Обогащение литиевых и бериллиевых руд
Литий и бериллий относятся к группе легких редких металлов, отличающихся малой плотностью и высокой химической активностью. Кроме того, эти металлы, часто вместе присутствуют в рудах и минералах, из которых извлекаются одними и теми же методами. Основные промышленные минералы лития представлены алюмосиликатами (сподумен LiAl(Si2O6, лепидолит KLi1,5Al1,5(Si3AlO10)(F,OH)2 и фосфатами (амблигонит LiAl(PO4)(F,OH), в то время как бериллий присутствует помимо алюмосиликатов (берилл Be3Al2Si6O18), в силикатах (фенакит Be2SiO4) и даже в сульфидах (гельвин (Mn,Fe,Zn)8Be6Si6O24S2).
Литиевые и берилловые руды отличаются большим разнообразием и сложностью вещественного состава, как ценных минералов, так и минералов вмещающих пород. Прежде всего это пегматитовые руды, такие как гранитные сподуменовые пегматиты, мусковит-альбитовые пегматиты, сподумен-кварц-альбитовые бериллиевые пегматиты: гидротермальные-пневматолитовые жилы и др.В рудах часто содержатся другие ценные минералы, например, танталит, колумбит, касситерит, вольфрамит, молибденит. Минералы вмещающих пород представлены кварц-полевошпатовым комплексом, слюдами, альбитом, флюоритом.
Источником сырья для производства лития являются также осадочные солевые месторождения, в которых литий присутствует в соляных озерах.
При переработке литиевых и берилловых руд применяются следующие методы:
- селективная добыча и сортировка, которые применяются при наличии в руде крупнокристаллических минералов лития (сподумена) и бериллия (берилла в виде изумруда), отличающиеся по цвету от минералов вмещающитх пород.
|
|
|
- для руд содержащих сподумен применяется метод декрипитации, при котором сподумен при нагревании до 950…1100° переходит из α- в β – модификацию в результате чего растрескивается и после избирательного измельчения в шаровых мельницах отделяется от минералов породы грохочением.
- избирательное измельчение применяется также при обогащении бериллиевых руд и основано на высокой твердости бериллийсодержащих минералов, когда после измельчения в шаровых мельницах мягкие и легкоизмельчаемые минералы (тальк, сланцы) отделяются от минералов вериллия грохочением или классификацией.
- сподуменовые руды иногда обогащаютя в тяжелой суспензии, т.к. сподумен имеет плотность 3200 кг/м3, а минералы вмещающих пород -2600…2700 кг/м3. Обогащению в тяжелой суспензии применяется для руды крупностью не менее 3 мм.
- при обогащении некоторых видов бериллиевыз руд применяется процесс радиометрического обогащения по наведенной радиоактивности при облучении руды γ – лучами.
- для литиевых руд, содержащих циннвальдит (KLiFeAl (Si3AlO10)(F, OH), который является слабомагнитным минералом, т.к. содержит до 12,5% железа, применяется магнитная сепарация.
|
|
|
Для тонковкрапленных литиевых и бериллиевых руд основным методом обогащения является флотация. Литиевые минералы – сподумен и амблигонит также как и бериллиевые минералы хорошо флотитуются как анионными (олеиновая кислота и олеат натрия), так и катионными собирателями, но обязательно в присутствии модификаторов, т.к. эти собиратели являются мало селективными и флотируют также минералы вмещающих пород.
При флотации литиевых руд, содержащих кварц, слюды, полевые шпаты, минералы железа, применяется прямая или обратная флотация. По схеме прямой флотации (рис. 223) исходная руда после измельчения обрабатывается при плотности 50…70% твердого едким натром (1…3 кг/т) и подвергается обесшламливанию, что позволяет очистить поверхность минералов от таких примесей, как железо. Флотируется сподумен при рН 6,5…8,5 олеиновой кислотой или ее заменителями (таловое масло).
Рис. 223. Схема прямой флотации сподуменовых руд
Обратная флотация, т.е. флотация минералов вмещающих пород, проводится катионным собирателем при депрессии сподумена декстрином в известковой среде. В этом случае литиевый концентрат выделяется в виже камерного продукта. Иногда проводится коллективная флотация сподумена и мусковита смесью жирной кислоты и катионного собирателя в слабощелочной среде. Из полученного коллективного концентрата после подачи серной кислоты флотируется мусковит катионным собирателем.
|
|
|
Получаемые флотационные литиевые концентраты содержат 4…6% Li2O при извлечении 80…90%.
При флотации бериллиевых руд применяются кислотные и щелочные схемы По кислотной селективной схеме флотации (рис. 224) измельченная руда подвергается перемешиванию с серной кислотой (4 кг/т), после чего из нее катионным собирателем (500 г/т) извлекается слюда.
Рис. 224 Схема селективной флотации бериллиевых руд с кислотной обработкой
Хвосты слюдяной флотации после обработки плавиковой кислотой и отмывки флотируют берилл олеиновой кислотой в щелочной среде. Берилловый концентрат подвергается доводке путем варки с содой, жидким стеклом или сернистым натрием и последующей флотацией берилла анионным собирателем.
В щелочных схемах флотации обработка измельченной руды щелочами осуществляется для активайии берилла и депрессии минералов вмещающих пород. В качестве регуляторов среды используются едкий натрий, сода или сернистый натрий, которые подаются в измельчение или в контактный чан перед флотацией, после отмывки избытка щелочи берилл флотируется анионным собирателем.
|
|
|
При наличии в руде флотоактивных турмалина и граната они извлекаются в голове процесса при малом расходе жирной кислоты (рис. 225). Флотационные бериллиевые концентраты обычно содержат 7,5…95% BeO при извлечении около 70%.
Рис. 225. Щелочная схема флотации бериллиевых руд
Наиболее сложной задачей является селективная флотация минералов лития и бериллия, обладающими близкими флотационными свойствами с такими минералами вмещающих пород, как слюды, полевые шпаты, кварц и другие силикаты и алюмосиликаты. Флотация таких пегматитовых руд осуществляется по схеме селективной флотации (рис. 226), когда в щелочной среде при рН до 9 после обработки фтористым натрием и лигносульфанатом флотируется сподумен, а затем катионным собирателем в сернокислой среде извлекается слюда.
Рис. 226. Схема селективной флотации сподумена и берилла из пегматитовых руд
Их хвостов слюдяной флотации после перемешивания с фтористым натрием и отмывки его избытка одеиновой кислотой при рН 7,6 извлекается берилл. Их хвостов бериллиевой флотации флотируется катионным собирателем полевошпатовый концентрат при депрессии кварца плавиковой кислотой.
Приложение
Дата добавления: 2015-12-20; просмотров: 164; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!