Обзор сподумена
Молекулярная формула сподумена — LiAlSi2O6, плотность 3,03–3,22 г/см3, твердость 6,5–7, немагнитный, стекловидный блеск, теоретическое содержание Li2O составляет 8,10%, сподумен имеет столбчатую, зернистую или пластинчатую форму. Кристаллическая система моноклинная, распространенные цвета: фиолетовый, серо-зеленый, желтый и серо-белый. Литий — легкий металл со специальными физико-химическими свойствами. В ранние времена он в основном использовался в военной промышленности и считался стратегическим веществом. В настоящее время существует более 100 видов лития и продуктов его переработки. Литий в основном используется в производстве высокоемкостных литиевых батарей, в качестве добавки при электролизе алюминия и в низкотемпературных смазочных материалах. Кроме того, его применение в стеклокерамике, электронике, медицине и химической промышленности также становится все более широким.
Сподумен, как твердый литиевый минерал, богатый литием и наиболее подходящий для промышленного производства солей лития, в основном распространен в Австралии, Канаде, Зимбабве, Заире, Бразилии и Китае. Месторождения сподумена в Синьцзяне (Кекетуохай, Ганьцзи и Аба, провинция Сычуань) и месторождения лепидолита в Ичуне (провинция Цзянси) богаты литием. В настоящее время это основные районы добычи твердых литиевых минералов в Китае.
Сподумен концентрата
Сподуменовые концентраты делятся на различные категории по назначению и сортам. Стандарты сортов концентрата приведены в таблице ниже. Сорта концентрата включают следующие три категории: литиевый концентрат с низким содержанием железа, литиевый концентрат для керамической промышленности и литиевый концентрат для химической промышленности.
Метод обогащения сподуменовой руды
На процесс разделения сподумена влияют многие факторы, такие как: минеральный симбиоз, тип структуры руды и т. д., что требует применения различных процессов обогащения.
Флотация:
Разделение сподумена от силикатных минералов со схожими флотационными характеристиками является сложной задачей в отечественных и зарубежных методах флотации сподумена. Процесс флотации сподумена можно разделить на обратную флотацию и положительную флотацию. Основные литийсодержащие минералы могут быть отделены флотацией, особенно для сподумена с низким содержанием лития, мелкозернистой структурой и сложным составом, флотация имеет большое значение.
Магнитная сепарация:
Магнитная сепарация широко используется для удаления железосодержащих примесей из литиевых концентратов или для отделения слабомагнитного железо-лепидолита. В производственной практике сподуменовый концентрат, полученный флотационным методом, иногда содержит больше железосодержащих примесей. Для снижения содержания железосодержащих примесей может применяться магнитная сепарация. К оборудованию для магнитной сепарации относятся барабанный магнитный сепаратор с постоянными магнитами, мокрый магнитный пластинчатый магнитный сепаратор и вертикальный кольцевой магнитный сепаратор с высоким градиентом. Сподуменовые отходы в основном состоят из полевого шпата, и для удаления примесей с целью получения полевошпатовых продуктов, соответствующих требованиям к керамическому сырью, могут также использоваться вертикальные кольцевые магнитные сепараторы с высоким градиентом и электромагнитные шламовые магнитные сепараторы.
Метод плотной среды:
При нормальных температурных условиях плотность сподумена в сподуменовой руде немного выше, чем плотность пустой породы, такой как кварц и полевой шпат, обычно около 3,15 г/см³. Как правило, сподуменовую руду сортируют с использованием тяжелых жидкостей с плотностью, находящейся между плотностью сподумена, кварца и полевого шпата, таких как трибромметан и тетрабромэтан. При этом плотность сподумена в них выше, чем в этих тяжелых жидкостях, поэтому он оседает на дно и отделяется от пустой породы, такой как полевой шпат и кварц.
Комбинированный метод обогащения:
В настоящее время получение качественных литиевых концентратов из «низкокачественных, мелкозернистых и прочих» литиевых минералов с помощью одного метода обогащения затруднительно. Необходимо использовать комбинированные методы обогащения. Основные процессы включают: комбинированный процесс флотации-гравитационной сепарации-магнитной сепарации, комбинированный процесс флотации-магнитной сепарации, комбинированный процесс флотации-химической обработки и др.
Примеры обогащения сподумена:
Основным полезным минералом сподуменовой руды, импортируемой из Австралии, является сподумен, содержащий 1,42% Li2O, что делает его литиевой рудой среднего качества. В руде также присутствуют многие другие минералы. В качестве пустой породы в основном используются полевой шпат, кварц, мусковит, гематит и др.
Сподумен сортируется путем измельчения, при этом размер частиц контролируется до 60-70% (менее 200 меш). В исходной руде содержится большое количество мелкозернистого первичного шлама, а хлорит и другие минералы, легко оседающие в процессе дробления и измельчения, часто серьезно препятствуют нормальной флотации руды. Мелкодисперсный шлам удаляется путем обесшламливания. В результате комбинированного процесса магнитной сепарации и флотации получают два продукта: сподуменовый концентрат и полевошпатовый концентрат, которые могут использоваться в качестве керамического сырья.
Дата публикации: 02.06.2021