je fluorni berila! BeF2. 2NaF, to je dvojna 'sol berilij-natrijevega fluorida, kjer prideta na 1 mol berilijevega fluorida 2 mola natrijevega fluorida.
Ugotovilo se je dejstvo praktične ne-mogoonosti obdelovanja s fluornim beri-latom na podlagi reakcije:
BeF2.2NaF F 2 Mg = Be + 2Na + 2MgF2 ki postane eksplozivna vsled sprostitve natrija, katero dejstvo je dalo pravi povod za obdelovanje s kompleksno fluorno spojino BeF2. NaF namesto s fluornim be-rilatom BeF2. 2NaF, na podlagi reakcije: 2BeF . NaF FMg=Be-l-MgF2 + BeF2 . 2NaF
Din. 20.—
Taka reakcija se je tu zdela mogoča vsled dejstva ker se nahajajo navzoče množine natrijevega in magnezijevega tfeoriida v takem razmerju, da je ovirana reverzibilnost reakcije, ki bi vodila do sprostitve natrija. Vendar vodi, kot se je pokazalo, na ta način izvedena reakcija do izločitve le polovice berilija, ki se nahaja v obdelani spojini, v kovinsko stanje, medtem ko ostane druga polovica berilija v preostanku v stanju kompleksne spojine, ki se da ekstrahirati n. pr. v obliki fluornega be-rilata. Iz tega sledi močno zmanjšanje donosa obdelovanja in temu odgovarjajoče povišanje produkcijskih stroškov izdelovanja.
Problem izdelovanja berilija in njega zlitin v industrijskem obsegu pa je vseeno rešen na enostaven in praktičen način s postopkom, na katerega se nanaša pied-metni izum, in to pod pogoji, ki podajajo redno pridobivanje berilija, na neposreden in popolen način v smislu kvantitativnih izmeničnih reakcij in vsled tega s povišanim ali celo totalnim donosom, ki dosega praktično 100% in to zlasti v stanju zlitin z vsaj eno težko kovino, z v naprej določenimi vsebinami in se posebno z višjo vsebino berilija od 25% oziroma s poljubno povišano vsebino, in to izhajajoč iz vseh berilijevih spojin, sposobnih, da se dajo razstavljati s kovino ali meta-loidcm, - bodisi da se te spojine nahajajo v rudah ali da se jih je pridobilo z obdelovanjem slednjih, — in še posebno izhajajoč iz fluornih berilijevih spojin.
V sledečem bomo označavali v svrho poen ostavi jienj a kovine ali metaloide, ki se jih - predvsem radi njihovih elektro-po-zitivnih lastnosti, ki so elektrc-pozitivnej-še od berilija, — pusti delovati v svrho izločitve berilija iz obdelovanih spojin, z izrazom „razstavljajoči” elementi (kovine ali meitaloddi).
Popolna izmenična reakcija se izvrši v splošnem potom enostavne talilne o-peracije. V to svrho se morejo mešati, n. pr. mrzlim potom, reakcijske snovi, in sicer berili ieve spojine in razstavljajoče kovine ali metaloidi, kakor tudi eventualno kovine, ki naj se vežejo z berilijem, in se morejo enostavno skupaj taliti, pri čemer zagotavlja talilna operacija sama kemično spremembo potom dvojne izmenjave,— ki se jo doseže popolno in brez pomoči posebnih operacijskih sredstev, če se je oziralo na stoechiometrična razmerja, — in vezanje berilija z zlitinsko kovino ali kovinami.
Operacija se da izvršiti prednostno v električni indukcijski peči, n. pr. v peči z visoko frekvenco, treba pa povdariti, da so
ravnotako uporabljivi vsi delovni načini in že znane primerne naprave.
Kot berilijeve spojine, ki naj se obde-lujejo, se dajo uporabljati, kot zgoraj navedeno, vse spojine — im ravnotako rude, ki vsebujejo berilij — sposobne, da se dajo razstaviti v postopku, ki tvori predmet izuma. Vendar se uporabljajo predvsem 1'luoirne spojine, obstoječe n. pr. ali iz be-rilijevega fluorida ali iz dvojne soli berilija in alkalne kovine, v splošnem označene kot „alkalni Huoirni berilat” (n. pr. natrijev fiuorni berilat), ali iz zmesi iz enostavnega berildjevega fluorida in alkalnega fluornega berflata. Potrebno je pov-daniti, da je berifijev fluorid, ki se uporablja, vode prosta fluoirna spojina brez oksida, v nasprotju z običajnimi produkti, ki vsebujejo precejšnjo množino berilije-vega oksida, Oci se ne tali pri operacijski temperaturi jp se ne da reducirati, in ki vsled tega ne dopušča celotne ekstrakcije berilija; berilijev fluorid je koristen za u-porabo v tej obliki v mnogo slučajih predvsem vsled tega, ker povečava občutno ta-lilnost žiinder, ki se tvorijo, in olajšuje na ta način ločitev kovinskega produkta od žiinder.
V ostalem se more imeti, v slučaju pridobivanja berilijevih zlitin, namen, da se, v svrho znižanja talilnosti žiinder, v skladu z naravo zlitine, ki naj se dobi, dodajo žlindram alkalne ali alkaliziirane, kisik ne oddajajoče soli, kot so n. pr. fluor-ne in klorove spojine.
Zgoraj označeni postopek se izvrši glasom izuma na način, da se obdeluje flu-orna spojina berilija v navzočnosti ali v zmesi s fluoirno spojino druge kovine, prednostno vsaj dvovalentne, kot je magnezijev fluorid ali fluorid zemno-alkalme kovine, ali druge dvovalentne kovine, ki je eiektro-poziitivnejša; od berilija.
Pomen, ki ga poseduje operacija v navzočnosti take fluorne spojline zemmo-aiikalne kovine, magnezija ali druge kovine, zlasti v slučaju, če se obdeluje alkalni fiuorni berilat, se da tolmačiti z dejstvom, da opravlja ta zemmo-ajkaina ali druga flu-orma spojina vlogo nevtralizatorja, ki ovira sprostitev alkalne kovine obdelovanega fluornega berilata; in vsled tega, ker se pusti delovati baš stoechiometirična množina 'razstavljajoče kovine oziroma meta-loiida, se doseže popolna! izločitev berilija iz obdelovane spojine, ne da bi se riskirala sprostitev alkalne kovine, n. pr. natrija.
Tako se n. pr., če se obdeluje natrijev Uporni berilat v navzočnosti kalcijevega fluorida, postopa v smislu reakcije:
BeNa2 F‘ + Mg+n (CaF2) = 2 NaF +
+ MgF2+Be-I-n (CaF2),
•pri čemer deluje prklejani (CaFa) kot ucv-tralizator, vsled katerega ostane vels natrij vezan po fluoirju.
Ker ®e upoirablja pri tem za ekstrakcijo vsega berilija enega molekula BeNa-F' samo en molekul Mg (namesto dveh mole-kuloiv Mg, ki bi jih zahtevata odgovarjajoča reakcija s sprostitvijo natrija:), se izvrši pod najugodnejšimi pogoji kvantitativna reakcija:
BeNa2F4 + Mg = Be + 2NaF . MgFž.
Z eno besedo, uporaba dodatne fluor-ne spojine vsaj dvovalentne Ikiovime, zem-no-alkakie kovine ali magnezija, v katere navzoonoisti se operira, ovira sprostitev natrija (ali druge alkalne kovine, ki jo vsebuje obdelovana berilijeva spojina), vsled dejstva, ker se ta zemno-alkalna ali druga fluorna spojina nagiblje, da se razstavlja preje kot natrijev ali drugi fluorid, in ker pospešuje s svojim fluor sproščujočim nagibom reakcije, ki zagotavlja vezanje ftu-orja z natrijem, zlasti v oblika NaF.
Dejstvo, da se vrši operacija glasom izuma v navzočnosti vsaj dvovalentne kovinske fluorne spojine kot neutralizatorja, pomeni nadomestitev prebitka neuporabljenega berilijevega fluorida, ki ga je zahteval zgoraj navedeni postopek, s tem fkloridom nevtralizato-rjem.
iz tega izhajajo zlasti sledeče prednosti:
1.	) Razstavi se celotnost obdelovalnih berilijevih spojin in ves berilij, ki se nahaja v njih, preide v stanje kovine ali zlitine;
2.	) fluorna spojina zemno-alkalne kovine ali magnezija, v katere navzočnosti se vrši operacija, nevtralizira ali ovira reducirajoče delovanje natrijevega molekula (aili druge alkalne kovine obdelovane be-rilijeve spojine) in dovoljuje, da se izvrši popolna reakcija brez rizika eksplozije;
3.	) cena zemno-alkalmega ali drugega fluorida je neprimerno nižja od cene odgovarjajočega prebitka berilijevega fluorida;
4.	) steklena pena, sredi katere se tvori čisti berilij ali (njegove zlitine in ki bi imela sicer višjo specifično težo, se da potom penjenja v tekočem stanju dovesti v tako stanje, da postane relativno lahka, tako da pospešuje aglomeracija in ločitev tvorjenjih zlitin, tudi če imajo nižjo specifično težo kot je specifična teža imenovane steklene pene.
Kar se tiče množin reakcijskih snovi, ki naj se uporabljajo glasom izuma, se dajo iste potom kalkulacije v naprej določiti v svrho izvršitve željenih kvantitativnih reakcij. N. pr. so:
—	A, množina obdelovalne berilijeve spo-
jine;
-- B, množina berilijeve zlitine, ki naj se
dobi;
—	a, vsebina berilija v obdelovani beri-
lijevi spojini;
—	b, vsebina berilija v zlitini, ki naj ,se
dobi;
—	C, množina razstavljajoče kovine ali
metaloida, ki naj deluje;
—	E, kemični ekvivalent berilija;
—	e, kemičmi ekvivalent razstavljajoče
kovine ali metiajloida, ki se uporablja.
Potrebne množine reakcijskih snovi, ki se jim mora v praksi kolikor mogoče približati, so sledeče:
Množina A berilijeve spojine, ki se naj razstavi, je določena s sledečo formulo:
A-BXab-
Množina C razstavljajoče kovine ali metialokla, ki jo je treba uporabljati, je določena z enačbo:
„ B X b . e 100	‘ E
Mare se torej reči, da se pusti delovati na berilijevo spojino, {ki je po množini enaka množini berilija, ki naj se dobi, deljeni z vsebino berilija te spojine), množino razstavljajoče kovine oziroma metaloida, ki je praktično enaka množini iberi-lijai, ki naj se sprosti, pomnoženi z '.razmerjem kemičnih ekvivalentov berilija in razstavi jajoče kovine oziroma metaloida.
Kot razstavljajoče kovine ali metalo-ide, ki naj delujejo na berilijeve spojine, predvsem na njega fluorne spojine, da jih razstavijo, najsi bodo te kakršnekoli, se dajo uporabljati prednostno, po želji ali zase ali v stanju zmesi, ena ali več kovin, ki so elektro-pioizitivnejše od berilijia, da izločijo slednjega iz njega spojin; najboljši rezultati se dosežejo, če s,e uporablja ena ali več kovin iz vrste kovin, ki vsebuje alkalne kovine, zemno-alkatne kovine (n. pr, Ca, Ba, Rb, Sr, Ce) in magnezij; in sicer so najbolj koristne izrazito elefctro-pozitivnejše kovine kot je berilij. Vendar so bili doseženi ravnotako zelo zadovoljivi rezultati s kovinami, ki so manj elefctro-pozitivne, kot je n. pr. aluminij, ali celo z nvetaloiidi, ki opravljajo vlogo elektro-po-zitivnih elementov, kot so silicij, bor in ogljik.
V gotovih slučajih se more imeti namen, primešati razstavljajoče kovine oziram a metaloide v stanju kovinskih sipojin,
—	ali delati v navzočnosti kovinskih spojin, — na način, da se dovede razlstavlja-
joči element tekom operacije v kovinsko ali metaloidno stanje.
Posebno v slučaju, če se 'Uporablja kot razstavljajoči eltement natrij, se pusti, da se izogne vrenje povzročujočemu nagibu, ki ga ima natrij sam, reagirati ta kovina v navzočnosti kovinskih spojin, s katerimi poseduje natrij kemično sorodnost, zadoš-čujiočo, da dopušča, vsled tvorbe n. pr. eu-tektične zlitine, izvršitev praktično kvantitativne reakcije brez težkoč.
Med dvovalentnimi kovinami je, izven zemno-alkainih kovin, posebno zanimiva uporaba magnezija kor razstavljajoče kovine. Če se pusti delovati magnezij n. pr. na natrijev fluorni berilat, se izvrši razstava slednjega najpreje pri okoli 900°C, in sicer potom posredujoče reakcije, ki daje dvojino sol berilij — magnezijevega fliu-onidia, n. pr.:
2 BeF2. n NaF4 2 Mg = Mg BeF4 + Be + + Mg+n NaF,
nakar se razstava nadaljuje potom druge dvojno izmenične reakcije (pri okoli 1100°C), ki je mnogo aktivnejša od prve in ki se vrši poi enačbi:
Mg BeF4 + Mg = 2 Mg F2 + Be.
S tem, da se pridene zmesi prebitek natrijeve soli z magnezijevim fluoiridom, ki se tvori, se ustvari zmes z nizkim tališčem, ki zelo olajšuje aglomeracijo berilija v kompaktno stanje.
Na enak način kot gori navedeno se more pustiti delovati kovina, ki je manj elektro-pozitivna kot je berilij, n. pr. aluminij. Slednji reagira dejanski na totalni način na berilij, ki se nahaja v fliuoirnih spojinah, ki vsebujejo berilijev fluorid, če se uporablja n. pr. zmes magnezijevega in berilijevega fluorida, pri čemer se mora nahajati magnezijev fluorid v množini, ki je kemično vsaj ekvivalentna oni berilijevega fluorida. Reakcija se izvrši potem po sledeči enačbi:
3 Be Mg F4+2 AI = 3 Be + 3MgF2. Al2 F6.
Ta reakcija se vrši tudi, če vsebuje fliuorna zmes kak drug element, n. pr. kisik, pod pogojem, če je bilo upoštevano gori navedeno ekvivalentno razmerje. Prednostno se da obdelovati berilijev fluorid z aluminijem v navzočnosti magnezija.
V slučaju, da se uporablja kot razstavljajoči element metaloid kot je n. pr. silicij, more reagirati ta silicij na fluorne spojine berilija, — pod točno določenimi pogoji, —■ na isti način kot kovina, ki je elektropozitivnejša od berilija. Eden izmed potrebnih pogojev, da se doseže ta rezultat, je operacija pri temperaturi, ki je nalaihko višja od talilne temperature kovinskega silicija. Drugi pogoj je zagoto-
vitev hitrega vezanja ali izločitve tvoreče-ga se SiF4, ker bi navzočnost SiF4 mogla povzročiti reverzibilnost izmenične reakcije; nasprotno je ta reverzibilnost ovirana vsled užlimdranja silicija v obliki fluornih silikatov, ki so nerazstavljiva pri reakcijski temperaturi. Odgovarjajoča reakcija, po kateri se vrši operacija, je razvidna iz enačbe:
2 BeF2+MF2 + Si = 2 Be + M Si F«, v kateri predstavij'a M dvovalentino' kovino. Sredstva za. zagotovitev stabilnosti fluor-nega silikata, ki se tvori pri reakciji, so v praksi zelo enostavna; n. pr. se uporablja v to.svrho silicij v eutektičneim stanju z vsaj dvovalemtno kovino.
Za pridobivanje berilijevlh zlitin po postupku glasom izuma (z različno vsebino berilija, po želji med manj kot 1 % do skoro 100fl/o) je primerno, da se pusti delovati razstavljajoča kovina ali kovine tali meta-loidi v navzočnosti kovine ali kovin (ali eventualno metaloidov), ki naj se vežejo z berilijem, med katerimi prevladuje vsaij ena težka kovina, ali pa tudi v navzočnosti kovinskih spojin, sposobnih dobavljati, pri poteku reakcije same, predmetno kovinsko 'zlitino ali zlitine.
Željene vsebine zlitine, ki naj se končno dobi, se dosežejo s tem, da se uporablja množina zlil inskega elementa, ki je točno sorazmerna množini te snovi, ki naj jo vsebuje končna zlitina. V splošnem se pusti delovati razstavljajoča kovina ali kovine ali imetaloiidi bodisi v navzočnosti elementa ali elementov, ki naj se vežejbi z berilijem, bodisi v stanju zmesi ali zlitine z njimi ali vsaj z enim izmed njih.
Kot elemente, ki so posebno sposobni, da se uporabljajo kot elementi razstavljajočih zlitin, se more uporabljati zlasti enega ali več izmed sledečih elementov, v svr-ho pridobitve binarnih zlitin ali zlitin z več sestavinami, pri čemer prevladuje vsaj ena težka kovina: baker, železo, nikelj, kobalt, sheelit, molibden, krom, vanadij, bor, ti-tan, mangan, cink, srebro, zlato, platin, kositer talij, bizmut, svinec, kadmij, uran, litij, kalcij, magnezij, aluminij, silicij, ogljik, fosfor.
Kar se tiče izvršitve operacije kot take, obstoja le-ta v splošnem v tem, da se dovedejo reakcijske snovi v kontakt, n. pr. mrzlim potom, delno ali v celoti, da se eventualno skupaj mešajo in skupaj talijo, n. pr. v loncu, in da se pusti berilijeva zlitina končno ločiti od tvorjene steklene pene.
Da se zbere finalni produkt, ki se naj dobi, na kolikor mogoče lahak način, brez izgub in v najbolj čistem stanju, se je ugotovilo, da je koristno, da se prednostno
operira pod takitmi pogoji, poselbrao nia p o dragi ipremišljene izbere reakcijskih snovi, ki se jih uporablja, — da se dobi ta finalni produkt (berilijeva zlitina ati eventualno kovinski berilij) v obliki relativno zelo kompaktne -mase, ki se -sama po sebi odloči od drugih reakcijskih produktov, ki tvorijo predvsem stekleno peno.
Ta rezultat se da doseči posebno, če se pusti delovati zmesi ali zlitine, -— razstavljajočega elementa ali elementov z elementom ali elementi, ki naj se vežejo z berilijem, — iki so take vrste, da imajo precej različno' težo im sicer kolikor mogoče višjo, od teže 'obdelovane berilijeve spojine v staljenem stanju, na način, da ima tvorjena zlitina po mešanju vselej, občutno višjo težo od teže tvorjene steklene pene in se tako odtoči v obliki zelo kompaktnega produkta, in sicer pod to stekleno peno.
(Piri predmetnem izumu je vsled tega koristno, da se pusti delovati razstavljajoča zlitina, ki je v začetku težja od obdelovanega berilija v tekočem stanju in ki daje zlitino, ki je končno v vseh primerih težja od tvorjene steklene pene; v splošnem se da olajšati ločitev s tem, da se podeli stekleni peni specifična teža, ki je v toliko nižja, v kolikor se jo dovede, n. pr. potom penjenja, v bolj razredčeno stanje. Tako se doseže, da se zbere pridobljena berilijeva zlitina v obliki kompaktne mase pod stekleno peno, tudi v slučaju, če ima ta zlitina zelo visoko vsebino berilija, tako- da je v resnici lažja od tvorjenih steklenih pen.
V ostalem se je ugotovilo, da je tvorjenje berilijevih zlitin z željenimri vsebinami zelo olajšano, če se uporablja -razstavljajoče sredstvo in element ali elementi, ki -naj se vežejo z berilijem, v stanju zmesi, ki se tali pri relativno nizki temperaturi in -še posebno pri nižji temperaturi kot je tališče njenih sestavin. Tako se v svrho tvorbe zlitine potom (berilija in težke kovine uporablja prednostno zmes ali zlitina razstavljajočega elementa' im te kovine, združenih v relativnem razmerju, iki se približuje ali odgovarja sestavini eutektione zmesi.
Uporaba take zmesi iz nizko talilno temperaturo z ozirom na talilno tempera-turo njenih -sestavin, tvori zelo praktično sredstvo za olajšanje izvršitve izmenične reakcije, vsled tega, ker se zniža reakcijska temperatura in skrajša trajanje operacije. Pri tem zadostuje delati pri temperaturi, ki je ravno zadostna, da se nahajajo reakcijske snovi in tvorjena berilijeva zlitina v staljenem stanju.
Pod posebno ugodnimi pogoji -se pri-
dobivajo torej berilijeve zlitine z vsaj eno težko kovim-o, če se uporablja kot redukcijska zlitina eutektična zlitina z ne visokim tališčem; najde se, da prehaja berilij, postopno- kot se tvori, v stanje tekoče zlitine, ki naj se dobi; talilna temperatura te ■nove zlitine -narašča z množino navzočega berilija, vendar se veže sproščeni berilij, pa najsi bo vsebina berilijiai, ki se ga želi dobiti v koničnem produktu, še tiako> visoka, postopno kot se tvori, in temperatura, ki se jo doseže, ostane vedno dosti nižja od temperature, ki je potrebna za taljenje čistega berilijiai.
Uporaba eutektične zlitine bi mogla zares dovesti le do tvorbe berilijevih zlitin, katerih vsebina bi variirala v relativno ozkih mejah. Vendar se pa more dobiti cela možna lestvica berilijevih zlitin, ki 'vsebujejo vsaj eno težko kovino v znatnejši množini, če se pusti delovati eutektična v navzočnosti željene -dopolnilne množine zlitimiske kovine, ki pri -normalnih delavnih pogojih ne vpliva na akcijo razstavljajoče eutektične zlitine; vsled tega se doseže pri isti operaciji, brez težav, fuzija zlitinskih kovin v željenom razmerju, ki se je v naprej določilo, z berilijevo zlitino, tvorjeno potom dvojine izmenjave z delujočo eutek-tično zlitino.
V nadaljnem sledijo razni primeri za izdelovanje berilijevih zlitin, v katerih prevladuje vsaj ena težka kovina, kateri primeri odgovarjajo tipičnim slučajem izvršitve postopka glasom izuma, na katere pa izum ni omejen:
Primer L
Produkcija berilj-bakrove zlitine s 25% Be, z uporabo magnezija in bakra.
Reakcijske snovi se vložijo v mrzlem stanju v grafitni lonec z vsebino približno 10 litrov: na dnu v velikih kosih 4,230 kg zlitine iz Mg in Cu z 20% Cu; zgoraj 6 kg berilijevega fluorida, vode prostega im brez oksida, ki se močno komprimira; še višje se dene 1 kg staljenega natrijevega fiuornega berilata in, tudi v velikih kosih, 2,875 kg elektro-litičnega bakra. Ko se je pokril lonec z grafitnim pokrovom, se dene v mufollo brez iznačne cirkulacije in se temperatura hitro zviša na 900°C. Ta temperatura se vzdržuje tekom 20—25 minut, potem se hitro poviša na 1200°C. Pusti se, da se zlitina usede in se jo -odlije, tako da ostane steklena pena ločena. Na ta način se pridobi zlitina, težka 4,94 kg s 25% Be in 75% Cu.
Primer 2.
Produkcija berilij-železne zlitine z u-porabo zlitine kalcija in želez®, v induk-
cijski peči z visoko frekvenco.
V lonec, ki je zavarovan z berilije-vim oiksidom ,za izvršitev postopka z in-dulkcijsko kurjavo, se dene 43 kg železo-kalcijeve zlitine s približno 42°/o (kalcija, ki je zdrobljen na kose, in na to stopljeno zlitino se šaržira 10 kg berili je vega fluorida, prostega vode in brez oksida. V lonou se vzdržuje atmosfera, oskrbovana z vodikom, dokler se ne zagotovi izločitve zraka; temperatura se dvigne do 1150—1200nC In se vzdržuje približno pol ure, pri čemer se vzdržuje masa v staljenem stanju z mešanjem. Ko se je prekinilo z delovanjem indukcijskega polja in prenehalo z oskrbovanjem z vodikom, se odlije steklena pena in se vliva kovina naravnost v palice. Tako se dobi 37 kg zlitine s 4,8% Be in 95 ?o Fe.
Primer 3.
Produkcija zlitine Be — Ni s 25% Be, z uporabo aluminija in niklja.
110 kg intenzivne zmesi berilijevega in magnezijevega fluorida v enako molekularnih množinah, spremenjenih v prah brez dostopa zraka, se vtelesi 18 kg aluminijevih opilkov in 27 kg nikljevih opilkov. Masa se v lonou iz grafita, ki se pokrije in dene v mufolo, brez zraka močno komprimira pri temperaturi 1200°C., ta tempera-tuna se vzdržne tekom spremenljive dobe, v skladu iS' termično kapaciteto mufole; tako se bo vzdrževala temperatura 1200°C, če se je dosegla v 35—40 minutah, tekom ene ure. Potem se hladi, steklena pena odlije in dobi na te način zlitina Be — Ni s 25% Be in 75% Ni.
Primer 4.
Produkcija beriiij-železne zlitine s 40% Be, z uporabo silicija kot razstavljajočega sredstva.
Vzame se zmes Be fluorida, vode prostega, in Ca fluorida, v ekvivalentnih množinah, in ta zmes se vloži v menjajočih se plasteh s kovinskim silicijem s 95% Si in 5% Fe v kosih. Masa se pokrije z elektiro-litičnim železom v majhnih kosih in se komprimira v loncu iz berilija ali magnezija, ali tudi grafita, obloženem znotraj z BeO ali z MgO. Nad maso se položi plast iz (natrijevega fluorida, mešanega z jedav-cem in z debelimi kosi elektrolitičnega železa. Lonec se vnese v mufolo in temperatura se dvigne počiaisi do 1400°C. Nato1 se pusti počivati in se izlije, ob izločitvi steklenih pen; dobi se zlitina s 60% Fe in 40% Be in z malimi količinami silicija.
Primer 5.
Produkcija beriiij-železne zlitine z 9°/« Be, z uporabo eutektične zlitine aluminija in železa.
V	lonec iimdiukcijse peči se vloži 7,5 kg eutektične zlitne Al — Fe, ki se tali pri 1160nC. Nad njo se komprimira 25 kg zmesi iz berilijevega in magnezijevega fluori-da, ki vsebuje 7,5% berilija, in nad navedeno zmesjo še 2 kg elektrolitičnega železa. Temperature se dvigne hitro do 1180°C in se tu vzdržuje 45 do 50 minut. Lije se v forme in dobi na ta način 7,7 kg zlitine železa in berilija z 9% Be, ki se tali pri 1155°C.
Primer 6.
Produkcija specijalne železne zlitine z berilijem in kromom, neobčutljive napram kislinam.
V	lonec zavarovan potom BeO in o-premljen s perforiranim pokrovom, skozi katerega vedi cev, ki je napravljena enako iz BeO in ki služi za oskrbovanje z vodikom, se vloži 10 kg železne zlitine z 21, 5% krama in 8, 5% niklja v velikih kosih; mad temi se komprimira zmes iz 7 kg zelo homogenega kalcijevega fluornega berilata, ki se dobi iz ekvivalentnih množin dveh fluoridov, in iz 8,50 kg 25%-nega silicija v prašku; vse skupaj se pokrije z malo plastjo žganega apna in jedavca. Ko je loinac tako privravljen, se postavi v indukcijsko peč in se dovaja vodik med hitrim naraščanjem temperature. Po 15 do 20 minutah zelo živahne fuzije, se pusti ohladiti, odlije se steklena pena, kovina se pa vlije n. pr. v formo. Tako se dobi 10,5 kg specijalne železne zlitine s 20,5% Cr, 7,75% Ni in 4,75% Be.
Primer 7.
Produkcija srebro-berilijeve zlitine z uporabo zlitine iz aluminija in srebra.
V	majhen lonec, ki je zaverovan potom berilijevega oksida z vsebino 1 litra in L4, se dene 1225 g zmesi iz berilijevega fluorida (475 g) in magnezijevega fluorida. Na vrhu se porazdeli v kosih, ki so 4 do 5 cm3 veliki, 645 g zlitine iz aluminija in srebra z 28% aluminija, ki se tali pri 558° C. Z dvigom temperature za -dobo 1 ure do 1100° se dobi, potem ko se je prelilo v kalup, sa 555 g zlitine z 18% Be in .82% srebra, ki se tali pri 880 — 1075° C.
Patentni zahtevi:
L) Postopek za neposredno pridobivanje berilijevih zlitin z eno ali več kovi-
nami, med katerimi prevlakuje vsaj ena ježka kovina, s tem da se obdelujejo beri-lijeve spojine, zlasti njega fluorne spojine, ki SiQ sposobne, da se razstavijo, potom razstavljajočih kovin aji metaloidov, v navzočnosti kovine ali kovin, ki naj se vežejo z berilijem, v množinah, ki so sorazmerne vsebinam, ki naj se dobijo v končni zlitini, označen s tem, da s;e, — v svnho sprostitve praktično celotnega berilija iz obdelovane spojine, — pusti delovati razstavljajoča kovina ah kovine in/ali meta-loid ali metalloiidi, v množini, ki praktično odgovarja stoechiometrično množini berilija v obdelovani spojini, in da se, — posebno v svrho iraizstave kompleksne fiuor-ne spojine in kovine iz vrste kovin, ki vsebuje alkalne kovine, — zlasti alkalnega fluornega berilata — in eventualno barili-jevega fluorida, ki je praktično vode prost in brez oksida, — obdeluje ta fluorniai spojina v navzočnosti fluorida druge kovine, — s katero se je eventualno predhodno mešala —, ki deluje kot neutralizator, ki ovira razstavo drugega kovinskega fluorida kot berilijevega fluorida, tvorjenega z izmenično reakcijo, — in sicer prednostno v navzočnosti fluorida vsaj dvovaleintne kovine kot so zemmo-alkalne kovine ali magnezij.
2.	) Postopek po zahtevu 1.), označen s tem, da se pusti vršiti operacija tako, da se skupno talijo reakcijske snovi, — slednje se morejo uporabljati delno ali v celoti im dovesti v kontakt mrzlim potom, dalje staljene ali mešane, — v navzočnosti zlitinske kovine ali kovin, katera operacija se more vršiti n. pr. v električni niduk-cijski peči, kot je peč z visoko frekvenco.
3.	) Postopek po zahtevu 1.) ,označen s tem, da se uporablja kot razstavljajoča snov, ali zase ali v zmeseh, ena ali več kovin iz vrste kovin, ki vsebujejo alkalne kovine (n. pr. Na, K, Li), zemno-alkalne kovine (n. pr. Ca, Ba) in magnezij, kakor tudi aluminij, ali metalloid, kot je n. pr. silicij, pri čemer se more uporabljati navedena, razstavIjaijoča snov ali snovi v stanju spojin, iz katerih se sprostijo tekom operacije same.
4.	) Postopek po zahtevu 1.), označen s tem, da se pusti delovati, kot razstavljajoče elemente, elemente, ki so elektro-po-zitivnejši od berilija, in za pridobivanje zahtevanih berilijevih zlitin, zlitinske elemente, ki so manj elektro-pozitivni, ki so eventualno vezani z razstavljajočimi elementi in ki ne posredujejo pri razstavljajočem delovanju, temveč se vežejo končno z berilijem, izločenim iz imenovane spojine, kateri zlitinski element ali elementi se morejo uporabljati eventualno v obliki ko-
vinskih spojin in sicer .fluornih ali drugih spojin, ki so sposobne, da se tudi same razstavijlo potoni razstavljajočega sredstva, pri čemer sprostijo kovinski element, ali elemente, ki naj se vežejo z berilijem.
5.	) Postopek po zahtevu 1.), označen s ‘tem, da se — v svrho, da se doseže, da preide berilij iz obdelovane spojine v stanje zahtevane zlitine brez znatnega povišanja temperature, —- pustijo delovati razstavljajoča kovina ali metaloid in kovinski element ali elementi, ki naj se vežejo z berilijem, med katerimi prevladuje vsaj ena težka kovina, v stanju zmesi z nizkim tališčem, s tem da se uporablja, zmes, ki ima tak sestav, da se tali pri nizki temperaturi z ozirom na svojje .sestavine, in še posebno — v svrho, da sje veže berilij z drugo! kovino —■ talk sestav, da se približuje alli odgovar-jia eutektični zlitini, na način, da se izvrši praktično totalna izločitev berilija iz njega spojine in njegovo združenje z zlitinski m elementom ali elementi pri relativno nizki temperaturi, pri čemer se izbere prednostno taka eutektična zlitina, da ostane temperatura do konca operacije nižja od berilijevega tališča,
6.	) Postopek po zahtevih 1.) im 5.), označen s tem, da se pusti delovati zlitina sosednega ali ekvivalentnega sestava kot je eutektična zlitina, v kolikor je to potrebno, v navzočnosti dodatne kovine, ki naj se veže z berilijem, katera dodatna, množina je potrebna, da se dosežejo željene vsebine v končni lahki zlitini, in ki ne posreduje pri reakciji, temveč se združi s končno dobljeno zlitino.
7.	) Postopek po zahtevu 1.), označen s tem, da se vrši operacija potom zmesi ali zlitine, ki ima težo, ki je občutno višja kot je, na eni strani, začetna teža obdelovane berilijeve spojine v staljenem stanju, in na drugi strani, komanai teža tvor j ene steklene pene, na način, da se izdelana zlitina zbere sama po sebi v obliki kompaktne mase, ki je dobro ločena od Imenovane steklene pene in se nahaja pod stekleno peno, ki se jo more napraviti znatno lažjo potom penjanja.
8.	) Postopek po zahtevu L), označen s tem, da se pusti delovati zmesi ali zlitine, ki vsebujejo kot elemente, ki naj s,e vežejo z berilijem, enega ali več izmed sledečih 'elementov: baker, železo, nikelj, kobalt, sheelit, molibden, krom, vanadij, titan, bor, mangan, cink, srebro, zlato, platin, kositer, talij, bizmut, svinec, kadmij, uran, litij, kalcij, magnezij, alluminij, silicij, fosfor.
9.	) Postopek po zahtevu 1.), označen s tam, da se pusti delovati, bodisi na beri-lijev fluorid, bodisi na alkalni fluoiriid be-
dlat, in posebno na natrijev fluorni beri-lat -— v splošnem v navzočnosti kovinske finome spojine kot je magnezijev fluorid — ena laili več razstavljajočih kovin iz vrste kovin, ki vsebuje natrij (v splošnem v navzočnosti kovinske spojine, ki tvori z natrijem drago spojino, talečo se prednostno pri nizki temperaturi), kalij, litij, kal-
cij im magnezij, — ali zlasti na berilijev fluorid, aluminij in/a li silicij — ravnotako v navzočnosti kovinslke fluor,ne spojine kot je magnezijev fluorid — eventualno tudi še skupaj s kovinsko spojino kot je magnezija, ki je sposobna, da se reducira v prvi vrsti potom imenovanega aluminijia ali silicija.