סקירת ספודומן
הנוסחה המולקולרית של ספודומן היא LiAlSi2O6, הצפיפות היא 3.03~3.22 גרם/סמ"ק, הקשיות היא 6.5-7, לא מגנטי, ברק זכוכיתי, הדרגה התאורטית של Li2O היא 8.10%, והספודומן הוא עמודי, גרגירי או דמוי לוח. מערכת גבישים מונוקלינית, צבעיה הנפוצים הם סגול, אפור-ירוק, צהוב ואפור-לבן. ליתיום הוא מתכת קלה בעלת תכונות פיזיקליות וכימיות מיוחדות. הוא שימש בעיקר בתעשייה הצבאית בימים הראשונים ונחשב לחומר אסטרטגי. כיום, ישנם יותר מ-100 סוגים של ליתיום ומוצריו. ליתיום משמש בעיקר לייצור סוללות ליתיום בעלות קיבולת גבוהה, תוספים באלקטרוליזה של אלומיניום וחומרי סיכה עמידים בטמפרטורה נמוכה. בנוסף, היישום בתחומי קרמיקה מזכוכית, מכשירי אלקטרוניקה, רפואה ותעשייה כימית הולך ונעשה נרחב יותר ויותר.
ספודומן, מינרל ליתיום מוצק עשיר בליתיום ומתאים במיוחד לייצור תעשייתי של מלחי ליתיום, מופץ בעיקר באוסטרליה, קנדה, זימבבואה, זאיר, ברזיל וסין. מכרות הספודומן בשינג'יאנג קקטוהאי, גאנזי ואבה בסצ'ואן, ומכרות הלפידוליט בייצ'ון, ג'יאנגשי, עשירים במשאבי ליתיום. כיום, הם האזורים העיקריים לכריית מינרלי ליתיום מוצקים בסין.
תרכיז ספודומן בדרגה
תרכיזי ספודומן מחולקים לשימושים ודרגות שונים. הסטנדרט לדרגות התרכיז המיוצר מוצג בטבלה שלהלן. דרגות התרכיז המיוצרות כוללות את שלוש הקטגוריות הבאות: תרכיז ליתיום דל ברזל, תרכיז ליתיום לקרמיקה ותרכיז ליתיום לתעשייה הכימית.
שיטת הטמעת עפרות ספודומן
הפרדת הספודומן מושפעת מגורמים רבים, כגון: סימביוזה מינרלית, סוג מבנה העפרה וכו', הדורשים תהליכי הטבה שונים.
הַנפָּקָה:
הפרדת ספודומן ממינרלי סיליקט בעלי ביצועי ציפה דומים מהווה קושי בשיטות ציפה של ספודומן בארץ ובחו"ל. ניתן לחלק את תהליך ציפה של ספודומן לתהליך ציפה הפוכה ותהליך ציפה חיובי. ניתן להפריד את המינרלים העיקריים המכילים ליתיום באמצעות ציפה, במיוחד עבור ספודומן בעל הרכב מורכב, גרגירים עדינים ודקים ברמה נמוכה, ציפה חשובה מאוד.
הפרדה מגנטית:
הפרדה מגנטית משמשת בדרך כלל להסרת זיהומים המכילים ברזל בתרכיזי ליתיום או להפרדת ברזל-לפידוליט בעל מגנטיות חלשה. בפועל, תרכיז הספודומן המתקבל בשיטת הציפה מכיל לעיתים יותר זיהומים המכילים ברזל. כדי להפחית את תכולת זיהומי הברזל, ניתן להשתמש בהפרדה מגנטית לטיפול. ציוד ההפרדה המגנטית הוא מפריד מגנטי מסוג תוף בעל מגנט קבוע, מפריד מגנטי מסוג פלטה מגנטי חזק מסוג רטוב, ומפריד מגנטי טבעתי אנכי בעל שיפוע גבוה. שאריות הספודומן מורכבות בעיקר מפלדספאר, וניתן להשתמש גם במפרידים מגנטיים טבעתיים אנכיים בעלי שיפוע גבוה ומפרידים מגנטיים אלקטרומגנטיים של תרחיף כדי להסיר זיהומים ולקבל מוצרי פלדספאר העונים על הדרישות לחומרי גלם קרמיים.
שיטת מדיום צפוף:
בתנאי טמפרטורה רגילים, צפיפות הספודומן בעפרת ספודומן גדולה מעט מזו של מינרלי גנג כמו קוורץ ושדה פלדספאר, בדרך כלל כ-3.15 גרם/סמ"ק. באופן כללי, עפרת ספודומן ממוינת באמצעות נוזל כבד בעל צפיפות בין צפיפות הספודומן, הקוורץ ושדה פלדספאר, כגון טריברומומתאן וטטראברומואתאן. ביניהם, צפיפות הספודומן גדולה מזו של נוזלים כבדים אלה, ולכן הוא שוקע לתחתית ומופרד ממינרלי גנג כמו שדה פלדספאר וקוורץ.
שיטת הטבה משולבת:
כיום, קשה להשיג תרכיזי ליתיום מתאימים עבור מינרלי ליתיום "עניים, עדינים ושונים" באמצעות שיטת הטבה אחת. יש להשתמש בשיטת ההטבה המשולבת. התהליכים העיקריים הם: תהליך משולב של ציפה-הפרדה כבידה-הפרדה מגנטית, תהליך משולב של ציפה-הפרדה מגנטית, תהליך משולב של ציפה-טיפול כימי וכו'.
דוגמאות להטבת ספודומן:
המינרל השימושי העיקרי של עפרת ספודומן המיובאת מאוסטרליה הוא ספודומן, עם תכולת Li2O של 1.42%, שהוא עפרת ליתיום בדרגה בינונית. ישנם מינרלים רבים אחרים בעפרה. מינרלי הגנגה הם בעיקר פלדספר, קוורץ, מוסקוביט, מכרה המטיט ועוד.
ספודומן מדורג על ידי טחינה, וגודל החלקיקים הנבחר נשלט ל-200- רשת, 60-70%. בעפרה המקורית יש כמות גדולה של בוצה דקה ראשונית, וכלוריט ומינרלים אחרים שקל להיסחף במהלך תהליך הריסוק והטחינה, לעיתים קרובות מפריעים קשות לתנועה הרגילה של העפרה. הבוץ הדק יוסר באמצעות פעולת הסרת הריר. באמצעות תהליך משולב של הפרדה מגנטית וציפה, מתקבלים שני מוצרים, תרכיז ספודומן ותרכיז פלדספר, שניתן להשתמש בהם כחומרי גלם קרמיים.
זמן פרסום: 2 ביוני 2021