一、礦石資源類型
鋰礦石依據(jù)在大自然的存在狀態(tài)主要分為兩個(gè)類型:
1.硬巖型鋰礦
鋰輝石
單斜晶系結(jié)構(gòu),鋰含量1.0%-1.8%,共生礦物為石英、長(zhǎng)石、云母。呈灰白、淺綠色,優(yōu)質(zhì)礦為淡紫色(紫鋰輝石)。主要分布于澳大利亞、巴西、加拿大及中國(guó)四川甲基卡、新疆可可托海。
鋰云母
層狀硅酸鹽礦物,鋰含量0.5%-3.5%,含銣、銫等稀有金屬。呈玫瑰色或淺紫色片狀集合體,共生長(zhǎng)石、錫石。主產(chǎn)區(qū)為美國(guó)北卡羅來(lái)納州、津巴布韋、中國(guó)江西宜春。
2.鹽湖鹵水型鋰礦
鋰以離子態(tài)(Li⁺)存在于鹽湖鹵水中,核心分布區(qū)為智利、阿根廷、玻利維亞交界的“鋰三角”及中國(guó)青海、西藏鹽湖。對(duì)比硬巖提鋰,鹽湖提鋰具備成本低、能耗少優(yōu)勢(shì),但需攻克鎂鋰分離技術(shù)難題且開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)。
二、鋰礦選礦工藝流程
(一)預(yù)處理工序
破碎篩分流程
采用三段破碎:粗碎(顎式破碎機(jī),粒度50-100mm)→中碎(圓錐/反擊破,粒度10-25mm)→細(xì)碎(圓錐/輥破,粒度5-10mm)。篩分機(jī)循環(huán)返料控制合格粒度。
磨礦流程
球磨機(jī)配水力旋流器/螺旋分級(jí)機(jī)(或棒磨機(jī))磨礦,目標(biāo)粒度-0.074mm占比60%-80%,實(shí)現(xiàn)礦物解離。
(二)選別核心技術(shù)
重選法
利用鋰礦與脈石密度差,通過(guò)螺旋溜槽、
搖床預(yù)拋尾礦,降低浮選負(fù)荷。
浮選法:浮選機(jī)
流程:一粗多精多掃
藥劑選用:
捕收劑:脂肪酸類(化學(xué)吸附)或胺類(靜電吸附)
調(diào)整劑:碳酸鈉(調(diào)pH=8-10)、水玻璃(抑制脈石)
設(shè)備:機(jī)械攪拌式浮選機(jī)(適應(yīng)性強(qiáng))或充氣式浮選機(jī)(大規(guī)模節(jié)能)
磁選法
高梯度磁選機(jī)去除鈦、錳等磁性雜質(zhì)。
(三)精礦脫水處理
濃縮機(jī)(濃度40%-60%)→過(guò)濾機(jī)(含水15%-20%)→回轉(zhuǎn)窯/閃蒸干燥機(jī)(最終水分<5%)。
三、鋰礦選礦核心設(shè)備清單
四、碳酸鋰提取技術(shù)方法
1.硬巖礦提鋰工藝
硫酸法(鋰輝石專用)
焙燒轉(zhuǎn)型(1000-1200℃,α→β型)→硫酸酸化(250-300℃)→中和除雜→結(jié)晶得碳酸鋰。
石灰燒結(jié)法(鋰云母專用)
鋰云母+石灰混合燒結(jié)(800-900℃)→水浸→加碳酸鈉沉淀碳酸鋰。
2.鹽湖鹵水提鋰工藝
沉淀法:直接添加碳酸鈉/碳酸氫鈉沉淀鋰(適用低鎂鋰比鹵水)。
吸附法:離子交換樹(shù)脂/吸附劑選擇性富集鋰→洗脫→沉淀。
膜分離法:納濾膜/反滲透膜分離鋰離子。