鋰作為能源供給的重要原料,隨著新能源的迅速崛起,鋰礦資源被推向了開發熱潮。常見的鋰資源以偉晶巖型鋰和鹵水鋰為主,其中鹵水鋰開發難度大,目前多以偉晶巖型為主。而偉晶巖型鋰礦資源主要為鋰輝石、鋰云母類型。
1、鋰云母
鋰云母是最常見的鋰礦物,是提煉鋰的重要礦物。它是鉀和鋰的基性鋁硅酸鹽,屬云母類礦物中的一種。鋰云母一般只產在花崗偉晶巖中,顏色為紫和粉色并可淺至無色,具有珍珠光澤,呈短柱體、小薄片集合體或大板狀晶體。
2、鋰輝石
鋰輝石屬于輝石的一種,多產于花崗偉晶巖中,有時可形成粗大晶體,鋰輝石是工業上提煉鋰元素的優質礦源,但色彩優美且晶體透明的鋰輝石(翠綠鋰輝石、紫鋰輝石)則用作寶石材料,通常寶石級的鋰輝石重量都能超過1克拉,超過5克拉的鋰輝石也并不罕見。
下面小編將主要介紹鋰輝石和鋰云母的選礦方法。
1、鋰輝石的選礦方法
鋰輝石屬鏈狀結構硅酸鹽礦物,其顏色多呈灰白、綠、暗綠或黃色,玻璃光澤,半透明到不透明。根據其礦石性質,鋰輝石可采用的選礦方法有浮選法、磁選法和重選法(重懸浮液法),而浮選常作為主要方法,磁選及重選則為輔助方法。浮選主要有:正浮選法和反浮選法。
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01、正浮選法
該方法是先將礦石磨細后,利用陽離子捕收劑(氫氧化鈉或碳酸鈉)在強堿性條件下,經過高濃度、強烈攪拌、多次洗礦脫泥后,再加入脂肪酸(如油酸)或皂角類捕收劑,直接浮選鋰輝石。在浮選過程中,無需添加抑制劑,氫氧化鈉會與礦漿中的硅酸鹽化合生成玻璃水,能有有效抑制石英、長石等脈石礦物。
02、反浮選法
反浮選提鋰方法是利用石灰做調整劑,在堿性介質中,添加糊精、淀粉等作為抑制劑,抑制鋰輝石,再用糊精胺類陽離子捕收劑捕收脈石礦物,先浮出脈石礦物,尾礦(浮選槽內)則為鋰精礦。
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2、鋰云母的選礦方法
鋰云母(也稱鱗云母)屬云母族礦物,是一種層狀硅酸鹽,顏色為玫瑰色、紫色、淺紫色、灰黃色,有時為無色,無磁性,可從中提取鋰、銣、銫等有價金屬。常用的選礦方法有硫酸焙燒法、硫酸鹽焙燒法、石灰石法、氯化焙燒法、壓煮法和堿溶法幾種。
01、硫酸焙燒法
硫酸焙燒法是先將鋰云母和濃硫酸經細磨后,在低溫(110~200℃)下進行酸化焙燒,得到酸化熟料冷卻,再經水浸得到硫酸鋰溶液。
02、硫酸鹽焙燒法
硫酸鹽焙燒法是將鋰云母與硫酸鹽(硫酸鉀、硫酸鈉或硫酸鈣等)混合后,在一定高溫(800~950℃)下進行焙燒,使鋰云母發生置換,轉變成可溶性的硫酸鋰,然后再用水或稀酸浸出后過濾,得到鋰礦物。
03、石灰石法
石灰石焙燒法是將鋰云母與石灰石混合磨細至一定細度后,再經高溫(800~900℃)焙燒,冷卻后用水浸出,獲得含鋰溶液。
04、氯化焙燒法
氯化焙燒法主要是將鋰云母與氯化物(氯化鈉和氯化鈣等)磨碎后,在一定溫度下焙燒,使鋰與其他有價金屬轉化為可溶性氯化物,然后通過水浸得到氯化鋰溶液,氯化焙燒有高溫焙燒和中溫焙燒兩種方法。
高溫法:其焙燒溫度應高于堿金屬氯化物的沸點,焙燒過程中,使堿金屬氯化物揮發(呈氣態形式)并與雜質分離。
中溫法:焙燒溫度低于堿金屬氯化物的沸點,通過水浸出得到含堿金屬氯化物的溶液。
05、壓煮法
壓煮法提鋰需要先將鋰云母進行焙燒脫氟,使礦相轉型,然后在將其與一定量的碳酸鈉混合濕磨,在一定溫度(200℃)和一定壓力(0.2~2MPa)下反應,使Na+置換出Li+,再往浸出液中添加二氧化碳,使碳酸鋰轉為溶性碳酸氫鋰,固液分離后得到碳酸氫鋰溶液,加熱分解后得到碳酸鋰產品。
06、堿溶法
堿熔提鋰方法是使氫氧化鈉濃溶液與鋰云母混合,在一定溫度和壓力下發生反應,使Li+被濃堿分解,生成鋁酸鹽和硅酸鹽的混合溶液,然后利用陽離子交換樹脂將混合溶液中鋰、鉀等礦物質交換到樹脂中,再利用稀硫酸溶液將樹脂中的鋰、鉀置換出來,獲得鋰鉀混合溶液,最終再用碳酸鈉將將混合溶液中的鋰沉淀出來。
鋰輝石及鋰云母作為提鋰的主要礦物資源,其提鋰方法各有不同,在實際選礦廠中,需根據鋰的礦石性質進行選擇。因此,小編建議先進行選礦試驗,通過試驗分析設計適合的提鋰方法和定制鋰礦選礦設備。
資料來源:酷石頭網,鑫海礦也官網
原文始發于微信公眾號(鋰電產業通):鋰輝石與鋰云母,選礦方法介紹!
