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6大锂云母选矿工艺方法介绍

2022-05-13 来源:鑫海矿装 (168次浏览)

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锂云母(又称鳞云母)是获取锂矿物的资源之一,其储量大,但锂含量较低,随着新能源产业和锂电池技术的发展,锂的需求量日益增大,对于有限的盐湖卤水锂和锂辉石资源的日渐枯竭,锂云母提锂工艺将日趋重要。

锂云母矿石矿样

(图片源于网络)

目前锂云母是选矿(锂云母提锂)工艺方法主要有硫酸法、硫酸盐焙烧法、石灰石法、氯化焙烧法、压煮法、碱溶法等。

1、锂云母硫酸选矿法

硫酸法是锂云母提锂的主要方法之一,有硫酸焙烧浸渍法和硫酸浸出法两种。

硫酸焙烧浸渍法:因焙烧温度太高,导致能耗过高,并且锂的提取率也较低,已经逐渐被盐焙烧法所取代。

硫酸浸出法:该方法避免了高温焙烧,能耗低,反应温度低,是比较高效的提锂工艺,废渣量小。但该方法对锂云母的细度有要求,锂云母需要球磨达到一定的细度之后才能满足浸出率的要求,且反应时间也比较长;浸出过程中,铝会被大量溶出,需要除去大量的铝,会造成锂的较大损失;反应完成后残留较多的硫酸,需要消耗大量的碱去中和残留酸。

锂云母在硫酸介质中需经历三个反应阶段:

一阶段:溶液中的氢离子通过扩散作用到达原硅酸薄膜层表面并穿透原硅酸薄膜层,与锂云母表面颗粒接触;

二阶段:氢离子与锂云母颗粒反应生成可溶性的硫酸盐硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾和硫酸铝等;

三阶段:可溶性的硫酸盐通过扩散作用穿过原硅酸薄膜层到达边界进入溶液。

2、锂云母硫酸盐焙烧选矿法

硫酸盐焙烧方法主要是将锂云母与硫酸钾、硫酸钠或硫酸钙等硫酸盐混合后在高温下进行焙烧,其原理是高温离子置换,即利用高温破坏锂云母的矿相结构,使锂矿结构变得疏松,硫酸盐中的钠、钾等与锂云母中铝硅酸盐核靠边的锂离子发生高温置换反应将锂置换出来,转变成可溶性的硫酸锂,再用水或稀酸浸出后过滤,将锂提取出来。

该方法适于处理各种锂矿石,选别时矿物中的铝几乎不会被置换出来,浸出率高,工艺简单。但要保障锂的浸出率需要消耗较多的K2SO4,在高温焙烧过程会有较多的氟和硫化物废气挥发,环境污染比较重。

3、锂云母石灰石选矿法

石灰石选矿法提锂工艺,是将石灰石与锂云母按一定的质量比混合,进入球磨机研磨到一定的细度,再经800~900℃高温焙烧后浸出,得到含锂溶液。该方法工艺简单,但锂矿物的浸出率较低,石灰石用量较大。

锂云母球磨机设备

4、锂云母氯化焙烧选矿法

氯化焙烧方法是将锂云母与氯化钠和氯化钙等氯化物按一定的比例混合,通过球磨机研磨,再在一定温度下进行焙烧,将锂云母中的锂及其他有价金属转化为可溶性的氯化物,浸出后得到含锂溶液。氯化焙烧法有高温焙烧和中温焙烧两种。

高温氯化焙烧:在高于碱金属氯化物沸点的温度下进行焙烧,焙烧过程碱金属氯化物以气态形式挥发并与杂质分离;

中温氯化焙烧:在低于碱金属氯化物沸点的温度下焙烧,然后用水浸出得到含碱金属氯化物的溶液。

该种方法使锂的转化率高、反应时间短、碱金属回收率高、废渣量少,但在焙烧过程中氯离子对仪器设备的腐蚀严重。

5、锂云母压煮选矿法

压煮方法提取锂矿物是先将锂矿石进行焙烧脱氟,使矿相转型,然后与碳酸钠按一定的比例进行球磨机湿磨,然后在大于200℃和0.2~2MPa的压力下反应,用Na离子将Li离子置换出来,往水浸出浆料中通入二氧化碳,使碳酸锂转化为可溶性碳酸氢锂,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。

锂云母用湿式球磨机

该方法工艺流程简单,物料流通量较小,设备腐蚀小,能耗较低,但锂矿物的回收率较低,反应条件苛刻,需要在高温高压下浸出,且消耗较多的二氧化碳气体。

6、锂云母碱溶选矿法

碱溶提取锂矿石是将氢氧化钠的浓溶液与锂云母混合,在一定温度和压力下反应,使锂云母被浓碱分解,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把混合溶液中的锂和钾等碱金属离子交换至树脂中,再用稀硫酸溶液把树脂中的锂和钾离子置换出来得到锂、钾等碱金属盐的溶液,再用碳酸钠浓溶液将锂以碳酸锂的形式沉淀出来,以提取锂矿石。

该方法几乎能完全溶解锂云母,锂的提取率接近100%,但浓碱废液回收利用比较难。

以上是锂云母选矿(锂云母提锂)工艺方法的介绍,如您想咨询锂辉石选矿工艺方法及相关选矿设备可咨询鑫海矿装。

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