Visão Geral do Processamento de Rocha Dura com Lítio
Depósitos de lítio em rocha dura, principalmente spodumene (LiAlSi2O6), são uma fonte principal da oferta mundial de lítio. O processamento de minério de spodumene envolve múltiplas etapas — desde beneficiamento até conversão química — para produzir hidróxido ou carbonato de lítio de qualidade para baterias. Este guia aborda a cadeia completa de processamento.
Classificação e Pré-Concentração de Minério
Antes de triturar, as operações modernas com lítio utilizam tecnologias de classificação de minério para rejeitar resíduos:
- Classificação baseada em sensores:Classificação por cor e laser para remoção de diluição
- Separação por Meio Densificado (SMD):Separação de líquido pesado em 2,7-3,0 SG
- Esses passos rejeitam normalmente 30-50% do alimentador como resíduo, reduzindo os custos de processamento em etapas posteriores
Catação e Moagem
A spodumena é mais dura que a maioria dos minerais que contêm lítio, exigindo moagem cuidadosa:
- Crução primária de mandíbula:Reduzir minério ROM para -200 mm
- Cascalho de cone secundário:Atingir -30mm de produto
- Moagem em moinho de bolas:Produzir alimentação de -150 microns para flotação
- Nota:Os cristais de spodumene são frágeis — evite o moagem excessiva
Processamento de Lítio — Da Orelha de Spodumene à Qualidade para Baterias
Flotação de Spodumene
A flotação é o método principal de concentração para espinel:
- Deslimagem:Remova os -20 microns slime antes da flotação
- Condição:Condicionamento alcalino com NaOH (pH 10-11)
- Coletor:Ácido oleico ou ácidos grasos de óleo de linhaça
- Depressores:Amido ou dextrina para depressão de gangue
- Grade típica do concentrado: 5,5-7,0% Li2O
Tratamento Térmico (Conversão)
O esporadomene natural alpha deve ser convertido em esporadomene beta por tratamento térmico a 1000-1100°C. Essa conversão é essencial porque a esporadomene beta é mais suscetível à digestão com ácido sulfúrico.
Processamento Hidrometalúrgico
Via Ácido Sulfúrico (Carbonato de Lítio):
- Beta-spodumene torrado com H2SO4 concentrado a 250°C
- Lixiviação com água da calcina
- Remoção de impurezas (Ca, Mg, Fe precipitação)
- Precipitação de carbonato de lítio com Na2CO3
Produção de Hidróxido de Lítio:
- Carbonatação de Li2CO3 com Ca(OH)2
- Cristalização para LiOH·H2O de grau bateria
- Preferido para eletrodos de bateria de níquel alto
Considerações de Projeto Principais
- A spodumene é abrasiva — utilize materiais resistentes ao desgaste
- Moagem fina cria dificuldade na flotação — otimize o tamanho da moagem
- A preparação do alimentador DMS deve evitar a quebra de cristais
- Conversão térmica é energicamente intensiva — otimize a eficiência do combustível
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