锂矿的化学特点
锂为稀碱元素之一,在自然界分布比较广泛,在地壳中平均含量为20×10-6(泰勒,1964),在主要类型岩浆岩和主要类型沉积岩中均有不同程度的分布,其中在花岗岩中含量较高,平均含量达40×10-6(维诺格拉多夫,1962)。在自然界中目前已发现锂矿物和含锂矿有150多种,其中锂的独立矿物有30多种,大部分是硅酸盐(占67%)及磷酸盐(占21.2%),其他则很少。作为制取锂的矿物原料主要是锂辉石(含Li2O5.8%~8.1%),锂云母(含Li2O3.2%~6.45%),磷锂铝石(含Li2O7.1%~10.1%),透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)及铁锂云母(含Li2O1.1%~5%),其中前3个矿物最为重要。
锂(Li)是自然界中最轻的金属。银白色,比重0.534,熔点180℃,沸点1347℃。锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯(J.J.Berzelius)的学生瑞典人阿尔费德松(J.A.Arfvedson)于1817在分析研究从攸桃岛(Uto¨)采得透锂长石时首次发现的,贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium。1818年英国人戴维(H.Davy)通过电解锂制得小量金属锂。1855年德国人本生(R.W.Bunsen)和马提生(A.Matthiessen)通过电解熔融氯化锂制得较大量的金属锂,并较详细地研究了它的性质。1923年德国开始锂的工业生产。
锂矿的用途
锂是活泼金属,很柔软,在氧和空气中能自燃。锂也是一种重要的能源金属,它在高能锂电池,受控热核反应中的应用使锂成为解决人类长期能源供给的重要原料。锂工业的发展和军事工业的发展密切相关。50年代,由于研制氢弹需要提取核聚变用同位素6Li,因而锂工业得到了迅速发展,锂则成为生产氢弹等军工的重要原料。锂的化合物还广泛用于玻璃陶瓷工业,炼铝工业,锂基润滑脂以及空调,医药,有机合成等工业。锂系列产品广泛应用于冶炼,制冷,原子能,航天和陶瓷,玻璃,润滑脂,橡胶,焊接,医药,电池等行业。全世界有锂矿资源的国家不足十家,亚洲中国独有。
锂矿的正浮选的方法是,开始就向矿浆中加氢氧化钠进行搅拌,擦洗以除去表面的污染物,脱泥和洗矿后,然后按下面三种方法处理:
先浮云母,后浮锂辉石,最后浮长石。其步骤是:
(1)在弱酸性介质中,用阳离子浮云母。
(2)将浮选尾矿浓缩至50%固体,用油酸类捕收剂及醇类起泡剂调和后,稀释至17%固体,浮锂辉石。
(3)将浮完锂辉石的尾矿用氟氢酸处理后,再加阳离子捕收剂浮选长石。
先浮锂辉石,后浮云母,再浮长石。其步骤是:
(1)将矿浆浓缩至64%固体,加油酸,硫酸和起泡剂搅拌后,稀释至21%固体,浮锂辉石。
(2)锂辉石浮选尾矿中的云母,用阳离子捕收剂浮出。
(3)云母浮选尾矿加氟氢酸活化长石,并加阳离子捕收剂浮长石。
锂辉石和云母混合浮选,最后浮长石。其步骤是:
(1)在浓浆中加硫酸调和,然后加阴离子捕收剂,浮选云母和锂辉石。
(2)混合精矿在酸性介质中搅拌,将云母和含铁矿物浮出,槽中产物便是锂辉石。
(3)混合浮选后的尾矿,加氟氢酸处理后,用阳离子捕收剂浮长石。
锂辉石的反浮选在碱性矿浆中进行,以糊精,淀粉等作为锂辉石的抑制剂,松醇油作起泡剂,用胺类阳离子捕收剂浮选石英,长石和云母等脉石矿物,槽内产品去铁之后,就是锂辉石。