Spodumen-Übersicht
Die Summenformel von Spodumen lautet LiAlSi₂O₆, die Dichte liegt zwischen 3,03 und 3,22 g/cm³, die Härte zwischen 6,5 und 7. Es ist nicht magnetisch, besitzt einen glasartigen Glanz und enthält 8,10 % Li₂O. Spodumen kristallisiert säulenförmig, körnig oder plättchenförmig. Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem und ist häufig in den Farben Violett, Graugrün, Gelb und Grauweiß erhältlich. Lithium ist ein Leichtmetall mit besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften. Es wurde in der Frühzeit der Geschichte hauptsächlich in der Rüstungsindustrie eingesetzt und galt als strategischer Rohstoff. Heute gibt es über 100 verschiedene Lithiumarten und -produkte. Lithium wird vor allem zur Herstellung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren mit hoher Kapazität, als Zusatzstoff bei der Aluminiumelektrolyse und als Schmierstoff für niedrige Temperaturen verwendet. Darüber hinaus findet es zunehmend Anwendung in der Glaskeramik, der Elektronik, der Medizin und der chemischen Industrie.
Spodumen, ein festes Lithiummineral mit hohem Lithiumgehalt, das sich hervorragend für die industrielle Herstellung von Lithiumsalzen eignet, kommt hauptsächlich in Australien, Kanada, Simbabwe, der Demokratischen Republik Kongo (ehemals Zaire), Brasilien und China vor. Die Spodumenminen in Keketuohai (Xinjiang), Ganzi und Aba (Sichuan) sowie die Lepidolithminen in Yichun (Jiangxi) sind reich an Lithiumvorkommen und zählen derzeit zu den wichtigsten Abbaugebieten für feste Lithiummineralien in China.
Spodumen-Konzentratqualität
Spodumenkonzentrate werden nach verschiedenen Anwendungsgebieten und Qualitäten unterteilt. Die Standards für die Qualitäten der Konzentrate sind in der folgenden Tabelle dargestellt. Die Konzentrate lassen sich in drei Kategorien einteilen: Lithiumkonzentrat mit niedrigem Eisengehalt, Lithiumkonzentrat für die Keramikindustrie und Lithiumkonzentrat für die chemische Industrie.
Spodumen-Erzaufbereitungsverfahren
Die Abtrennung von Spodumen wird von vielen Faktoren beeinflusst, wie zum Beispiel: Mineralsymbiose, Erzstrukturtyp usw., was unterschiedliche Aufbereitungsverfahren erfordert.
Auftrieb:
Die Trennung von Spodumen von Silikatmineralen mit ähnlichem Flotationsverhalten stellt sowohl im In- als auch im Ausland eine Herausforderung bei der Spodumenflotation dar. Man unterscheidet zwischen Umkehrflotation und Positivflotation. Die wichtigsten lithiumhaltigen Minerale lassen sich durch Flotation trennen; insbesondere bei minderwertigem, feinkörnigem und komplex zusammengesetztem Spodumen ist die Flotation von großer Bedeutung.
Magnetische Trennung:
Die Magnetscheidung wird häufig zur Entfernung eisenhaltiger Verunreinigungen in Lithiumkonzentraten oder zur Trennung von schwach magnetischem Eisenlepidolith eingesetzt. In der Produktionspraxis enthält das mittels Flotation gewonnene Spodumenkonzentrat mitunter einen höheren Anteil an eisenhaltigen Verunreinigungen. Zur Reduzierung dieses Gehalts kann die Magnetscheidung angewendet werden. Als Magnetscheidungsanlagen dienen Permanentmagnet-Trommelabscheider, Nassmagnetplattenabscheider und Vertikalring-Hochgradienten-Magnetabscheider. Die Spodumen-Rückstände bestehen hauptsächlich aus Feldspat. Zur Entfernung von Verunreinigungen und zur Gewinnung von Feldspatprodukten, die den Anforderungen an keramische Rohstoffe entsprechen, können ebenfalls Vertikalring-Hochgradienten-Magnetabscheider und elektromagnetische Schlamm-Magnetabscheider eingesetzt werden.
Dichtemediummethode:
Unter normalen Temperaturbedingungen ist die Dichte von Spodumen im Spodumenerz etwas höher als die von Gangartmineralen wie Quarz und Feldspat und liegt im Allgemeinen bei etwa 3,15 g/cm³. Spodumenerz wird üblicherweise mit schweren Flüssigkeiten sortiert, deren Dichte zwischen der von Spodumen, Quarz und Feldspat liegt, beispielsweise mit Tribrommethan oder Tetrabromethan. Da die Dichte von Spodumen höher ist als die dieser schweren Flüssigkeiten, sinkt es zu Boden und wird von Gangartmineralen wie Feldspat und Quarz getrennt.
Kombiniertes Aufbereitungsverfahren:
Derzeit ist es schwierig, mit einem einzigen Aufbereitungsverfahren qualifizierte Lithiumkonzentrate aus „minderwertigen, feinkörnigen und gemischten“ Lithiummineralien zu gewinnen. Daher ist ein kombiniertes Aufbereitungsverfahren erforderlich. Zu den wichtigsten Verfahren zählen: die Kombination aus Flotation, Schwerkrafttrennung und Magnetscheidung, die Kombination aus Flotation und Magnetscheidung sowie die Kombination aus Flotation und chemischer Behandlung.
Beispiele für die Spodumenaufbereitung:
Das wichtigste nutzbare Mineral des aus Australien importierten Spodumenerzes ist Spodumen mit einem Li₂O-Gehalt von 1,42 %, ein Lithiumerz mittleren Grades. Das Erz enthält zahlreiche weitere Mineralien. Die Gangartminerale bestehen hauptsächlich aus Feldspat, Quarz, Muskovit und Hämatit.
Spodumen wird durch Mahlen klassiert, wobei die gewünschte Partikelgröße auf 60–70 % unter 200 Mesh eingestellt wird. Das ursprüngliche Erz enthält große Mengen an primärem, feinkörnigem Schlamm. Chlorit und andere Mineralien, die beim Brechen und Mahlen leicht versickern, können die normale Flotation des Erzes erheblich beeinträchtigen. Der feine Schlamm wird durch Entschlämmung entfernt. Durch die Kombination von Magnetscheidung und Flotation werden zwei Produkte gewonnen: Spodumenkonzentrat und Feldspatkonzentrat, die als keramische Rohstoffe verwendet werden können.
Veröffentlichungsdatum: 02.06.2021