鋰礦的化學(xué)特點(diǎn)
鋰為稀堿元素之一,在自然界分布比較廣泛,在地殼中平均含量為20×10-6(泰勒,1964),在主要類型巖漿巖和主要類型沉積巖中均有不同程度的分布,其中在花崗巖中含量較高,平均含量達(dá)40×10-6(維諾格拉多夫,1962)。在自然界中目前已發(fā)現(xiàn)鋰礦物和含鋰礦有150多種,其中鋰的獨(dú)立礦物有30多種,大部分是硅酸鹽(占67%)及磷酸鹽(占21.2%),其他則很少。作為制取鋰的礦物原料主要是鋰輝石(含Li2O5.8%~8.1%),鋰云母(含Li2O3.2%~6.45%),磷鋰鋁石(含Li2O7.1%~10.1%),透鋰長(zhǎng)石(含Li2O2.9%~4.8%)及鐵鋰云母(含Li2O1.1%~5%),其中前3個(gè)礦物最為重要。
鋰(Li)是自然界中最輕的金屬。銀白色,比重0.534,熔點(diǎn)180℃,沸點(diǎn)1347℃。鋰是由瑞典化學(xué)家貝齊里烏斯(J.J.Berzelius)的學(xué)生瑞典人阿爾費(fèi)德松(J.A.Arfvedson)于1817在分析研究從攸桃島(Uto¨)采得透鋰長(zhǎng)石時(shí)首次發(fā)現(xiàn)的,貝齊里烏斯把這種新金屬稱為L(zhǎng)ithium。1818年英國(guó)人戴維(H.Davy)通過(guò)電解鋰制得小量金屬鋰。1855年德國(guó)人本生(R.W.Bunsen)和馬提生(A.Matthiessen)通過(guò)電解熔融氯化鋰制得較大量的金屬鋰,并較詳細(xì)地研究了它的性質(zhì)。1923年德國(guó)開(kāi)始鋰的工業(yè)生產(chǎn)。
鋰礦的用途
鋰是活潑金屬,很柔軟,在氧和空氣中能自燃。鋰也是一種重要的能源金屬,它在高能鋰電池,受控?zé)岷朔磻?yīng)中的應(yīng)用使鋰成為解決人類長(zhǎng)期能源供給的重要原料。鋰工業(yè)的發(fā)展和軍事工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。50年代,由于研制氫彈需要提取核聚變用同位素6Li,因而鋰工業(yè)得到了迅速發(fā)展,鋰則成為生產(chǎn)氫彈等軍工的重要原料。鋰的化合物還廣泛用于玻璃陶瓷工業(yè),煉鋁工業(yè),鋰基潤(rùn)滑脂以及空調(diào),醫(yī)藥,有機(jī)合成等工業(yè)。鋰系列產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于冶煉,制冷,原子能,航天和陶瓷,玻璃,潤(rùn)滑脂,橡膠,焊接,醫(yī)藥,電池等行業(yè)。全世界有鋰礦資源的國(guó)家不足十家,亞洲中國(guó)獨(dú)有。
鋰礦的正浮選的方法是,開(kāi)始就向礦漿中加氫氧化鈉進(jìn)行攪拌,擦洗以除去表面的污染物,脫泥和洗礦后,然后按下面三種方法處理:
先浮云母,后浮鋰輝石,最后浮長(zhǎng)石。其步驟是:
(1)在弱酸性介質(zhì)中,用陽(yáng)離子浮云母。
(2)將浮選尾礦濃縮至50%固體,用油酸類捕收劑及醇類起泡劑調(diào)和后,稀釋至17%固體,浮鋰輝石。
(3)將浮完鋰輝石的尾礦用氟氫酸處理后,再加陽(yáng)離子捕收劑浮選長(zhǎng)石。
先浮鋰輝石,后浮云母,再浮長(zhǎng)石。其步驟是:
(1)將礦漿濃縮至64%固體,加油酸,硫酸和起泡劑攪拌后,稀釋至21%固體,浮鋰輝石。
(2)鋰輝石浮選尾礦中的云母,用陽(yáng)離子捕收劑浮出。
(3)云母浮選尾礦加氟氫酸活化長(zhǎng)石,并加陽(yáng)離子捕收劑浮長(zhǎng)石。
鋰輝石和云母混合浮選,最后浮長(zhǎng)石。其步驟是:
(1)在濃漿中加硫酸調(diào)和,然后加陰離子捕收劑,浮選云母和鋰輝石。
(2)混合精礦在酸性介質(zhì)中攪拌,將云母和含鐵礦物浮出,槽中產(chǎn)物便是鋰輝石。
(3)混合浮選后的尾礦,加氟氫酸處理后,用陽(yáng)離子捕收劑浮長(zhǎng)石。
鋰輝石的反浮選在堿性礦漿中進(jìn)行,以糊精,淀粉等作為鋰輝石的抑制劑,松醇油作起泡劑,用胺類陽(yáng)離子捕收劑浮選石英,長(zhǎng)石和云母等脈石礦物,槽內(nèi)產(chǎn)品去鐵之后,就是鋰輝石。