리튬 회수를 극대화하는 beneficiation 공정은 무엇인가요?

2025-10-05

리튬 회수를 극대화하기 위한 농축 공정은 일반적으로 리튬의 출처(스포듐이나 광석, 염수 퇴적물, 점토 퇴적물 등)에 따라 달라지며 맞춤형 기술을 포함합니다. 스포듐과 같은 경硬한 암석 리튬 자원에는 물리적 및 화학적 방법의 조합이 사용되며, 염수나 점토는 다른 접근 방식을 필요로 합니다. 다음은 농축 공정의 개요입니다:

경암 광석에서 리튬:

스포듀민은 경암 광석에서 추출되는 가장 일반적인 리튬 함유 광물입니다. 농 beneficiation는 추가 가공 전에 리튬 함량을 증가시키기 위해 광석을 향상시키는 데 중점을 둡니다.

1. 분쇄:

   • 크러싱과 그라인딩은 광석의 입자 크기를 줄이고 리튬 광물 입자를 비광물(가치가 없는 광물)에서 분리하는 데 사용됩니다.
   • 최적의 분리 크기는 특정 광석 특성에 따라 결정됩니다.

2. 밀도 미디어 분리 (DMS):

   • 파쇄된 스포듐 광석이 특정 밀도를 가진 매체(철유체 또는 중액과 같은)에 잠기게 되는 물리적 분리 과정.
   • 밀도 높은 리튬 함유 광물은 더 가벼운 슬래그 물질과 분리됩니다.

3. 부유:

   • 발리 기포 분리법은 리튬 광석을 고급화하는 데 매우 효과적입니다.
   • 스포듐ene과 레피돌라이트와 같은 리튬 광물은 수성 슬러리에서 시약(예: 지방산 기반집합체)을 사용하여 선택적으로 붕괴됩니다.
   • 미량 광물(예: 석영, 운모)은 이 과정에서 제거되어 리튬 등급이 극대화됩니다.

4. 자기 분리:

   • 철 산화물과 같은 자성을 띤 불순물이 있는 광석의 경우, 자력 선별을 통해 이러한 오염 물질을 제거하여 농축물의 순도를 향상시킬 수 있습니다.

5. 소성:

   • 스포듐딘 농축물은 약 1000°C에서 열처리를 받아 알파 스포듐딘이 베타 스포듐딘으로 전환됩니다.
   • 베타 스포듀멘은 제련 공정 중 리튬 추출을 위해 용출하기가 더 쉽습니다.

6. 침출 및 수화학금속공학:

   • 산로스팅 후 황산으로 침출하는 방법은 소성된 스포듐니트에서 리튬을 추출하는 데 사용됩니다.
   • 리튬은 리튬 황산염으로 용해되며, 이는 추가로 정제될 수 있습니다.

브라인 소스에서 리튬:

소금 평원(예: 아타카마 소금사막)의 염수 매장물은 리튬 염이 풍부합니다. 선별 공정은 고농도의 염수에서 리튬을 효율적으로 추출하도록 설계되었습니다.

1. 증발 연못:

   • 염수는 큰 연못으로 펌핑되어 몇 개월에서 몇 년 동안 자연적으로 증발하도록 허용됩니다.
   • 이 단계는 수분 함량을 제거하여 리튬 농도를 증가시킵니다.

2. 불순물의 침전

   • 화학물질이 추가되어 마그네슘과 칼슘과 같은 원하지 않는 광물이 침전되도록 하여 리튬 이온이 용액에 남아 있도록 합니다.
   • 일반적인 시약으로는 석회 (CaO)와 소다회 (Na2CO3)가 포함됩니다.

3. 용매 추출:

   • 유기 용매는 농축된 염수에서 리튬을 선택적으로 추출하며 불순물은 남겨둡니다.

4. 이온 교환:

   • 수지나 막은 리튬 이온을 나트륨 및 칼륨과 같은 다른 염과 분리하는 데 사용됩니다.

5. 탄산화 통한 회복:

   • 용해된 리튬은 탄산나트륨(소다회)과 반응하여 리튬 탄산염을 침전물로 형성할 수 있습니다.
   • 정제된 리튬 탄산염은 배터리 등급 응용을 위해 추가로 가공될 수 있습니다.

점토 소스에서 리튬:

헥토라이트 및 자다라이트와 같은 리튬 함유 점토는 복잡한 광물학으로 인해 추출 공정이 필요합니다.

1. 점토 구조의 분해:

   • 점토 광석은 광물 격자에서 리튬을 분리하기 위해 열처리 또는 화학처리됩니다.

2. 침출:

   • 산 또는 알칼리 침출(예: 황산)은 리튬을 용액으로 용해하는 데 사용됩니다.

3. 불순물 제거:

   • 침전이나 용매 추출과 같은 부가가치 기술을 사용하여 원하지 않는 요소를 제거하고 리튬을 농축합니다.

소스 전반에 걸친 회복 기술 극대화:

1. 광석 특성화 및 공정 최적화:

   • 자세한 광물학적 분석을 수행하여 정밀한 광석 조성에 맞게 농축 과정을 조정합니다.
   • 부유선별 또는 침출을 위한 파쇄/분쇄 크기 및 시약 선택 최적화.

2. 혼합 접근법:

   • 물리적 과정(예: DMS 및 부상)과 화학적 과정(예: 소성 및 침출)을 결합하여 리튬 품위와 회수 효율 간의 최상의 균형을 달성합니다.

3. 오염 물질 감소:

   • 선택적 용출, 재분쇄 및 미세 여과와 같은 첨단 기술을 적용하여 불순물을 제거하고 리튬 순도를 극대화하세요.

4. 자동화 및 실시간 모니터링:

   • 센서, AI 및 기계 학습을 활용하여 집광 매개변수를 동적으로 최적화합니다.

5. 환경 고려 사항:

   • 경제적으로 실행 가능하고 환경적으로 책임 있는 리튬 회수 과정을 보장하기 위해 물과 에너지 사용을 최적화합니다.

요약하면, 리튬 회수를 극대화하기 위한 특정 선택적 공정은 자원 유형과 광석 품질에 크게 의존합니다. 물리적 농축(예: 부유법 및 DMS) 및 화학적 추출(열분해 또는 산 추출) 기술의 발전과 선택적 정제 기술(예: 이온 교환 또는 용매 추출)은 높은 리튬 회수율을 달성하는 데 중요한 역할을 합니다.

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