據(jù)海關(guān)統(tǒng)計,2022年1-12月,我國鋰產(chǎn)品進出口數(shù)據(jù)如下:進口鋰精礦約284萬噸,主要來源于澳大利亞、巴西、津巴布韋、加拿大等國,同比增長約42%。凈進口碳酸鋰12.57萬噸,同比增長約72%;凈出口氫氧化鋰9.03萬噸,同比增長約29%。凈出口鋰鎳鈷錳氧化物(鎳鈷錳酸鋰)1.28萬噸,同比增長約58%;凈進口鋰鎳鈷鋁氧化物(鎳鈷鋁酸鋰)1.49萬噸,同比增長約13%;磷酸鐵鋰進出口量基本持平,均為1000噸左右。
一個有效的鋰礦破碎生產(chǎn)線應具備破碎線、磨礦線、選礦線及一些輔助設備,破碎磨粉工藝流程大致如下:
破碎磨粉環(huán)節(jié):將鋰輝石先由鄂破進行初步破碎,產(chǎn)生的鋰輝石粗料由皮帶輸送機送至圓錐破進一步細碎,細碎的物料送進振動篩篩分出兩種石料,一部分返料進圓錐破,經(jīng)再次破碎后,滿足球磨機進料粒度的石料進球磨機研磨,球磨機研磨出來的料粉由螺旋分級機過濾,與球磨機配成閉路循環(huán)。
浮選環(huán)節(jié):常見的鋰礦選別方法主要有浮選法、磁選法、重介質(zhì)選礦法和聯(lián)合選礦法,
1、浮選法:有正浮選(酸法)和反浮選(堿法)兩種,正浮選是將細磨的鋰礦石礦漿加入氫氧化鈉,進行攪拌、擦洗,去除表面的雜物,然后用油酸及其皂類作為捕收劑,在酸性介質(zhì)中將礦粒浮入泡沫產(chǎn)品中,浮選出鋰精礦;反浮選是借助石灰創(chuàng)造堿性環(huán)境,以淀粉和糊精作為抑制劑,松醇油作為起泡劑,然后利用胺類陽離子捕收劑將石英、長石、云母等硅酸鹽類脈石礦物浮到礦漿表面,浮選機槽內(nèi)產(chǎn)品即為鋰精礦。
2、磁選法:因為鋰輝石中的含鐵雜質(zhì)礦物具有弱磁性,所以應通過強磁選法去除,以得到品位較高的低鐵鋰輝石精礦。
3、重介質(zhì)選礦法:鋰輝石與脈石礦的密度差在0.2~0.5g/cm3以上時,可采用搖床選別或跳汰選別,當密度差小于0.2~0.5g/cm3時,可采用重介質(zhì)選礦法,將洗礦脫泥后的鋰礦與重介質(zhì)混合,以0.05-0.20Mpa的壓力給入重介質(zhì)旋流器進行選別,重產(chǎn)物和輕產(chǎn)物即可分出,重產(chǎn)物經(jīng)脫介篩脫介后成為鋰精礦,輕產(chǎn)物經(jīng)脫介篩脫介后成為尾礦。
4、聯(lián)合選礦法:自然界中,鋰礦往往伴生成分復雜,若單一浮選方法很難從貧、細、雜的鋰礦石中得到合格鋰輝石精礦時,則需采用聯(lián)合浮選方法,目前常用的有浮選-磁選法和浮選-磁選-重選法。
浮選-磁選技術(shù):是先以氧化石蠟皂與環(huán)烷酸皂作組合捕收劑,氫氧化鈉作pH調(diào)整劑,在堿性礦漿中采用一粗一精的浮選工藝流程,獲得鋰輝石精礦,再經(jīng)強磁選進行除鐵,以獲得含鐵率低的鋰輝石精礦。
浮選-磁選-重選技術(shù):磨后物料經(jīng)調(diào)漿后,進入重選階段(去除鉭、鈮等產(chǎn)品),重選尾礦經(jīng)濃縮機濃縮脫泥后,通過添加油酸及氧化石臘皂進行調(diào)漿,在高堿度條件浮選出鋰輝石精礦,再經(jīng)強磁選進一步除鐵雜質(zhì)進行提純。
提鋰環(huán)節(jié):從基性巖石含鋰礦物中提鋰方法主要有五種,
1、石灰石法:是將石灰石與鋰云母按一定的質(zhì)量比混合(一般質(zhì)量比為1:3),進入球磨機研磨到一定的細度,再經(jīng)800~900℃高溫焙燒后浸出,得到含鋰溶液。此方法實用性強,幾乎適應所有鋰礦物,但蒸發(fā)能耗大,鋰回收率低(67%左右),渣量大(42 噸渣/噸產(chǎn)品)。
2、硫酸法:首先將鋰礦石在950-1100℃下焙燒,使其結(jié)構(gòu)疏松,再經(jīng)球磨后與過量硫酸混合,在回轉(zhuǎn)爐中250℃-300℃下焙燒溶解,水浸后得粗硫酸鋰溶液,經(jīng)凈化、沉鋰、蒸發(fā)濃縮后獲得碳酸鋰產(chǎn)品。浸出液鋰濃度高,回收率高,是當前比較成熟的提鋰工藝。
3、硫酸鹽法:將鋰輝石精礦與硫酸鉀(或硫酸鈣或兩者混合物),在一定溫度下混合燒結(jié),經(jīng)一系列物理、化學反應后,硫酸鹽中的鈉、鉀等與鋰云母中鋁硅酸鹽和靠邊的鋰離子發(fā)生高溫置換反應將鋰置換出來,轉(zhuǎn)變成可溶性的硫酸鋰,再用水或稀酸浸出后過濾,將鋰提取出來。
4、純堿壓煮法:先將鋰礦石進行焙燒脫氟,使礦相轉(zhuǎn)型,然后與碳酸鈉按一定的比例進行球磨機濕磨,然后在大于200℃和0.2~2MPa的壓力下反應,用鈉離子將鋰離子置換出來,往水浸出漿料中通入二氧化碳,使碳酸鋰轉(zhuǎn)化為可溶性碳酸氫鋰,固液分離后得到碳酸氫鋰溶液,加熱分解后得到碳酸鋰產(chǎn)品。
5、氯化物焙燒法:有高溫焙燒和中溫焙燒兩種,是在高于堿金屬氯化物沸點的溫度下或低于堿金屬氯化物沸點的溫度下焙燒,使鋰礦石中的鋰及其它堿金屬元素與氯化劑發(fā)生氯化反應,生成相應的氯化物,然后從這些氯化物中分別提取各種堿金屬化合物產(chǎn)品。此方法流程簡單,不消耗貴重試劑,但對爐氣腐蝕性強。
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