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选矿技术
锂铍选矿技术进展
2017-08-241157
   目前,锂的提取技术主要分为盐湖卤水提锂、海水提锂与锂矿石提锂。

世界较早开发并逐步达到现代化生产的盐湖是美国的希尔斯干盐湖。最近美国矿物局研究用溶解开采法生产碳酸锂的可能性,提出用有机溶剂直接从该盐湖卤水中提锂的工艺流程。

青海盐湖研究所对青海省东台吉乃尔盐湖进行研究,成功地研究出盐湖锂盐提取的新技术,使我国从典型的高镁锂比盐湖卤水中提取锂技术难题得到重大突破,在青海东台吉乃尔盐湖修建了面积近12万m2的盐田,达到年产100t碳酸锂的生产能力,同时综合回收硫酸钾、硼酸及轻质碳酸镁等副产品。青海盐湖研究所还对大柴旦盐湖日晒浓缩的MgCl2饱和卤水进行了用磷酸三丁酯溶剂萃取法直接提取LiCl的中试试验,分离效果好,萃取率达80%以上,产品纯度达到一级品要求。目前,该所正在筹备进行从青海钾盐肥厂二期浓缩老卤水中提锂的工业性试验,这对于解决盐湖资源中金属锂的回收和综合利用以及我国锂工业发展具有重要意义。中国地质科学院盐湖中心对西藏扎布耶盐湖进行研究,采用水浸—碳化—热解和水浸—碳酸浸出—沉淀工艺流程,可有效地除去各种杂质,获得符合国标的Li2CO3产品。成都理工大学研究以TiO2为原料,合成出偏钛酸型锂离子记忆交换体,对Li+选择性高,交换容量近30mg(Li)/g(TiO2),该交换体适合于低浓度卤水提锂。大多数吸附性能较好的离子交换剂都是粉体,由于粉体的流动性和渗透性很差,工业应用困难,需要制成粒状以便于操作,但是离子筛的造粒工作比较困难,而且研究发现造粒后交换剂性能会下降,目前所有造粒工作还处于试验阶段。

海水提锂研究中主要应用溶剂萃取法和吸附法。日本行政人财团海洋资源与环境研究所合成锂锰氧化物对锂最高吸附量为7.8mg/g,Li1.33Mn1.67O4对锂最高吸附量为25.5mg/g, Li1.6Mn1.6O4对锂的最高吸附量为40mg/g。武汉大学合成的氧化物LiMn2O4对锂平衡吸附量为4.99mmol·(1L,0.1M LiCl)[34,35]。海水提锂设备的研究也取得了一些进展。日本专利提出船舶海水提锂装置,即在船舶的压水舱内填装粒状吸附剂,海水从舱底装有止回阀的开口处进入吸附床水箱,透过吸附剂床层到达它的上部,用设计在船舷右侧的排水泵将海水排出船体外。

叶强提出从锂辉石矿中综合回收钽铌及锡石,通过在锂辉石浮选前增加重选联选工艺,不仅可以回收钽铌和锡石,还可除去大部分磁铁矿,有利于锂辉石的选别。廖明和提出重液分选锂辉石,该法能了解目的矿物在不同破碎粒度下单体解离及从脉石中分离的粒度,从而快速做出可选性初步评价。A.B.索萨对葡萄牙锂辉石矿石进行了研究,试验结果表明,用重介质选矿(HMS)和浮选选别,对Li2O含量为2.5%并经分级的给矿样品(4.75-2.0mm)进行HMS试验,在沉淀物产品中获得含5%Li2O的玻璃级锂辉石。对300-75μm的脱泥给矿进行浮选试验,然而,只有给矿Li2O含量超过1.5%才能获得商业品级的精矿。从含2%Li2O的给矿获得了Li2O品位7.75%的精矿。广州有色金属研究院对四川呷基卡锂辉石矿进行综合利用研究,采用“原矿浮选富集锂辉石和钽铌—浮选精矿经磁-重联合工艺获得锂辉石精矿和钽铌精矿—浮选尾矿回收长石”的选矿工艺流程,较好地解决了锂辉石、钽铌矿的回收以及长石的综合利用问题。当原矿含Li2O 1.48%、Ta2O5 0.006%、Nb2O5 0.013%时,锂精矿含Li2O 5.96%,回收率87.74%;高品位钽铌精矿含Ta2O5、Nb2O5分别为14.13%、19.66%,回收率分别为27.42%、17.69%;低品位钽铌精矿含Ta2O5、Nb2O5分别为1.53%、2.28%,回收率分别为9.70%、6.73%;钽铌精矿合计含Ta2O5、Nb2O5分别为4.42%、6.27%,回收率分别为37.13%、24.42%。对锂浮选尾矿直接采用强磁选除铁,可获得对原矿产率为63.64%的长石精矿。马斌霞对锂辉石—硫酸法生产碳酸锂工艺过程中酸熟料浸出中和机理进行了探讨,通过实验证明:锂辉石—硫酸法生产碳酸锂工艺浸出中和过程存在可逆反应。同样,在碱性条件下或中性条件下,浸出中和过程亦存在可逆反应。

新疆可可托海3号脉铍矿石,本着综合回收原矿中有价矿物采用锂铍混合浮选再分离的工艺流程,预计年回收铍精矿1200t,锂精矿5000t。刘柳辉等对高氟高镁绿柱石浮选粉矿进行了研究,试验表明,在原工艺流程基础上增加浮选粉矿预处理工序,经预处理脱氟后,用硫酸法生产工业氧化铍,产品质量能够达到国家标准。李卫等对水口山六厂的脱氟工艺进行了新的研究,探讨了不用硫酸预处理高氟矿石,矿石中的氟全部进入浸取液的情况下,通过后续湿法工序分离氟的可行性,研究表明:当矿石F/BeO=20%-40%时,采用沉淀分离法可以控制氧化铍的F/BeO=10%-12%,氢氧化铍经二次除铝、碱洗,可使产品中杂质Al2O3达到低于0.7%的要求。

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