鋰是一種稀有元素,屬輕金屬類,鋰為銀白色,比重 0.534,熔點(diǎn) 180℃, 沸點(diǎn) 1342℃。鋰是從鋰礦石中提取出來的,這一過程需要利用鋰礦選礦工藝,最終獲得合格鋰精礦。本文為您介紹鋰礦選礦工藝與常見的鋰礦物類型。
1.鋰礦選礦工藝
鋰礦選礦方法,有手選法、浮選法、化學(xué)法、 聯(lián)合選礦法、裂選法、放射性選法、粒浮選礦法等,其中前四種方法較為常用。
(1)手選法
手選法在五六十年代曾經(jīng)是國(guó)內(nèi)外鋰精礦、綠柱石精礦生產(chǎn)中的主要選礦方法之一。
如我國(guó)1959 年新疆、湖南等省區(qū)手選生產(chǎn)的綠柱石精礦達(dá)2800 噸以上,1962 年世界綠柱石精礦產(chǎn)量為7400 噸,其中手選精礦占91%。這主要是由于鋰礦多數(shù)來自偉晶巖礦床,選別的主要工業(yè)礦物鋰輝石、綠柱石等晶體大、易手選。
但應(yīng)看到,手選勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、資源浪費(fèi)大、選別指標(biāo)低,因而后來逐漸為機(jī)械選礦方法所代替。然而,目前在勞動(dòng)力便宜的發(fā)展中國(guó)家里,手選仍是生產(chǎn)鋰精礦的主要方法。
(2)浮選方法
浮選方法的研究和應(yīng)用較早,國(guó)外在30 年代已將浮選法用于鋰輝石精礦的工業(yè)生產(chǎn)。
鋰輝石浮選有的采用反浮選,也有的用正浮選; 鋰云母易浮,常用正浮選。
我國(guó)50 年代末開始鋰輝石、綠柱石的浮選研究,隨后又進(jìn)行了鋰云母浮選、鋰鈹分離和其他鋰鈹?shù)V的研究,制定出鋰輝石、綠柱石、鋰云母的浮選工藝流程,并在新建廠的鋰鈹選礦過程中得到應(yīng)用。
(3)化學(xué)法
此方法適用于鹽湖鋰礦,從中提取鋰鹽。該方法是通過鹵水在曬場(chǎng)上蒸發(fā),使得鈉鹽和鉀鹽沉淀析出,將氯化鋰濃度提高到 6%左右, 然后將其送入工廠,用蘇打法將氯化鋰轉(zhuǎn)變成碳酸鋰固體產(chǎn)品。
鹵水型鋰資源主要有碳酸鹽型、硫酸鹽型和氯化物型三種,目前主要開發(fā)的是碳酸鹽型和硫酸鹽型。開發(fā)的技術(shù)也比較復(fù)雜,目前尚處于生產(chǎn)試驗(yàn)階段。
(4)聯(lián)合選礦法
單一的選礦方法很難去除所有雜質(zhì)獲得鋰精礦,通常需要針對(duì)不同的脈石礦物采取不同的選礦方法,這時(shí)就會(huì)用到聯(lián)合選礦法。常見的聯(lián)合選礦法包括:浮選-磁選法聯(lián)合法、重選-浮選-磁選聯(lián)合法等。
2.常見鋰礦物類型有哪些?
迄今科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)含鋰礦物有150多種,目前工業(yè)上用作鋰原料的是鋰輝石、鋰云母、鋰磷鋁石、鐵鋰云母和透鋰長(zhǎng)石等,它們的化學(xué)組成列于下表。
(1)鋰輝石
單斜晶系、常呈柱狀、板狀和針狀晶體。顏色為白、灰、淺綠、玫瑰等色,無磁性。鋰輝石有兩種晶型:α 和 β 型,將天然鋰輝石在1100℃焙燒時(shí),它從α型轉(zhuǎn)變?yōu)棣?型,并具熱裂性質(zhì)。鋰輝石在偉晶巖和氣成熱液礦床中均可見到。
(2)鋰云母
鋰云母常為鱗片狀和葉片狀集合體,顏色為玫瑰色、紫色、 淺紫色、灰黃色,有時(shí)為無色,無磁性。在花崗偉晶巖、花崗巖和石英脈中均可見到。
(3)鐵鋰云母
鐵鋰云母常呈鱗片狀產(chǎn)出,顏色為灰色、褐色、暗綠色,暗 紫色,含 feo12.5%左右,具有弱磁性。產(chǎn)于云英巖和高溫石英脈中, 有時(shí)在花崗巖和花崗偉晶巖中也可見到。
(4)鋰磷鋁石
鋰磷鋁石常為不規(guī)則塊狀和近等軸狀,顏色為灰色、黃白、 綠白等,實(shí)際含 li2o8~9.5%,是含鋰最高的工業(yè)礦物,產(chǎn)于花崗偉晶 巖中,有時(shí)也見于云英巖和高溫石英脈中。
(5)透鋰長(zhǎng)石
透鋰長(zhǎng)石常呈塊狀、板狀和針狀,顏色為白色、灰色,偶見 粉紅色、綠色,一般產(chǎn)于偉晶巖中。
鋰礦床可分為三大類:花崗偉晶巖礦床、氣成熱液礦床和鹽湖鹵水沉積礦床。
目前世界鋰原料主要來自花崗偉晶巖和鹵水沉積礦床。前者如美國(guó)北卡羅萊納州金絲山和加拿大伯尼克湖礦床,后者如 美國(guó)加利福尼亞州西爾斯湖、內(nèi)華達(dá)州銀峰、智利北部的阿塔卡瑪,這些都是世界有名的鋰礦床。
3.鋰精礦的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)化工用鋰輝石精礦中的鐵含量限制不嚴(yán),允許含量較高,但對(duì)陶瓷和低鐵級(jí)鋰精礦則要求較嚴(yán)格地控制鐵含量。尤其是低鐵級(jí)精礦不僅fe2o3 含量要限制在很低的范圍內(nèi),同時(shí)對(duì)-200 目細(xì)泥含量的要求也較嚴(yán)。
因此無論是正浮選或反浮選生產(chǎn)的鋰輝石精礦往往都需要經(jīng)過篩分、磁選、鐵礦物浮選或焙燒等工序進(jìn)一步處理,以保證精礦在粒度或鐵含量方面達(dá)到陶瓷級(jí)和低級(jí)鋰精礦的質(zhì)量要求。