Обогащение литиевых руд декрипитацией

Процесс термического обогащения (декрипитация) заключается в карательном разрушении некоторых минералов при нагревании и последующем охлаждении. Причинами разрушения могут быть: находящаяся в минералах кристаллизационная вода, которая при нагревании вызывает сильное внутреннее давление, разрушающее кристаллы; различная теплопроводность и разные коэффициенты расширения при нагревании и охлаждении, вызывающие сильные местные напряжения, что приводит к растрескиванию минералов; это может быть также следствием перехода кристаллов минерала из одной аллотропической модификации в другую. При нагревании сподумена до 1000— 1200° С он переходят из а-модификации в в-модификацию и растрескивается, а минералы пустой породы остаются в неизменном виде. Различие в поведении пустой породы и сподумена при нагревании лежит в основе процесса обогащения сподуменовых руд декрипитацией.

В Горном бюро США были проведены опыты по обогащению сподумена с использованием превращения природного а-сподумена в жнее плотный в-сподумен в результате нагрева до 1050—1100°C. Природный а-слодумен представляет собой твердый минерал с плотностью 3.15. При нагреве до 1100°C он почти мгновенно превращается в в-форму с плотностью около 2,4. Полученный этим способом в-сподумен хрупок и весьма легко измельчается в тонкий порошок. В то же время кварц и полевой шпат, нагретые до 1100°С, не претерпевают заметного изменения, так что при соответствующих условиях можно измельчить в-сподумен и оставить без изменения крупнозернистую пустую породу. в-сподумен после этого отделяют от пустой породы воздушной сепарацией. В результате был получен концентрат с содержанием 6% окиси лития при извлечении более 90%.

Этот процесс, несколько видоизмененный, испытывался в более крупном масштабе американской компанией «Металлой-Корпорейшн» с применением как мокрого, так и сухого измельчения, а также мокрого и сухого способов отделения измельченного сподумена от пустой породы. Первые результаты показали возможность получения концентрата с содержанием 5% окиси лития при извлечении более 60% сподумена.

Процесс обогащения декрипитацией заключается в следующем Руду после дробления до 50—20 мм с подвергают грохочению. Классы руды мельче 0,2—0,3 мм обжигают при температуре 1000—1200°С в течение 1—2 ч. Обожженная руда после охлаждения подвергается избирательному измельчению в шаровой мельнице с резиновой футеровкой и классификации по классу 0,1—0,2 am. Классификация осуществляется на грохотах либо на воздушных сепараторах. Мелкий класс представляет собой сподуменовый концентрат, а крупный — пустую породу. Этим способом из руды, содержащей 0,8—2% Li2O, удается получить концентрат с содержанием 4—6% Li2O при извлечении 70—80%.

Обогащение декрипитацbей может эффективно применяться только при благоприятном минералогическом составе руды. Наличие в руде большого количества альбита, флюорита, кальцита, слюды, также обладающих способностью декрипитировать, затрудняет получение кондиционных концентратов; руды с повышенным содержанием слюд при температуре 1100—1200° С сплавляются.

В последнее время в связи с применением сернокислотного способа переработки сподуменовых концентратов возрос интерес к обогащению руд декрипитацией. Переход сподумена в в-модификацию при обжиге руды способствует более легкому вскрытию серной кислотой. В этом случае технология получения соединений лития становится более экономичной.

В качестве примера обогащения сподуменовой руды декрипитацией можно привести схему фабрики Кэт-Лейк в Онтарио (Канада). Исходная руда подвергается дроблению до —19 а затем грохочению по классу 0,2 мм. Класс +0,2 мм поступает на обжиг в течение 1 ч при температуре 1185° С, а затем после охлаждения — на избирательное измельчение. Измельченный материал разделяют на вибрационных грохотах с отверстиями 0,2 мм. Подрешетный продукт представляет собой готовый концентрат, а надрешетный — хвосты, направляемые в отвал.

На рас. 221 показана схема обогащения руды месторождения Кэт-Лейк с использованием процесса декрипитаци, а в табл. 189 приведены показатели обогащения по этой схеме.

Хорошие показатели извлечения лития в концентрат объясняются большим содержанием в руде сподумена (около 30%) и низким содержанием мелочи.