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选矿技术
锂、铍、铌、钽矿选矿与加工
来源:选矿技术网2017-04-127878

    锂、铍、铌、钽等稀有金属矿石,一般都要经过选矿得出合格精矿产品,才能作为冶炼原料。某些易于湿法冶炼的难选矿石,可直接冶炼。
    在地质勘探过程中,初勘的矿床应进行初步可选性试验,详勘的矿床应进行实验室规模的连续性试验。对某些物质成分复杂的新类型矿床,选矿试验工作应提前进行,以便确定矿石可选性能,评价矿床能否进行勘探。工业部门如需要采取半工业或工业试验样品及其他试验样品时,地质勘探单位应协同试验单位编制矿床采样设计,提供地质资料,并作好有关采样的协作配合工作。
    锂、铍、铌、钽矿石的选矿方法,依据矿石性质分为手选矿石与机选矿石两大类:
    锂、铍矿选矿方法,有手选法、浮选法、化学或化学-浮选联合法、热裂选法、放射性选法、粒浮选矿法等,其中前3种方法较为常用。
    手选法在五六十年代是国内外锂、铍精矿生产中的主要选矿方法之一。如我国1959年新疆、湖南等省区手选生产的绿柱石精矿达2800多t,1962年世界绿柱石精矿产量为7400t,其中手选精矿占91%。这主要是由于锂、铍矿多数来自伟晶岩矿床,选别的主要工业矿物锂辉石、绿柱石等晶体大、易手选。但应看到,手选劳动强度大、生产效率低、资源浪费大、选别指标低,因而正在逐渐地为机械选矿方法所代替。然而在劳动力便宜的发展中国家里,手选仍是生产锂铍精矿的主要方法。
    浮选方法的研究和应用较早,国外在30年代已将浮选法用于锂辉石精矿的工业生产。锂辉石浮选有的采用反浮选,也有的用正浮选;锂云母易浮,常用正浮选;至于绿柱石的工业浮选报道的极少。我国50年代末开始锂辉石、绿柱石的浮选研究,随后又进行了锂云母浮选、锂铍分离和其他锂铍矿的研究,制定出锂辉石、绿柱石、锂云母的浮选工艺流程,并在新建的锂铍选矿中得到应用。
    化学或化学-浮选联合法,适用于盐湖锂矿,用此法从中提取锂盐。其方法是将卤水在晒场上蒸发,钠盐和钾盐沉淀析出,氯化锂浓度提高到6%左右,然后将其送入工厂,用苏打法将氯化锂转变成碳酸锂固体产品。
    钽铌矿选矿方法,多采用联合方法流程,不同矿石类型有不同方法流程。如钽铁矿、铌铁矿和褐钇铌矿矿石采用重选—浮选—重选联合流程或重选—磁选—重选联合流程;碳酸岩烧绿石矿石主要采用浮选—磁选—浸出—浮选联合流程;伟晶岩烧绿石矿石多采用重选—磁浮—浮游重选—电选—浮选—重选联合流程。
锂、铍、铌、钽制取主要有以下方法工艺流程:
   (1)锂冶金包括化合物制取和金属制取  锂化合物的制取,将锂辉石精矿(含Li2O6%~6.5%)和锂云母精矿(含Li2O4%~5%)用硫酸法或石灰法工艺流程处理。硫酸法可适用于锂辉石矿物原料,石灰法适用于锂云母矿物原料。此外,从矿石提取锂化合物的方法还有硫酸钾法、氯化焙烧法和碱压煮法等。工业生产金属锂则采用LiCl-KCl熔盐电解法。
   (2)铍的制取  工业上金属铍的生产一般分为两步:第一步是从绿柱石中提取氧化铍,第二步是由氧化铍制取金属铍。氧化铍的提取有硫酸盐法和氟化物法。金属铍的生产,因氧化铍极难直接还原成金属,故生产中先将氧化铍转化为卤化物,然后再还原成金属。有两种工艺,即氟化铍镁还原法和氯化铍熔盐电解法。
   (3)铌的冶炼  包括分解精矿、分离钽铌、制取化合物和金属、精炼等过程。金属铌的工业生产方法有碳热还原法、钠热还原法和铝热还原法。
   (4)钽的冶炼  主要步骤是分解精矿,净化和分离钽、铌,以制取钽、铌的纯化合物,最后制取金属。矿石分解采用氢氟酸分解法、氢氧化钠熔融法和氯化法等。钽铌分离可采用溶剂萃取法(常用的萃取剂为甲基异丁基酮(MIBK)、磷酸三丁酯(TBP、仲辛醇和乙酰胺等)、分步结晶法和离子交换法。

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