Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Основные запасы лития сосредоточенные в пегматитах и рассолах. Достоверные запасы в руде составляют 0,917 мл. т, а в рассолах— 1,336 млн. т, тогда как прогнозные запасы оценены в 8,1 млн. и 3,08 млн. т. соответственно. Ведущие страны — США, имеющие прогнозные запасы около 5,5 млн. т лития или 800 млн. т руды, и Заир — 2,4 млн. т лития или 400 млн. т руды. Запасы лития в рассолах сосредоточены в Чили («Соленое озеро», Атакама)—около 3 млн. т лития и частично в США, озеро Сильвер-Пик (шт. Невада) и Сёрлс-Лейк (шт. Калифорния).
В США наиболее крупные запасы литиевых руд известны в Северной Каролине в районах Блэк-Хилл, Южной Дакоты и в соленых озерах Калифорнии, в Канаде — в провинциях Квебек (месторождение Барот), Манитоба (месторождение Берник Лейк) с высоким содержанием тантала и других ценных элементов.
Характерно отметить, что в Намибии и Зимбабве добыча лития ведется за счет высокосортного минерала петали-та. В Бразилии разрабатывают пегматитовые месторождения лития в шт. Минас-Жерагес.
Потребителями лития являются: США — 70% мирового потребления, страны Западной Европы—15%, Япония — 7%, прочие страны — около 8%. Переработка литиевых концентратов сосредоточена в основном в США, частично в Великобритании, Канаде, Франции.
Прогнозы на потребление лития после 2000 г. показывают, что в 2030 г. его потребление составит около 275 тыс. т, из них — 87 тыс. т на производство атомной техники, 163 тыс. т — на производство электробатарей и аккумуляторов и прочие области— около 25 тыс. т.
§ 5.4. МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ ЛИТИЕВЫХ РУД
Физико-химические свойства литиевых минералов почти не отличаются от минералов породы, содержащихся в литиевых рудах, они не обладают электромагнитными свойствами (исключая циннвальдит), плотность их близка к полевым шпатам, кварцу, слюде.
121
Практическое значение при переработке литиевых руд имеют следующие процессы:
флотация жирными кислотами и их мылами с выделением в пенный продукт литиевых минералов (прямая флотация) или катионными собирателями с выделением в пенный продукт минералов пустой породы (обратная флотация). Флотация занимает ведущее место в обогащении литиевых руд;
селективная добыча руды и ручная сортировка ее при наличии крупнокристаллических минералов лития. Метод основан на различии внешних признаков (главным образом цвета) минералов лития и минералов породы, являясь вспомогательным (подготовительным) процессом;
обогащение в тяжелых суспензиях (иногда применяют для сподуменовых руд). Метод основан на различии плотностей сподумена (3,2 г/см3) и минералов породы (2,6—2,7 г/см3). Может быть применен для руд, содержащих амблигонит (3,1 г/см3) и петалит (2,4 г/см3);
термическое обогащение (декрипитация), применяемое для сподуменовых руд. Процесс основан на способности сподумена переходить при нагревании руды (путем обжига во вращающихся барабанах) до 950—1100 °С из а- в ?-модификацию, вследствие чего сподумен растрескивается, рассыпается в порошок и его отделяют от минералов породы грохочением или воздушной сепарацией;
магнитная сепарация, применяемая.для выделения слабомагнитного минерала циннвальдита, содержащего до 12,5% FeO, а также при доводочных операциях для выделения магнитных минералов, не содержащих лития;
комбинированные схемы обогащения, применяемые для сложных комплексных руд. В этом случае могут быть использованы селективная добыча и ручная сортировка или обогащение в тяжелых суспензиях для извлечения крупнозернистых литиевых минералов и удаления в отвал значительной части пустой породы с последующим флотационным доизвлечением лития. Флотация может быть применена и для раздельного выделения литиевого и бериллиевого концентратов (при наличии в руде берилла). Тяжелые минералы (танталит, колумбит, касситерит, монацит) выделяют из литиевых руд перед флотацией литиевых минералов или после нее обычно гравитационными процессами обогащения в коллективный концентрат с последующей доводкой его на магнитных и электрических сепараторах и другими методами;
химические процессы в сочетании с флотацией или без нее: а) при обогащении соляных рассолов метод состоит из упарки рассолов, дробной кристаллизации и получения различных солей. При этом литий выпадает в виде мельчайших частиц двойного фосфата лития Li2NaPO4, который обрабатывают растворами мыла, далее раствор насыщают воздухом и флотируют с добавлением флотационного масла;
122
б) химическая обработка литиевых руд (или концентратов) сульфатным, известковым или сернокислотным методом с последующим водным выщелачиванием легко растворимых солей лития и дальнейшее осаждение и выделение лития в виде карбоната, гидроксида или других труднорастворимых соединений лития.
§ 5.5. СЕЛЕКТИВНАЯ ВЫЕМКА И СОРТИРОВКА ЛИТИЕВЫХ РУД
Метод сортировки или рудоразборки заключается в разделении кусков руды по цвету, форме и блеску. Минералы лития обычно окрашены в различные цвета в зависимости от примесей, содержащихся в них. Так, цвет сподумена изменяется от содержания в нем оксидов железа; при содержании Fe2O3 менее 0,2% сподумен имеет белый цвет, при содержании Fe2O3 от 0,2 до 0,4%—красный, а при содержании Fe2O3 от 0,4 до 0,7% — желто-зеленый. Сортировка может применяться при добыче руд, содержащих крупные кристаллы не только сподуменовых, но и лепидолитовых, циннвальдовитовых, амблигонитовых и пе-талитовых минералов, причем при обогащении литиевых руд применяется только ручная сортировка. Механизировать этот процесс можно, используя способности некоторых литиевых минералов люминесцировать под воздействием рентгеновских или катодных лучей. Рудоразборку осуществляют при различной крупности кусков руды: верхний предел обычно не превышает 300 мм, а нижний — около 10 мм. Первичная рудоразборка обычно начинается в забое. Далее крупные куски — сростки полезных минералов с пустой породой — подвергают дроблению и грохочению, после чего осуществляется более тщательная рудоразборка крупных классов, а мелкие обогащают другими методами или направляют в отвал. Обычно получают хорошие концентраты, но извлечение в них лития очень низкое.
