在新能源革命的浪潮中，鋰成為了支撐這場變革的關鍵元素。作為鋰離子電池的核心原料，鋰不僅推動著電動汽車和可再生能源存儲技術的進步，還廣泛應用于玻璃制造、陶瓷工藝、醫藥產業以及化工領域。然而，鋰的來源和開采方式卻鮮為人知。本文將帶您深入了解鋰云母——這一鋰資源的寶庫，以及它如何助力我們邁向更加清潔、綠色的未來。
那么鋰是從何而來呢？
鋰云母，這種晶體結構獨特的硅酸鹽礦物，是自然界中鋰含量最高的礦石之一。它通常與石英、長石等礦物共生，形成豐富的礦床。
鋰云母的形成與特定地質條件密切相關，尤其是富含氟、硼等元素的巖漿活動。在地球深處，這些巖漿經過長時間的冷卻和結晶，逐漸形成了富含鋰的礦床。其中花崗巖型鋰礦床是以含鋰花崗質巖漿自身發生高度結晶分異作用為主導因素形成的富鋰花崗巖，巖體自身即工業礦體，是我國的優勢鋰資源，中國已探明的鋰云母儲量位居全球第一。
鋰金屬主要從鋰云母、鐵鋰云母、鋰白云母、鋰輝石等礦物中提取。目前發現的鋰礦床類型主要有三種：鹵水型（鹽湖型、地下鹵水型）、硬巖型（偉晶巖型、花崗 巖型、隱爆角礫巖型）和黏土型。全球鋰資源分布不均，而中國則擁有豐富的鋰礦資源。中國的鋰礦主要分為鹽湖鋰（鹽湖型）、鋰輝石（偉晶巖型）和鋰云母（花崗巖型）三種類型。其中，鹽湖鋰資源儲量占據全國總量的70%，而鋰輝石和鋰云母則分別占30%。這些資源為中國的新能源產業提供了堅實的原材料基礎。
圖1 中國花崗巖型鋰礦床構造區帶分布圖
鋰云母提鋰是鋰的主要來源之一，晶體屬單斜晶系的層狀硅酸鹽礦物，常伴有石英、長石等礦物。
圖2 含鋰礦物
表1 鋰云母理化性質
鋰云母提鋰的過程涉及到一系列復雜的物理和化學步驟。首先，礦石經過破碎和磨礦，以便更好地暴露出內部的鋰云母片狀構造。再通過浮選法或磁選法，將鋰云母與其他雜質分離出來地工藝。浮選法是利用鋰云母與其他礦物表面理化性質的差異，通過添加特定的浮選藥劑，使目標礦物附著在氣泡上并浮出水面。而磁選法則是利用鋰云母的弱磁性特性，通過磁場調整將其與其他非磁性的礦物分離開來的工藝。
在分離出鋰云母精礦后，接下來的步驟是將其轉化為可用的鋰化合物。通常采用硫酸、磷酸、碳酸鈉、氫氧化鈉等進行化學浸出+蒸發和結晶步驟，分別產出硫酸鋰、磷酸鐵鋰、碳酸鋰和氫氧化鋰等工業產品。
除了硫酸和氫氧化鈉等化學浸出外，還有一些其他的提鋰方法。例如，氯化法是通過將硫酸鋰溶液與氯氣反應，生成氯化鋰溶液。然后通過蒸發和結晶的方式，得到氯化鋰晶體。
目前工業上對含鋰礦石的分選方法除卻磁選法和浮選法，主要還有手選法、熱碎解、化學處理法、重選等。
手選法適用于結晶較好的含鋰礦石，但需要大量的勞動力且工作效率低，工業應用較少；
熱碎解法是通過焙燒改變目的礦物的晶體結構，而脈石性質不受影響，從而使目的礦物得到分離，多用于礦石組成較好的鋰輝石；鹽湖水提取鋰時多采用化學處理法，主要包括離子交換、沉淀、萃取和鹽析等；
重選是依靠目的礦物與脈石礦物的密度差異而進行分選的方法，但大多數含鋰礦石密度與常見脈石礦物比較接近，無法有效分離，重選法多用于鋰輝石的分選 ；
浮選法是目前最常用的含鋰礦石分選方法之一，適用于細粒浸染型的含鋰礦石。但采用常規浮選工藝，需提前脫除影響浮選過程的細泥質，部分呈細片、微細片狀鋰云母隨著上升水流作用力與細泥經溢流排出，造成細粒級鋰金屬量損失，同時浮選藥劑也會對水、土壤、空氣等環境造成影響；
采用強磁選工藝及設備可對弱磁性鋰云母和鐵鋰云母有較好的分選回收效果，強磁選工藝具有綠色環保、處理量大、生產穩定、回收率高等優點，適合于規模化生產。采用強磁選工藝在高效回收鋰云母的同時，可將磁選非磁性物中的雜質降為最低，能產出品質較高地長石精礦產品。尤其是選擇適用于粗粒級的立環和適用于細粒級的電磁漿料高梯度磁選機等強磁選設備，進行粗細粒分級磁選工藝，可大幅度地提高鋰云母的回收率及長石的品質，適合于規模化生產應用。
1、常規磁選試驗流程：
原礦磨至-200目64%細度，經立環一粗一掃選，粗掃精混合后經立環一次精選。選礦工藝流程見圖3，選礦試驗指標見表2。
1、常規磁選試驗流程：
原礦磨至-200目64%細度，經立環一粗一掃選，粗掃精混合后經立環一次精選。選礦工藝流程見圖3，選礦試驗指標見表2。
圖3 常規強磁選鋰試驗流程
表2 強磁粗掃精選試驗結果
由實驗結果可知，長石精礦中的Li2O和Fe2O3 含量仍較高，白度僅40.68%，說明細粒級鋰云母和含鐵礦物未得到有效選別。
2、分級磁選試驗流程：
原礦磨至-200目64%細度，經立環高梯度磁選機一次粗選，尾礦分級后+0.038mm粗粒產品經立環一次掃選，粗掃精混合后再經立環一次精選；-0.038mm細粒產品經電磁漿料磁選機一粗一掃選。選礦工藝流程見圖4，選礦試驗指標見表3
圖4 分級磁選試驗工藝流程
表3 分級磁選試驗結果
原礦經磨礦、磁選、粗細粒分級磁選等試驗流程，分別得到粗細粒鋰精礦產品和長石精礦產品，鋰的總回收率達到87.79%，較常規磁選工藝鋰精礦的回收率提高了9.22%；粗細粒兩種長石精礦白度分別達到61.53%、42.70%，長石精礦的產率和品質遠高于常規磁選工藝所得產品。
隨著新能源行業的蓬勃發展，對鋰資源的需求不斷增加。針對江西和湖南等鋰礦資源產地的鋰云母原生礦、浮選鋰尾礦、鋰尾泥等如何高效、環保地開采選礦和二次資源綜合利用等項目，成為當前亟待解決的問題。華特磁電省智能磁電裝備與選礦技術重點實驗室 將隨著選礦工藝和設備及科研技術的進步發展，竭誠為廣大客戶及鋰礦山選廠提供優質、科學、環保、高效的選礦技術服務，為全球鋰資源的可持續發展做出應有的貢獻。
應用案例
立環高梯度磁選機用于江西某鋰礦強磁選項目
立環高梯度磁選機用于某鋰礦強磁選項目
立環高梯度磁選機用于某鋰礦強磁選項目
電磁漿料高梯度磁選機用于某鋰礦強磁選項目
電磁漿料高梯度磁選機用于某鋰礦強磁選項目
