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黑云母、透锂长石、锂瓷石、黏土——提锂方法大全

发布时间:2024-04-11 16:42:38 发布作者:鑫海矿装

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除了常见的锂辉石和锂云母外,自然界中还有一些含锂矿物,包括黑云母、透锂长石、锂瓷石等。然而,由于这些矿物的锂含量较低或储量较差,因此鲜有报道。小编选取比较常见的矿物,黑云母、透锂长石、锂瓷石、黏土等,介绍其提锂方法。

 

01 黑云母


黑云母矿 (LiAl(PO 4 )(F,OH)) 常见于花岗岩伟晶岩中,与锂辉石和锂云母结合。化学式中的氟和氢氧化物可通过同象完全被取代,分别形成锂磷铝石和钙镁石。 氧化锂的理论含量约为10wt%,远高于锂辉石和锂云母。是一种大量富集后可提取锂的优质矿物。但由于独立矿床较少,相应的研究有限。布拉加等人对葡萄牙北部的黑云母矿进行了一项研究。用稀硫酸与钙镁石混合并焙烧,反应如下所示。

2LiAl(PO4)(F0.5,OH0.5)+4H2SO4→Li2SO4+Al2(SO4)3+P2O5+HF+4H2O

在800℃、15分钟的条件下,锂提取率可达到95%以上。浸出渣中的主要物相是磷酸铝和未反应的脉石。磷酸铝作为副产品产生,提高了工艺的经济性。黑山矿的氟含量极低,使其成为一种环境友好的锂提取资源。


02 透锂长石


透锂长石(LiAlSi 4 O 10)也产于花岗岩伟晶岩中。工业上,含铁量较低的透锂长石常用作高档陶瓷和特种玻璃。其理论Li 2 O含量为4.88wt%。加热至 1100°C 时透锂长石分解成 β-锂辉石和石英。因此,传统的相变和硫酸消化方法对于透锂长石也是有效的。此外,Setoudeh等人将100wt% Na 2 SO 4与透锂长石混合,并在行星式球磨机中研磨。在1000℃热处理1小时后,锂提取率大于99%。该反应如下所示。

LiAlSi4O10+Na2SO4→LiNaSO4+NaAlSi3O8+SiO2

03 锂瓷石


锂瓷石的锂含量较低(平均Li 2 O仅为1wt%),主要集中在我国江西省。锂瓷石由于价格低廉,长期以来一直被用作普通陶瓷和玻璃的原料。少量锂瓷石用于精选锂云母,进行选矿生产锂。王等人使用20wt%Na 2 SO 4和20wt%CaCl 2的混合添加剂选择性地提取锂、铷和铯。经850℃焙烧1h,水浸提取率达到95%以上。


04  粘土


粘土型锂矿储量约占世界锂总储量的7%。然而尚未被开发,是提取锂的潜在资源。富锂铝土矿焙烧结合浸出工艺,分别采用稀硫酸和硫酸铁溶液作为浸出剂。只有在 500-800°C 焙烧后,锂的提取率才会更高。温度过高或过低均无效,可能是因为粘土矿物通常在 500°C 后开始去除结构羟基。结构发生变化,层间阳离子逸出。当温度过高时,粘土会被烧成相应的稳定结构,例如尖晶石和堇青石。经焙烧的粘土可浸出以获得约73%的锂提取率。

 


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