一、矿石资源类型
锂矿石依据在大自然的存在状态主要分为两个类型:
1.硬岩型锂矿
锂辉石
单斜晶系结构,锂含量1.0%-1.8%,共生矿物为石英、长石、云母。呈灰白、浅绿色,优质矿为淡紫色(紫锂辉石)。主要分布于澳大利亚、巴西、加拿大及中国四川甲基卡、新疆可可托海。
锂云母
层状硅酸盐矿物,锂含量0.5%-3.5%,含铷、铯等稀有金属。呈玫瑰色或浅紫色片状集合体,共生长石、锡石。主产区为美国北卡罗来纳州、津巴布韦、中国江西宜春。
2.盐湖卤水型锂矿
锂以离子态(Li⁺)存在于盐湖卤水中,核心分布区为智利、阿根廷、玻利维亚交界的“锂三角”及中国青海、西藏盐湖。对比硬岩提锂,盐湖提锂具备成本低、能耗少优势,但需攻克镁锂分离技术难题且开发周期较长。
二、锂矿选矿工艺流程
(一)预处理工序
破碎筛分流程
采用三段破碎:粗碎(颚式破碎机,粒度50-100mm)→中碎(圆锥/反击破,粒度10-25mm)→细碎(圆锥/辊破,粒度5-10mm)。筛分机循环返料控制合格粒度。
磨矿流程
球磨机配水力旋流器/螺旋分级机(或棒磨机)磨矿,目标粒度-0.074mm占比60%-80%,实现矿物解离。
(二)选别核心技术
重选法
利用锂矿与脉石密度差,通过螺旋溜槽、
摇床预抛尾矿,降低浮选负荷。
浮选法:浮选机
流程:一粗多精多扫
药剂选用:
捕收剂:脂肪酸类(化学吸附)或胺类(静电吸附)
调整剂:碳酸钠(调pH=8-10)、水玻璃(抑制脉石)
设备:机械搅拌式浮选机(适应性强)或充气式浮选机(大规模节能)
磁选法
高梯度磁选机去除钛、锰等磁性杂质。
(三)精矿脱水处理
浓缩机(浓度40%-60%)→过滤机(含水15%-20%)→回转窑/闪蒸干燥机(最终水分<5%)。
三、锂矿选矿核心设备清单
四、碳酸锂提取技术方法
1.硬岩矿提锂工艺
硫酸法(锂辉石专用)
焙烧转型(1000-1200℃,α→β型)→硫酸酸化(250-300℃)→中和除杂→结晶得碳酸锂。
石灰烧结法(锂云母专用)
锂云母+石灰混合烧结(800-900℃)→水浸→加碳酸钠沉淀碳酸锂。
2.盐湖卤水提锂工艺
沉淀法:直接添加碳酸钠/碳酸氢钠沉淀锂(适用低镁锂比卤水)。
吸附法:离子交换树脂/吸附剂选择性富集锂→洗脱→沉淀。
膜分离法:纳滤膜/反渗透膜分离锂离子。