Quel processus de flottation optimise les minéraux de lithium de type pegmatite ?

2025-10-08

Le processus de flottation le plus couramment utilisé pour optimiser la récupération des minéraux de lithium de type pegmatite (par exemple, spodumène, lépidolite, pétalite et amblygonite) consiste à ajuster les conditions pour récupérer sélectivement les minéraux riches en lithium tout en rejetant les impuretés telles que le quartz, le feldspath et le mica. Voici les étapes clés et les principes du processus de flottation optimisé pour les minerais de lithium pegmatitiques :

1. Libération minérale

• Broyage :Les minerais de pegmatite de lithium sont écrasés et broyés à une taille fine pour libérer la spodumène ou d'autres minéraux de lithium des matériaux de gangue. La taille de particule optimale se situe généralement entre 75 et 150 microns pour équilibrer récupération et sélectivité.

2. Pré-flottation (Élimination des minéraux de gangue)

• Dégraissage : Des particules fines (généralement <10 microns) composées d'argiles, de micas et d'autres impuretés sont éliminées pour améliorer la flottation en aval.
• Flottation inverse :Dans certains cas, des minéraux de gangue tels que le feldspath et le quartz sont d'abord flottés en utilisant des collecteurs comme des amines cationiques ou des acides gras, laissant les minéraux de lithium dans les résidus pour une concentration supplémentaire.

3. Étape de conditionnement

• Réglage du pH : Le circuit de flottation est ajusté à un pH alcalin (typiquement de 6 à 10 pour la spodumène) en utilisant de la soude, de la soude caustique ou de la chaux afin de maximiser la sélectivité.
• Dépresseurs : Du verre d'eau (silicate de sodium) ou d'autres dépresseurs sont ajoutés pour supprimer le quartz, le feldspath et d'autres silicates.
• Activateurs:Dans certains cas, des activateurs comme la cendre de soude aident à améliorer les propriétés de surface du spodumène pour l'adhésion des collecteurs.

4. Ajout du collecteur

• Acides gras/Oléate de sodium :Les acides gras (par exemple, l'acide oléique ou l'oléate de sodium) sont couramment utilisés comme collecteurs pour la spodumène et d'autres minéraux contenant du lithium. Ces réactifs s'adsorbent sélectivement sur les surfaces des minéraux de lithium.
• Tensioactifs :Des modificateurs peuvent être ajoutés pour améliorer l'action de collecte et optimiser le recouvrement.

5. Ajout de moussant

• Des moussants comme l'huile de pin, le méthyl isobutyl carbinol (MIBC) ou le glycol polypropylène permettent la formation de mousse stable et réduisent la taille des bulles, ce qui est crucial pour la récupération des minéraux de lithium.

6. Flottation pour la récupération des minéraux de lithium

• Flottation directe :Les minéraux contenant du lithium comme la spodumène sont flottés directement, laissant la majorité des matériaux d'impureté comme le quartz, le feldspath et le mica dans les résidus. Cela se fait à l'aide de collecteurs sélectifs et de conditions optimisées.
• Circuit de nettoyage :Des étapes multiples de nettoyage sont souvent utilisées pour améliorer la qualité du concentré, car des contaminants tels que les minéraux contenant du fer et les silicates peuvent encore être présents après la première étape de flottation.

7. Processus post-flottation

• Calcination :Le concentré de spodumène peut être soumis à une calcination (chauffage >1000°C) pour transformer lα-spodumène en β-spodumène, qui est plus facile à traiter dans l'extraction de lithium en aval (comme le lessivage à l'acide sulfurique).

Considérations clés pour l'optimisation

• Variabilité du minerai :Différents dépôts de pegmatite peuvent avoir des compositions variables de spodumène, lépidolite, pétalite ou amblygonite et nécessitent des adaptations aux schémas de réactifs de flottation.
• Dosage des réactifs :Le contrôle précis des dosages de collecteur, de moussant, de dépressant et d'activateur est essentiel pour la sélectivité.
• Impact environnemental : Les processus modernes cherchent à éviter l'utilisation excessive de réactifs qui pourraient nuire aux processus en aval ou poser des risques environnementaux.

Alternatives

• Pour certains minerais de lithium, d'autres méthodes de valorisation telles que la séparation par densité (DMS) peuvent être utilisées en complément de la flottation pour séparer le spodumène ou la pétalite des minéraux de gangue avant la flottation, améliorant ainsi l'efficacité globale.

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