- mmldigi
Введение
Литий, основной компонент современных аккумуляторных батарей, с момента своего открытия в XIX веке имеет долгую историю использования в качестве источника энергии. Добыча лития получила значительное развитие, чтобы соответствовать растущим потребностям всех отраслей промышленности, особенно возобновляемых источников энергии. Значительными производителями лития являются США и Южная Америка, причем именно в последней находятся самые большие запасы лития в мире. Соли лития, такие как карбонат лития и гидроксид лития, являются основными продуктами добычи лития. Последние разработки в области технологий прямой добычи лития способны изменить отрасль за счет повышения эффективности и снижения воздействия на окружающую среду. В условиях растущего мирового спроса на литий крайне важно внедрять устойчивые и инновационные методы производства лития, которые будут способствовать глобальному переходу на возобновляемые источники энергии, включая мировые запасы лития.
Как добывают литий?
Общие методы
Литий добывают разными способами, обычно это добыча соляного рассола и добыча твердых пород.
Соленые рассолы
Соляные плато, большинство из которых находятся в "литиевом треугольнике" Чили, Аргентины и Боливии, играют важную роль в производстве лития. Процесс добычи лития заключается в закачивании рассола в пруды-испарители. Там вода испаряется, и концентрация лития увеличивается. Затем рассол очищается для получения хлорида или карбоната лития. Традиционная добыча рассола, тем не менее, имеет недостатки, к которым относятся высокий расход воды и возможные экологические последствия. Для решения этих проблем технологи разрабатывают новые технологии получения лития из соляных пластов, стараясь снизить потребление воды, повысить эффективность и минимизировать воздействие на окружающую среду. Поскольку спрос на литий, как ожидается, будет расти, устойчивая добыча лития из соляных пластов будет иметь не меньшее значение для перехода к устойчивой энергетике.
Добыча твердых пород
Процесс добычи твердых пород заменяет использование соляных пластов для добычи лития. Литий является ключевым компонентом различных минеральных руд, включая сподумен, петалит и лепидолит, которые добываются из пегматитовых месторождений. Добытая руда дробится и перерабатывается, чтобы отделить литийсодержащие минералы от остальных материалов. Один из типичных методов добычи - обжиг руды, которая концентрируется серной кислотой и переводит литий в водорастворимую форму, которая затем очищается и превращается в карбонат или гидроксид лития. Например, открытая добыча имеет то преимущество, что она не зависит от погодных условий, а также обеспечивает более высокие темпы производства. Однако у него есть и свои минусы, такие как повышенное энергопотребление и экологические последствия. Промышленность работает над изобретением и внедрением устойчивых способов решения этих проблем и, таким образом, гарантирует стабильность литиевой отрасли.
Специфические методы добычи лития
После того как мы рассмотрели общие подходы к добыче лития, перейдем к конкретным методам, используемым для добычи этого важнейшего металла.
Термическое разделение, технология обработки минералов
Термическое разложение - это процесс извлечения лития из руды твердых пород. Для разрушения литийсодержащих минералов применяется высокая температура. Эта процедура позволяет изолировать литий от всех остальных элементов и, таким образом, получить его для дальнейшей переработки в гидроксид или карбонат лития.
Основной метод переработки тяжелых и средних минералов.
Этот метод использует различные плотности литиевых минералов и отходов. Раствор тяжелой среды используется для суспендирования измельченной руды. Это помогает отделить богатые литием минералы с помощью гравитационного процесса.
Магнитная сепарация
Это также один из наиболее распространенных методов, который используется для отделения лития из рудных месторождений, содержащих магнитные минералы. В процессе магнитной сепарации литиевые минералы избирательно удаляются, в результате чего получается концентрат с высоким содержанием лития, готовый к дальнейшему извлечению.
Ручной подход к технологии фрот-флотации
И, наконец, выбор метода флотации для ручной основы. В некоторых случаях для извлечения литиевых минералов из руды используется ручной отбор и метод флотации. Этот метод состоит из многоступенчатого процесса, который начинается с физического отделения литийсодержащих минералов от других материалов (которые называются гангесом), а затем переходит к флотации для дальнейшего концентрирования продукта. Кроме того, растущий спрос на литий заставляет людей искать наиболее литиевые месторождения, которые можно добывать с помощью флотации.
Какие литиевые месторождения можно разрабатывать с помощью флотации руды?
Месторождения литиевых руд, которые обычно добываются методом рудной флотации, включают сподумен, петалит и лепидолит. Эти литийсодержащие минералы часто встречаются в пегматитовых месторождениях, которые представляют собой крупнозернистые магматические породы. В данном примере мы рассмотрим процесс флотации руды на месторождении сподумена, поскольку это самый распространенный минерал литиевой руды.
Процесс флотации руды сподумена
Процесс флотации руды для сподумена включает несколько стадий, каждая из которых направлена на максимальное извлечение и чистоту литиевого концентрата. Давайте рассмотрим этот процесс шаг за шагом.
Дробление и измельчение руды
Первым этапом процесса флотации руды является дробление и измельчение сподуменовой руды, которая является сырьем для этого процесса. Руда обычно измельчается щековой дробилкой с целью уменьшения размера руды до 150 мм. Следующим этапом является вторичное дробление, при котором используется конусная дробилка для дальнейшего измельчения руды и уменьшения размера частиц примерно до 25 мм.
Затем руда измельчается до размера частиц от 150 до 200 микрон с помощью шаровой мельницы. Элемент тонкого помола является наиболее важным фактором в освобождении кристаллов сподумена от сопутствующих минералов, в основном кварца и полевого шпата.
Кондиционирование и подготовка шлама
На следующем этапе руду измельчают в дробилке до требуемого размера, а затем смешивают с водой, чтобы получить суспензию в резервуаре для кондиционирования. Затем суспензия обрабатывается химическими реагентами, состоящими из олеата натрия, который действует как коллектор, и силиката натрия, который является депрессантом для минералов гангесов.
Стадия кондиционирования обычно проводится в резервуаре с механической мешалкой, чтобы обеспечить равномерное распределение реагентов в суспензии. pH суспензии также доводится до диапазона 8,5-9,5 с помощью кальцинированной соды или других модификаторов pH.
Выбор грубого и чистого материала
После процесса кондиционирования суспензия подвергается грубой селекции с помощью механических флотационных ячеек. Во время этой фазы во флотационной ячейке образуются пузырьки за счет нагнетания в нее воздуха. Эти пузырьки прилипают к гидрофобным частицам сподумена. Пузырьки, богатые сподуменом, поднимаются на поверхность, образуя пенистый концентрат, который, как правило, и является черновым концентратом.
Черновой концентрат подвергается дальнейшей переработке с помощью более чистого процесса отбора, который осуществляется через дополнительные стадии флотации для удаления оставшихся гангренозных минералов. Очистные флотационные камеры работают несколько иначе, чем черновые, с меньшей плотностью пульпы и более селективными реагентами, чтобы получить концентрат сподумена более высокой чистоты.
Уборка мусора и многократная очистка
Таким образом, этап очистки является последним, и на этом этапе используются хвосты из очистного сооружения. На этом этапе в хвосты вводятся дополнительные добавки, чтобы убедиться, что все частицы сподумена, которые могли выделиться на предыдущих этапах, извлечены.
Концентрат, полученный на этапах отбора и очистки, затем проходит различные стадии очистки для дальнейшего повышения степени чистоты сподуменового концентрата. На этих стадиях обычно используются колонные флотационные камеры, которые по сравнению с обычными камерами обеспечивают более высокую эффективность разделения за счет увеличенной высоты и меньшей турбулентности.
Обезвоживание и сушка концентратов
Последний сподуменовый концентрат обычно сортируется до уровня около 6% Li2O с помощью вакуумных фильтров или сгустителей, а затем обезвоживается. После процесса обезвоживания концентрат подается в роторную или флэш-сушилку, пока содержание влаги не станет ниже 1%.
Хранение и транспортировка концентрата
Сухой сподумен хранится в герметичных мешках или контейнерах для сыпучих материалов, чтобы не допустить впитывания влаги и загрязнения. Далее концентрат транспортируется на химические заводы, где из него получают различные литиевые химикаты, в том числе карбонат или гидроксид лития.
Благодаря глубокому пониманию процесса пенной флотации сподумена на литиевых рудниках владельцы смогут скорректировать свои операции и повысить степень извлечения и содержание концентрата, что, в свою очередь, увеличит стоимость их литиевых месторождений.
| Категория оборудования | Оборудование | Диапазон размеров корма | Диапазон размеров изделий | Роль |
|---|---|---|---|---|
| Дробление и измельчение | - Щековая дробилка | 500-1000 мм | 100-300 мм | Первичное дробление |
| - Конусная дробилка | 100-300 мм | 25-100 мм | Вторичное дробление | |
| Кондиционирование и подготовка шлама | - Резервуар для кондиционера | 25-100 мм | 25-100 мм | Смешивание руды с водой и реагентами |
| - Механическая мешалка | 25-100 мм | 25-100 мм | Гомогенизация суспензии | |
| Выбор грубого и зачистного инструмента | - Флотационная ячейка | 25-100 мм | 25-100 мм (хвосты) | Отделение сподумена от посторонних минералов |
| - Воздушный компрессор | Подача воздуха для пленочной флотации | |||
| Подвиг и многократная очистка | - Флотационная колонна | 25-100 мм | 0,1-1 мм | Переработка концентрата сподумена |
| - Высокоградиентный магнитный сепаратор (HGMS) | 0,1-1 мм | 0,1-1 мм | Восстановление сподумена из хвостов флотации | |
| Обезвоживание и сушка концентратов | - Вакуумный фильтр | 0,1-1 мм | 10-30% влажность | Обезвоживание сподуменового концентрата |
| - Фильтр-пресс | 0,1-1 мм | 8-20% влажность | Дополнительное обезвоживание концентрата | |
| Хранение и транспортировка концентрата | - Контейнеры для сыпучих материалов | <1% влажность | <1% влажность | Хранение и транспортировка концентрата, предотвращение попадания влаги |
Какие проблемы и возможности несет в себе добыча лития ？
Литиевая промышленность сталкивается с экологическими проблемами, связанными с методами добычи, в основном с использованием воды и выбросами углекислого газа. Для решения этих проблем отрасль применяет инновационные технологии и экологически безопасные методы производства востребованных продуктов, например, прямую добычу лития и использование возобновляемых источников энергии. Также важно уделять внимание повышению эффективности и результативности процессов добычи и восстановления. Однако потенциальными драйверами литиевого рынка являются развивающиеся электромобили и системы хранения энергии для сектора возобновляемых источников. Появление альтернативных источников лития, например, геотермальных рассолов и богатых литием месторождений, может стать одним из способов увеличения глобального предложения. Добыча лития может помочь планете перейти на устойчивый путь развития, а технологические инновации - это единственный способ достичь низкоуглеродного будущего.
Заключение
Добыча лития является жизненно важным шагом в процессе перехода к экологичному и устойчивому будущему. Знание процессов и технологий, связанных с добычей лития, имеет большое значение и помогает проводить продуктивные и экологически безопасные операции. Учитывая растущую глобальную потребность в литии, отрасль должна сосредоточиться на разработке решений в области чистой энергии, а также на сокращении ущерба, наносимого окружающей среде в процессе добычи.
В целом, путь лития от шахты до аккумулятора - это пример взаимодействия возобновляемых источников энергии, экологической ответственности и технологического прогресса.
English 
Spanish 
French 
Russian