锂作为能源供给的重要原料,随着新能源的迅速崛起,锂矿资源被推向了开发热潮。常见的锂资源以伟晶岩型锂和卤水锂为主,其中卤水锂开发难度大,目前多以伟晶岩型为主。而伟晶岩型锂矿资源主要为锂辉石、锂云母类型。
1、锂云母
锂云母是最常见的锂矿物,是提炼锂的重要矿物。它是钾和锂的基性铝硅酸盐,属云母类矿物中的一种。锂云母一般只产在花岗伟晶岩中,颜色为紫和粉色并可浅至无色,具有珍珠光泽,呈短柱体、小薄片集合体或大板状晶体。
2、锂辉石
锂辉石属于辉石的一种,多产于花岗伟晶岩中,有时可形成粗大晶体,锂辉石是工业上提炼锂元素的优质矿源,但色彩优美且晶体透明的锂辉石(翠绿锂辉石、紫锂辉石)则用作宝石材料,通常宝石级的锂辉石重量都能超过1克拉,超过5克拉的锂辉石也并不罕见。
下面小编将主要介绍锂辉石和锂云母的选矿方法。
1、锂辉石的选矿方法
锂辉石属链状结构硅酸盐矿物,其颜色多呈灰白、绿、暗绿或黄色,玻璃光泽,半透明到不透明。根据其矿石性质,锂辉石可采用的选矿方法有浮选法、磁选法和重选法(重悬浮液法),而浮选常作为主要方法,磁选及重选则为辅助方法。浮选主要有:正浮选法和反浮选法。
01、正浮选法
该方法是先将矿石磨细后,利用阳离子捕收剂(氢氧化钠或碳酸钠)在强碱性条件下,经过高浓度、强烈搅拌、多次洗矿脱泥后,再加入脂肪酸(如油酸)或皂角类捕收剂,直接浮选锂辉石。在浮选过程中,无需添加抑制剂,氢氧化钠会与矿浆中的硅酸盐化合生成玻璃水,能有有效抑制石英、长石等脉石矿物。
02、反浮选法
反浮选提锂方法是利用石灰做调整剂,在碱性介质中,添加糊精、淀粉等作为抑制剂,抑制锂辉石,再用糊精胺类阳离子捕收剂捕收脉石矿物,先浮出脉石矿物,尾矿(浮选槽内)则为锂精矿。
2、锂云母的选矿方法
锂云母(也称鳞云母)属云母族矿物,是一种层状硅酸盐,颜色为玫瑰色、紫色、浅紫色、灰黄色,有时为无色,无磁性,可从中提取锂、铷、铯等有价金属。常用的选矿方法有硫酸焙烧法、硫酸盐焙烧法、石灰石法、氯化焙烧法、压煮法和碱溶法几种。
01、硫酸焙烧法
硫酸焙烧法是先将锂云母和浓硫酸经细磨后,在低温(110~200℃)下进行酸化焙烧,得到酸化熟料冷却,再经水浸得到硫酸锂溶液。
02、硫酸盐焙烧法
硫酸盐焙烧法是将锂云母与硫酸盐(硫酸钾、硫酸钠或硫酸钙等)混合后,在一定高温(800~950℃)下进行焙烧,使锂云母发生置换,转变成可溶性的硫酸锂,然后再用水或稀酸浸出后过滤,得到锂矿物。
03、石灰石法
石灰石焙烧法是将锂云母与石灰石混合磨细至一定细度后,再经高温(800~900℃)焙烧,冷却后用水浸出,获得含锂溶液。
04、氯化焙烧法
氯化焙烧法主要是将锂云母与氯化物(氯化钠和氯化钙等)磨碎后,在一定温度下焙烧,使锂与其他有价金属转化为可溶性氯化物,然后通过水浸得到氯化锂溶液,氯化焙烧有高温焙烧和中温焙烧两种方法。
高温法:其焙烧温度应高于碱金属氯化物的沸点,焙烧过程中,使碱金属氯化物挥发(呈气态形式)并与杂质分离。
中温法:焙烧温度低于碱金属氯化物的沸点,通过水浸出得到含碱金属氯化物的溶液。
05、压煮法
压煮法提锂需要先将锂云母进行焙烧脱氟,使矿相转型,然后在将其与一定量的碳酸钠混合湿磨,在一定温度(200℃)和一定压力(0.2~2MPa)下反应,使Na+置换出Li+,再往浸出液中添加二氧化碳,使碳酸锂转为溶性碳酸氢锂,固液分离后得到碳酸氢锂溶液,加热分解后得到碳酸锂产品。
06、碱溶法
碱熔提锂方法是使氢氧化钠浓溶液与锂云母混合,在一定温度和压力下发生反应,使Li+被浓碱分解,生成铝酸盐和硅酸盐的混合溶液,然后利用阳离子交换树脂将混合溶液中锂、钾等矿物质交换到树脂中,再利用稀硫酸溶液将树脂中的锂、钾置换出来,获得锂钾混合溶液,最终再用碳酸钠将将混合溶液中的锂沉淀出来。
锂辉石及锂云母作为提锂的主要矿物资源,其提锂方法各有不同,在实际选矿厂中,需根据锂的矿石性质进行选择。因此,小编建议先进行选矿试验,通过试验分析设计适合的提锂方法和定制锂矿选矿设备。
资料来源:酷石头网,鑫海矿也官网
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原文始发于微信公众号(锂电产业通):锂辉石与锂云母,选矿方法介绍!
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