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【beat365正版唯一官网选矿百科】锂云母:锂资源的宝库

发布时间: 2024-03-30
来源: beat365正版唯一官网新闻

在新能源革命的浪潮中,锂成为了支撑这场变革的关键元素。作为锂离子电池的核心原料,锂不仅推动着电动汽车和可再生能源存储技术的进步,还广泛应用于玻璃制造、陶瓷工艺、医药产业以及化工领域。然而,锂的来源和开采方式却鲜为人知。本文将带您深入了解锂云母——这一锂资源的宝库,以及它如何助力我们迈向更加清洁、绿色的未来。

那么锂是从何而来呢?

01

矿床成因

锂云母,这种晶体结构独特的硅酸盐矿物,是自然界中锂含量最高的矿石之一。它通常与石英、长石等矿物共生,形成丰富的矿床。

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锂云母的形成与特定地质条件密切相关,尤其是富含氟、硼等元素的岩浆活动。在地球深处,这些岩浆经过长时间的冷却和结晶,逐渐形成了富含锂的矿床。其中花岗岩型锂矿床是以含锂花岗质岩浆自身发生高度结晶分异作用为主导因素形成的富锂花岗岩,岩体自身即工业矿体,是我国的优势锂资源,中国已探明的锂云母储量位居全球第一。

02

矿床类型

锂金属主要从锂云母、铁锂云母、锂白云母、锂辉石等矿物中提取。目前发现的锂矿床类型主要有三种:卤水型(盐湖型、地下卤水型)、硬岩型(伟晶岩型、花岗 岩型、隐爆角砾岩型)和黏土型。全球锂资源分布不均,而中国则拥有丰富的锂矿资源。中国的锂矿主要分为盐湖锂(盐湖型)、锂辉石(伟晶岩型)和锂云母(花岗岩型)三种类型。其中,盐湖锂资源储量占据全国总量的70%,而锂辉石和锂云母则分别占30%。这些资源为中国的新能源产业提供了坚实的原材料基础。

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图1  中国花岗岩型锂矿床构造区带分布图

03

理化性质


锂云母提锂是锂的主要来源之一,晶体属单斜晶系的层状硅酸盐矿物,常伴有石英、长石等矿物。

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图2  含锂矿物

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表1 锂云母理化性质

04

选矿方法

锂云母提锂的过程涉及到一系列复杂的物理和化学步骤。首先,矿石经过破碎和磨矿,以便更好地暴露出内部的锂云母片状构造。再通过浮选法或磁选法,将锂云母与其他杂质分离出来地工艺。浮选法是利用锂云母与其他矿物表面理化性质的差异,通过添加特定的浮选药剂,使目标矿物附着在气泡上并浮出水面。而磁选法则是利用锂云母的弱磁性特性,通过磁场调整将其与其他非磁性的矿物分离开来的工艺。

在分离出锂云母精矿后,接下来的步骤是将其转化为可用的锂化合物。通常采用硫酸、磷酸、碳酸钠、氢氧化钠等进行化学浸出+蒸发和结晶步骤,分别产出硫酸锂、磷酸铁锂、碳酸锂和氢氧化锂等工业产品。

除了硫酸和氢氧化钠等化学浸出外,还有一些其他的提锂方法。例如,氯化法是通过将硫酸锂溶液与氯气反应,生成氯化锂溶液。然后通过蒸发和结晶的方式,得到氯化锂晶体。

目前工业上对含锂矿石的分选方法除却磁选法和浮选法,主要还有手选法、热碎解、化学处理法、重选等。

手选法适用于结晶较好的含锂矿石,但需要大量的劳动力且工作效率低,工业应用较少;

热碎解法是通过焙烧改变目的矿物的晶体结构,而脉石性质不受影响,从而使目的矿物得到分离,多用于矿石组成较好的锂辉石;盐湖水提取锂时多采用化学处理法,主要包括离子交换、沉淀、萃取和盐析等;

重选是依靠目的矿物与脉石矿物的密度差异而进行分选的方法,但大多数含锂矿石密度与常见脉石矿物比较接近,无法有效分离,重选法多用于锂辉石的分选 ;

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浮选法是目前最常用的含锂矿石分选方法之一,适用于细粒浸染型的含锂矿石。但采用常规浮选工艺,需提前脱除影响浮选过程的细泥质,部分呈细片、微细片状锂云母随着上升水流作用力与细泥经溢流排出,造成细粒级锂金属量损失,同时浮选药剂也会对水、土壤、空气等环境造成影响;

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采用强磁选工艺及设备可对弱磁性锂云母和铁锂云母有较好的分选回收效果,强磁选工艺具有绿色环保、处理量大、生产稳定、回收率高等优点,适合于规模化生产。采用强磁选工艺在高效回收锂云母的同时,可将磁选非磁性物中的杂质降为最低,能产出品质较高地长石精矿产品。尤其是选择适用于粗粒级的立环和适用于细粒级的电磁浆料高梯度磁选机等强磁选设备,进行粗细粒分级磁选工艺,可大幅度地提高锂云母的回收率及长石的品质,适合于规模化生产应用。

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05

应用实例


1、常规磁选试验流程:

原矿磨至-200目64%细度,经立环一粗一扫选,粗扫精混合后经立环一次精选。选矿工艺流程见图3,选矿试验指标见表2。

1、常规磁选试验流程:


原矿磨至-200目64%细度,经立环一粗一扫选,粗扫精混合后经立环一次精选。选矿工艺流程见图3,选矿试验指标见表2。

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图3  常规强磁选锂试验流程 

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表2  强磁粗扫精选试验结果

由实验结果可知,长石精矿中的Li2O和Fe2O3 含量仍较高,白度仅40.68%,说明细粒级锂云母和含铁矿物未得到有效选别。

2、分级磁选试验流程:

原矿磨至-200目64%细度,经立环高梯度磁选机一次粗选,尾矿分级后+0.038mm粗粒产品经立环一次扫选,粗扫精混合后再经立环一次精选;-0.038mm细粒产品经电磁浆料磁选机一粗一扫选。选矿工艺流程见图4,选矿试验指标见表3

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图4  分级磁选试验工艺流程

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表3  分级磁选试验结果

原矿经磨矿、磁选、粗细粒分级磁选等试验流程,分别得到粗细粒锂精矿产品和长石精矿产品,锂的总回收率达到87.79%,较常规磁选工艺锂精矿的回收率提高了9.22%;粗细粒两种长石精矿白度分别达到61.53%、42.70%,长石精矿的产率和品质远高于常规磁选工艺所得产品。

随着新能源行业的蓬勃发展,对锂资源的需求不断增加。针对江西和湖南等锂矿资源产地的锂云母原生矿、浮选锂尾矿、锂尾泥等如何高效、环保地开采选矿和二次资源综合利用等项目,成为当前亟待解决的问题。beat365正版唯一官网省级磁力应用技术装备重点实验室将随着选矿工艺和设备及科研技术的进步发展,竭诚为广大客户及锂矿山选厂提供优质、科学、环保、高效的选矿技术服务,为全球锂资源的可持续发展做出应有的贡献。

应用案例

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立环高梯度磁选机用于江西某锂矿强磁选项目

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立环高梯度磁选机用于某锂矿强磁选项目

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立环高梯度磁选机用于某锂矿强磁选项目

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电磁浆料高梯度磁选机用于某锂矿强磁选项目

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电磁浆料高梯度磁选机用于某锂矿强磁选项目