卢氏锂辉石－锂云母型稀有多金属矿石工艺矿物学研究

工艺矿物学和矿物组合研究成度岩矿物组合特征锂辉石：岩矿的锂辉石占矿石的40%左右（图6-1），多为白色、浅绿色、灰色；晶面呈亚玻璃光泽，土状光泽；常呈柱状晶体，自形程度好，柱面常具有纵纹；参差状断口，断口可见两组近直角的解理（图6-2）。

锂辉石与石英、微斜长石、白云母共生，在锂辉石晶体周围还存在颗粒较小的石榴石、铌钽铁矿、黄铁矿等共生矿物。

xxxx 山岩中锂辉石的X 射线粉晶衍射图见图6-3。

图6-3 xxxx 岩中锂辉石的X 射线粉晶衍射图图6-2 锂辉石的柱状、板状晶体 Spo ：锂辉石Q ：石英岩 图6-1 锂辉石矿物原石Spo ：锂辉石；Ms ：白云母；Q ：石英岩对锂辉石进行X 射线荧光光谱分析，测定结果见表7-2。

该区锂辉石中的氧化锂含量为6.56-6.82wB%，达到了工业开发锂的品位。

表7-2 xxxxxx 岩锂辉石X-射线荧光光谱扫描分析（单位：wB%）样品号 SiO 2 TiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 Mn O Mg ONiO CaO K 2O Li 2O 总量 SW1001 61.12 0.03 27.01 1.75 0.26 0.20 0.0180.31 0.96 6.82 99.55 SD1001 61.01 0.02 27.39 1.85 0.26 0.23 0.015 0.25 0.786.56 99.35 注：核工业北京地质研究院测试分析中心测试。

石英：与锂辉石共生的石英为粒状结构，块状构造，灰色，断口为油脂光泽，颗粒较细，肉眼无法区分颗粒，在矿石中占50%以上（图6-4）。

微斜长石：在岩石手标本观察时，微斜长石为白色，与石英白云母共生，肉眼只能初步鉴定存在钠长石，但最终确定需要借助偏光显微镜（图6-5）。

白云母：岩中的白云母呈假六方板状，无色，半透明，解理面图6-5 锂辉石矿物手标本 Spo ：锂辉石Ms ：白云母 Ab ：微斜长石 图6-4 锂辉石矿物原石Spo ：锂辉石Q ：石英岩珍珠光泽，{001}极完全解理，因其颗粒相对较大且特征明显，因此在手标本和偏光镜下都能较快辨认（图6-6、图6-7）。

从锂云母中提取碳酸锂的研究近年来，随着电子信息技术的不断发展，电池的性能要求也日益提高，以碳酸锂（LiCoO2）为基础的锂离子电池已被广泛应用于手机、数码相机、MP3等电子产品中。

由于碳酸锂（LiCoO2）是由锂离子和钴离子共同组成的稀土金属掺杂物，其合成成本高，影响了锂离子电池的性价比，因此，寻找新型碳酸锂来源已成为研究热点。

锂云母是一种由四种常用稀土元素（锂、硅、氧和钙）组成的矿物，在过去的几十年里被广泛应用于化肥、建筑和污水处理中，近年来，也在相关领域中受到了广泛的关注。

目前，锂云母被认为是一种有重要应用价值的新型锂离子电池原料。

有媒体报道称，由锂云母提取碳酸锂，将发挥重要作用，推动新能源电池的发展。

为更好地进行研究分析，研究人员从国内外获取了大量的锂云母样本，并进行了细致的物理分析和化学测试，以确定其结构、物化性质。

许多研究人员报告表明，锂云母的孔结构具有较大的多孔性，可以吸收并贮存大量的电子物质。

此外，结构分析表明，锂云母中含有大量的碳酸锂，这种含量超过普通碳酸锂材料。

基于上述特点，研究人员提出了一种从锂云母中提取碳酸锂的方法。

该方法大致为：首先，以水为介质将晶体和悬浮液分离；其次，将悬浮液中的重金属元素去除；再次，对悬浮液进行离子替换，将其中的碳元素替换成钌元素；最后，进行碳热排放，使悬浮液中的钌元素失去电子，形成碳酸锂。

提取碳酸锂的过程不仅耗时耗力，而且费用高昂，因此，研究人员还就如何提高其提取率提出了多种思路，包括加强电解、采用混合酸对碳酸锂进行处理、采用海水技术或湿能动力等等。

目前，从锂云母中提取碳酸锂的技术已取得了较大进展，但仍然面临着一些技术难题，比如碳酸锂提取率还较低，提取成本较高，碳酸锂的物化性质尚未完全得到理解和控制等等。

因此，继续加强研究，提升碳酸锂提取率，解决存在的技术难题，是当前应加强的研究方向。

总之，从锂云母中提取碳酸锂是一个新兴的研究领域，具有重要的应用价值，但目前存在诸多技术难题还需要进一步探索和研究。

前沿技术L eading-edge technology 电池级碳酸锂的生产及其应用实践研究陈贵娥，张志刚（中国恩菲工程技术有限公司，北京　１０００３８）摘 要：碳酸锂在工业生产中有着非常广泛的应用，特别是随着电子、汽车、信息等产业的飞速发展，对其需求持续攀升。

作为新能源汽车电池原材料，高纯碳酸锂的需求也增长明显。

本文对电池级碳酸锂的生产及其应用实践进行研究，希望对促进我国相关产业的发展，起到有利的作用。

关键词：电池级碳酸锂；生产及其应用；研究中图分类号：ＴＱ１３１．１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０２－０１５５－２Production and Application Practice of Battery Grade Lithium CarbonateCHEN Gui-e,ZHANG Zhi-gang（Ｃｈｉｎａ　Ｅｎｆｅｉ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，　Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３８，Ｃｈｉｎａ）Abstract:　Ｌｉｔｈｉｕｍ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ　ｈａｓ　ａ　ｖｅｒｙ　ｗｉｄｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ，　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｄｅｍａｎｄ　ｃｏｎｔｉｎｕｅｓ　ｔｏ　ｒｉｓｅ．　Ａｓ　ａ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｆｏｒ　ｎｅｗ　ｅｎｅｒｇｙ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｂａｔｔｅｒｉｅｓ，　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ－ｐｕｒｉｔｙ　ｌｉｔｈｉｕｍ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ　ｈａｓ　ａｌｓｏ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂａｔｔｅｒｙ－ｇｒａｄｅ　ｌｉｔｈｉｕｍ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ，　ａｎｄ　ｈｏｐｅｓ　ｔｏ　ｐｌａｙ　ａ　ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ．Keywords: ｂａｔｔｅｒｙ　ｇｒａｄｅ　ｌｉｔｈｉｕｍ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ；　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；　ｒｅｓｅａｒｃｈ碳酸锂在生产二次锂盐和金属锂制品中有着非常广泛的应用，是锂行业中最为关键的产品。

河南省卢氏地区伟晶岩型稀有金属矿成矿规律初步研究摘要:对河南省卢氏地区伟晶岩型稀有金属矿的成矿规律进行了初步研究。

通过对该区的成矿地质背景的研究,认为加里东期岩浆活动形成的灰池子复式混合花岗岩基为花岗伟晶岩脉群的母岩,并为稀有金属成矿提供物质来源。

关键词:金属矿研究卢氏地区秦岭造山带中分布有三个大的花岗伟晶岩带:东秦岭伟晶岩区、宝鸡伟晶岩区和宁陕伟晶岩区。

河南省卢氏地区伟晶岩带属于东秦岭伟晶岩区,具有范围大,伟晶岩数量多,矿化好等特征。

区内目前已发现有伟晶岩型稀有金属矿床(点)共4处,包括中型1处,小型2处,矿点1处,大多为含铌、钽、锂、铍和铯的共伴生矿床。

研究区内针对稀有金属矿产的工作大多开展于20世纪70～80年代,如成都地质学院第七教研室[1]、栾世伟[2]、陈西京[3]和陈尚迪[4],研究主要集中在东秦岭地区花岗伟晶岩的分布规律、地球化学特征、同位素年龄和成因讨论方面,对其中稀有金属矿产研究程度较低。

随着国家对“三稀”矿产资源(稀有金属、稀土元素及稀散元素)的重视,近年来,部分学者对区内伟晶岩中的稀有金属矿产开展了一定的研究,如卢欣祥等[5]和白峰等[6],但总体研究程度还是较低。

1 成矿地质背景1.1 构造演化背景研究区位于栾川断裂以南商丹断裂以北的秦祁昆岩浆岩省北秦岭构造岩浆岩带,为秦岭造山带的主要组成部分,为华北板块和扬子板块的结合带。

整个构造演化历史经历了前造山(Ar-Pt2),主造山(Pt3-T2)和后造山(T3-Q)三个构造演化阶段[7,8]。

与伟晶岩矿床密切相关为主造山阶段中的加里东期岩浆活动。

1.2 岩浆岩区内岩浆活动极为发育,按活动时代可分为新太古代、古生代和中生代三个岩浆活动阶段,以古生代最为强烈,次为中生代和新太古代。

与稀有金属矿产密切相关的为志留纪灰池子岩体以及与其密切相关的花岗伟晶岩脉群。

灰池子岩体位于豫陕边界,出露面积在河南省境内约占1/3左右(图1),被多数研究者认为是秦岭花岗伟晶岩的母岩[9～10]。

中国地质大学（武汉）资源学院本科生课程（设计）报告课程名称：应用矿床学学时： 24题目：应用矿床学课程报告学生姓名：学生学号：专业：资源勘查工程（固体方向）班级： 021111 任课老师：王敏芳完成日期： 2015.1.4报告评语：成绩：评阅人签名：日期：备注：1、无评阅人评语和签名成绩无效；2、必须用红色签字笔或圆珠笔批阅，用铅笔批阅无效；3、正文应该有批阅标示内容；4、建议用A4纸张打印；批阅报告及时交系办存档；锂矿第一章矿产资源概述1.1世界锂矿资源储量及时空分布状况锂资源主要赋存在盐湖和花岗伟晶岩矿床中，其中盐湖锂资源占世界锂储量的69%和世界锂储量基础的8 7 %。

世界锂矿资源主要集中在玻利维亚、智利、中国、阿根廷等国，据2008 年1 月出版的《USGS 矿产品概要》获悉，2006年统计的全球查明的锂资源(以Li2O 计) 为：储量为882.52万t ，储量基础为2367.75 万t ，其中卤水锂资源占全部资源储量的80 %以上。

按全球2006年锂产品产量5.06 万t Li2O 计，现有锂储量足以保证全球生产近200 年。

1.1.1固体锂矿资源固体锂矿为花岗伟晶岩矿床，主要分为锂辉石、锂云母两大类，其中锂辉石是最富含锂和有利于工业利用的原料。

全球锂辉石矿主要分布于澳大利亚、加拿大、津巴布韦、扎伊尔、巴西和中国；锂云母矿主要分布于津巴布韦、加拿大、美国、墨西哥和中国。

图1为世界主要固体锂矿石资源分布图。

图1 世界主要固体锂矿石资源分布图1.1.2卤水锂资源液体锂矿是指含锂量高的盐湖卤水、地热卤水和油田卤水，资源集中在智利、美国、玻利维亚、阿根廷、俄罗斯和中国。

目前已探明重要的含锂盐湖有智利的阿塔卡玛、玻利维亚的乌尤尼、阿根廷的翁布雷穆尔托、中东的死海、中国的西藏扎布耶和青海盐湖等。

图2为世界主要液体锂资源分布图。

图2 世界主要液体锂资源分布图1.2中国锂矿资源储量及时空分布状况我国的锂资源非常丰富。

技术创锂云母高效捕收剂的选择与探讨单煜华（宜丰县江特锂业江西宜春336306）摘　要：锂云母是通过胺类捕收剂在含有酸性的矿浆中进行筛选，因为锂云母矿与石英等常用矿石共同生存，再加上胺类捕收能力比较强，但是筛选能力比较弱，这就使得最终浮选出来的锂云母矿难以达到预期标准。

宜春市的钽铌矿中盛产锂云母矿，是主要的供给矿场，目前，浮选锂云母矿时选择椰油胺作为捕收剂，整体操作工艺以一粗一扫为主，最终获取的锂云母矿纯净度在5%上下，可回收概率为45.6%，浮选出来的质量达不到预期标准，并且在酸性矿石中浮选会严重损伤机器。

本文针对上述的内容，进行纯矿物试验等，探究每一种捕收剂下对于石英、锂云母等矿石的浮选工作，帮助锂云母浮选工艺找到更合适的捕收剂。

关键词：矿物锂云母捕收剂高效捕收剂加工工艺浮选工艺中图分类号：T D952文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)09(a)-0023-031 锂云母相关概念1.1 锂的概述1.1.1 锂的性质Li在整个元素周期表中属于IA族元素，是碱性金属的代表，并且其性质比较活泼，很容易与外界发生反应。

在碱金属元素中，Li是半径最小、负电荷较大的元素，原子序数是3，20℃下密度为0.531g/cm3，自身的熔点是180.54℃，沸点可以高达1327℃。

在干燥的空气中，锂金属为银白色，质感较软，并且有着很好的延展性。

因为其化学性质比较活泼，并且有着一定腐蚀性，在潮湿的环境下，能够与氧气和氮气迅速产生反应，在金属表面产生相应化合物。

在干燥的空气中，锂自身性质稳定，可以与酸性物质发生强烈反应，同时，锂还可以与卤素衍生物产生有机反应生成有机物［1］。

1.1.2 锂的用途锂目前被划分为能源类金属，在使用上主要有3种方向：首先是铝电解槽的熔盐；其次是陶瓷或者玻璃制造中的添加剂；最后是润滑脂的生产。

但随着科技的日益进步，锂自身的用途也在不断进行拓展，目前在使用上已经遍及了电池、冶炼、航空航天、原子能开发、制冷等内容中。

第40卷第3期2021年3月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.40㊀No.3March,2021锂云母锂渣性质及利用研究现状陈志友,苏小琼,杨志文,肖洪旭(宜春学院物理科学与工程技术学院,宜春㊀336000)摘要:锂渣是含锂矿石中提取锂及其化合物过程中产生的废渣,采用食盐压煮法提取锂产生的锂渣中残留的钠盐和碱影响环境的安全㊂本文介绍了锂云母锂渣的产生㊁组成和物理化学性质,对其在建筑材料领域和功能材料领域的最新研究进展进行了评述,并分析了制约锂云母锂渣利用的主要因素和其应用中常见的问题,最后借鉴粉煤灰的研究成果展望了未来锂云母锂渣的应用前景与发展方向㊂关键词:锂云母锂渣;建筑材料;功能材料;综合利用中图分类号:TD985㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2021)03-0877-06Research Status of Properties and Utilization of Lepidolite Lithium SlagCHEN Zhiyou ,SU Xiaoqiong ,YANG Zhiwen ,XIAO Hongxu(School of Physical Science and Engineering Technology,Yichun University,Yichun 336000,China)Abstract :Lithium slag is the solid waste produced in the process of extracting lithium and its compounds from lithium-containing ore.The sodium salt and alkali remaining in the lithium slag of the lepidolite ore using the method of salt pressuring and autoclaving affect the safety of the environment.This article introduces the production,composition and physical and chemical properties of the lepidolite lithium slag,reviews its latest research progress in the field of building materials and functional materials,and analyzes the main factors restricting the use of lepidolite lithium slag and common problems in its applications.Finally,the application and development directions of the lepidolite lithium slag areprospected for the future drew lessons from the research of fly ash.Key words :lepidolite lithium slag;building material;functional material;comprehensive utilization 收稿日期:2020-08-13;修订日期:2020-12-30基金项目:江西省教育厅科技项目(GJJ201608)作者简介:陈志友(1977 ),男,博士㊂主要从事微细粒复杂矿物分离及工业固废利用研究㊂E-mail:496916449@ 0㊀引㊀言锂具有密度低㊁化学活性强的特性,锂及其化合物被广泛应用于新能源汽车㊁电子产品㊁储能系统和核能等领域[1]㊂近年来随着锂离子电池在电子设备和电动汽车用量的快速增加,锂的产能也大幅度攀升,仅2019年1月到9月,中国国内碳酸锂总产量约11.94万t,氢氧化锂约7.39万t,同比增长30%以上[2]㊂我国盐湖卤水镁锂比极高和自然条件恶劣,盐湖提锂受到限制,因此锂的来源以锂云母矿和锂辉石矿为主[3]㊂相对于锂辉石,锂云母矿物组成复杂,Li 2O 含量低,且含有5.9%的氟,两种含锂矿石提锂方法不同[4],导致其提锂废渣的性质有一定的差异㊂宜春钽铌矿伴生的锂云母矿是世界最大的锂云母矿资源,Li 2O 可开采储量为110万t,占全国矿石储量的30%,是我国重要的锂资源生产基地[5]㊂宜春锂云母原矿Li 2O 含量(下文中含量均为质量含量)为0.1%~0.8%,采用浮选富集得到Li 2O 含量为4%~5%的锂云母精矿,再对锂云母精矿采用食盐压煮法提锂[6],综合提取了锂云母中钾㊁锂㊁铷和铯等有价金属,提锂产生的工业固体废渣(简称锂渣)约为锂云母精矿量的90%㊂锂云母锂渣中SiO 2和Al 2O 3含量达到70%,但残留一定量的钠盐和碱[7-8],露天堆放和填埋会威胁周边环境和地下水资源的安全㊂因此对锂云母锂渣的综合利用,具有保护环境和节约资源的意义㊂878㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷1㊀锂云母锂渣的产生锂云母(K{Li2-x Al1+x[Al2x Si4-2x O10](F,OH)2}),是一种稳定连续层状四面体结构的含氟铝硅酸盐矿物,由铝氧八面体和硅氧四面体构成骨架,Li+㊁K+等填充结构中的八面体位置㊂锂云母中的锂㊁钾㊁铷㊁铯以氟铝硅酸盐的形态存在,矿物结构致密,化学活性差,常温常压很难与酸碱反应㊂目前应用于宜春地区锂云母矿的食盐压煮工艺有效提取了锂云母矿中钾㊁锂㊁铷和铯等有价元素㊂该工艺[5]具体为:首先将锂云母精矿在870~930ħ高温的水蒸气气氛下焙烧,脱除锂云母中的氟,使原有矿相结构发生转变,提高了矿石的反应活性;脱氟物料再经过机械球磨活化与氧化钙和钠盐按一定的配比在高压反应釜内搅拌压煮,压煮温度为150~250ħ,使锂云母分解,将其中的K㊁Li等碱金属离子进行离子交换生成盐溶出,压煮母液与渣分离,锂云母矿中的钾㊁锂㊁铷和铯等进入压煮母液,采用后续工艺分别提取,压煮渣为锂云母提锂的最终废渣㊂其中,锂云母在高温水蒸气气氛下脱氟,发生反应如下[9]:Me㊃MeOH㊃Al2O3㊃3SiO2+x H2O高温ңMeF㊃MeOH㊃Al2O3㊃3SiO2㊃x H2O(1)2(MeF㊃MeOH㊃Al2O3㊃3SiO2㊃x H2O)高温ңMeO㊃Al2O3㊃4SiO2+2x H2O+2HF(2)锂云母在高压反应釜内压煮分解,发生反应如下:Me2O㊃Al2O3㊃3SiO2+m2Na2SO4+(x+3y)Ca(OH)2ң(3) MeSO4+MeOH+x CaAl2Si2O8+y Ca3Al2(SiO4)(OH)8+m NaAlSi3O8(4)式中:Me为Li+㊁K+㊁Rb+㊁Cs+等碱金属离子㊂2㊀锂云母锂渣的性质目前采用食盐压煮法成功地将宜春地区锂云母矿中的钾㊁锂㊁铷和铯等有价元素提取出来,因其生产工艺和技术条件相对成熟稳定,产生的锂渣物理性质和化学性质也较为稳定㊂2.1㊀锂云母锂渣的物理性质锂渣为淡黄色多孔结构粉末,对水有较强的吸附能力,比表面积为420~570m2㊃kg-1,密度为2.2~2.4kg㊃m-3, 74μm筛余量为8.6%,D50为19.37~22.5μm㊂粒度分布见表1㊂表1㊀锂渣粒度分布Table1㊀Particle size distribution of lepidolite lithium slagParticle size/um+100-100~74-74~45-45~37-37~20-20~10-10~5-5 Distribution rate/% 1.327.4612.6311.4320.6922.6213.3210.53由表1可知,锂云母锂渣颗粒微细,粒径大于74μm占8.78%,粒径在74~10μm占67.37%,粒径小于10μm占23.85%㊂2.2㊀锂云母锂渣的化学组成锂云母锂渣的化学成分与粘土质相似,其化学成分见表2㊂表2㊀锂渣的主要化学成分(质量分数)Table2㊀Main chemical analysis results of lepidolite lithium slag(mass fraction)/% SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO SO3Na2O K2O TiO2Loss 47.6221.560.48 2.020.120.0310.68 3.05 3.460.14由表2可知,锂云母锂渣中SiO2和Al2O3含量较多,主要以无定性形式存在,因此表现出较好的火山灰性;同时锂渣中含有较多的Na2O㊁K2O和CaO及少量的SO3㊁P2O5㊁Fe2O3㊁MgO等㊂2.3㊀锂云母锂渣的矿物组成食盐压煮法锂云母提锂的锂渣,通过XRD物相分析可知,其物相成分主要是NaAl(SiO3)2㊁CaAl2Si2O8㊁㊀第3期陈志友等:锂云母锂渣性质及利用研究现状879 SiO2及少量的Li2SO4㊂3㊀锂云母锂渣的利用现状因近年来新能源汽车㊁电子产品和核能的快速发展锂云母锂渣得到了广泛利用,对锂渣的综合利用的研究主要集中在直接应用于混凝土㊁水泥砂浆和水泥等建筑材料,及制备陶瓷和建筑陶粒㊁分子筛等㊂3.1㊀锂云母锂渣混凝土研究表明,采用锂渣做掺料配制混凝土的pH值和物理性能与普通砂配制的混凝土相似,锂渣对混凝土性能的影响集中在工作性㊁力学性能㊁抗碳化性能㊁耐磨性㊁抗氯离子渗透和抗裂性能等[10]㊂锂渣作混凝土掺合料除了微级配填充外,其中含有的活性成分SiO2和Al2O3能够与水泥水化产物Ca(OH)2发生弱火山灰反应,生成具有一定强度的胶凝性物质-水化硅酸钙[11],细化了混凝土的凝胶孔,在一定程度上可以提高混凝土的强度㊂同时,颗粒微细的锂渣填充于混凝土的孔隙中,形成致密的网状结构,提高了砂浆的和易性,同时改善了混凝土的微观结构,使混凝土内部结构更加密实,有助于提高混凝土的力学性能[12]㊂董双快等[13]采用锂渣作砂浆细集料,研究表明,适量的锂渣能提高水泥砂浆的峰值应力和外载做功,增强水泥砂浆的密实性㊂He等[14]研究了锂渣部分替代水泥/硅粉对超高性能混凝土(UHPC)的抗压强度和微观结构的影响,研究表明,锂渣会降低UHPC早期的微观结构,适量的锂渣改善了UHPC后期的微观结构,可提高UHPC 的抗压强度,改善了UHPC的水合度并增加了UHPC的弹性模量㊂Li等[15]研究了锂渣作掺合料对混凝土力学性能和微观结构的影响,研究表明:当锂渣含量为8%时,混凝土在28d的抗弯强度增加了6.4%;当锂渣含量为11%时,混凝土的磨损降低了54%,干缩率降低了21.7%㊂锂渣在混凝土中起化学填充作用,有效改善了其微观结构㊂锂渣作为细骨料掺入混凝土后,提高了砂浆的流动性,碳化深度下降,混凝土耐磨性㊁抗氯离子渗透性显著提高㊂Lu等[16]研究了锂渣和矿渣对水泥基材料的性能的影响,测试了样品抗压强度㊁抗氯离子渗透性和流动性的变化,结果表明:锂渣可以活化矿渣以提高砂浆的抗压强度和抗氯离子渗透性;同时锂渣粒径较小,能够优化粉体的粒径分布,充分分散粉体颗粒,填充骨料间的空隙,提高了砂浆的流动性㊂刘登贤等[17]等研究了锂渣取代水泥对混凝土工作性能㊁力学性能和耐久性的影响,锂渣取代10%~20%的水泥,混凝土和易性良好,当锂渣掺量大于20%时,混凝土黏稠度增大,同时混凝土吸水率随锂渣掺量的增大先增大后减小,并随着养护龄期的增加而降低㊂虽然锂渣中绝大数SiO2和Al2O3是以无定形存在,具有火山灰活性,但是其活性较低,作为混凝土掺合料时,需要通过物理或化学的方法对其活性激发㊂祝战奎等[18]研究了锂渣超细磨与矿渣㊁硅灰㊁石粉复合掺和料对混凝土的工作性能㊁力学性能和抗碳化性能的影响,研究表明,超细磨锂渣掺入量低于30%可制备出性能优良的自密实高强混凝土,28d抗压强度达70.5~86.5MPa,90d抗压强度达92~114MPa,其抗碳化性能达到超高耐久性混凝土标准,可以有效阻止钢筋锈蚀㊂Tan等[19]研究了锂渣湿法研磨后对硅酸盐水泥早期水化及强度的影响,结果表明,湿法研磨降低了锂渣的平均粒径,得到D50为300nm的锂渣微粉,细化的孔结构和高火山灰反应性显著提高了硅酸盐水泥的早期强度,可用作良好的促进剂,当锂渣掺入量为4.0%,与不掺锂渣相比,在期初16h强度提高近3倍,28d强度提高了28%㊂陈鹏[20]研究了化学改性对锂渣形貌和碱矿渣砂浆和易性㊁力学性能及微观形貌的影响,结果表明:锂渣化学改性后粉体颗粒主要为分散状态非晶质玻璃体,整体呈蜂窝状结构;同时经化学改性的锂渣能明显改善碱矿渣砂浆的和易性,增强碱矿渣砂浆的强度,延长了凝结时间,能抵制碱矿渣胶凝材因干燥引起的收缩,使矿渣颗粒水化更加彻底,更利于胶凝材料形成一个整体㊂同时,锂云母锂渣残留的钠盐对其在砂浆中的掺入量有一定的影响,掺入量过高会影响砂浆的性能,造成混凝土表面泛霜和泛碱严重㊂徐瑞锋等[21]通过研究锂渣作活性掺合料对水泥砂浆抗泛碱性㊁力学性能㊁吸水性和干燥收缩的影响,发现当锂渣掺量低于20%时能抑制砂浆的泛碱,减小早期收缩值,对砂浆的力学性能和吸水率响较小;当锂渣掺量大于30%时,砂浆的泛碱增多㊁强度下降㊁吸水量和收缩值增大㊂3.2㊀锂云母锂渣生产水泥锂云母锂渣的SiO2和Al2O3含量与烧制硅酸盐水泥熟料的粘土质原料相似,可利用锂渣代替黏土烧制880㊀资源综合利用硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第40卷水泥熟料㊂李春红等[22]以锂渣代替黏土烧制水泥熟料,以锂渣㊁石灰石㊁铁矿粉为原料在硅酸盐水泥熟料锻烧温度(1400~1450ħ)下所烧成的硅酸盐水泥熟料,凝结时间正常㊁安定性合格,龄期抗折和抗压强度满足国家标准中425#和525#熟料的规定㊂Li等[23]以锂渣为原料生产白水泥,研究了锂渣对矿物晶体类型㊁离子固溶体㊁CaCO3分解温度和白色硅酸盐水泥熟料强度的影响㊂结果表明,锂渣可以稳定C3S的晶体,提高C3A的结晶度,并减少ACn(水泥熟料存在的无定形物及未被确定的晶相物质)的含量㊂5%的锂渣含量可以将CaCO3的分解温度降低约10ħ,适量的锂渣可有效降低白色硅酸盐水泥熟料烧结的f-CaO的含量(游离氧化钙),大幅提高了熟料的早期抗压强度㊂锂云母锂渣中SiO2和Al2O3主要以无定形存在,具有较低的火山灰活性,通过物理或化学的方法大幅提高其活性,可制备水泥熟料㊂黄少文等[24]开发了一种利用锂渣制备少熟料白色硅酸盐水泥的方法,将30%~55%锂渣与20%~40%白色硅酸盐水泥熟料㊁3%~6%的石膏㊁5%~10%石灰㊁5%~10%的白石子等组分配料,球磨机粉磨至0.08mm方孔筛筛余小于10%,得到白色硅酸盐水泥的抗压强度大于22.5MPa,凝结时间符合国家标准GB/T2015 2005‘白色硅酸盐水泥“规定的要求,技术性能满足白色饰面水泥的要求㊂3.3㊀锂云母锂渣制备建筑陶粒锂云母锂渣中CaO㊁MgO㊁Na2O和K2O含量达15%,在烧结过程中做熔剂氧化物,不仅降低烧结温度,还可降低高温液相粘度㊂曾传林[8]采用锂渣60%㊁粘土30%和膨润土10%的配料方案(质量百分比),在预热温度400ħ㊁预热时间30min㊁烧结温度400ħ㊁烧结时间15min时,烧制出物理力学性能符合国家标准GB/T17431.1 2020‘轻集料及其试验方法“要求的普通轻粗集料级优等品建材陶粒㊂X射线衍射分析陶粒以石英和莫来石相为主,含少量的钙长石和赤铁矿;扫描电镜观察发现陶粒表面光滑少孔,内部含有大量均匀且少连通的蜂窝状微孔,因此锂渣陶粒具有轻质高强低吸水率的特点,具备保温㊁隔热㊁隔声等优良性能㊂3.4㊀锂云母锂渣作陶瓷生产的原料锂云母锂渣主要成分为SiO2和Al2O3,与陶瓷生产所需的硅酸盐矿物组成接近;但食盐压煮提锂锂渣中Fe2O3和TiO2的含量分别为0.48%和3.46%,会影响陶瓷制品的白度㊂郁兴国等[25]指出直接采用锂渣做陶瓷原料导致陶瓷烧结过程中发生颜色变化,影响陶瓷制品的白度,此外对锂渣采用酸洗处理,其杂质组成没有明显的变化,而铝的损失较大,白度相应降低,对陶瓷烧结性能和外观影响较大㊂3.5㊀锂云母锂渣制备分子筛分子筛是一种硅酸盐或硅铝酸盐晶体材料,具有比表面积高㊁孔道结构规则㊁水热稳定性和选择性良好的特点㊂锂渣的主要成分为SiO2和Al2O3,其他金属氧化物含量低,经过适当处理,可以满足合成NaX分子筛要求㊂胡昕等[26]采用水洗分离和碱熔消化对锂渣进行预处理,然后用水热合成制备NaX分子筛,结果表明,采用水洗分离石英和碱熔消化后的锂渣均可作为合成NaX分子筛的原料,所制备的分子筛拥有NaX分子筛所有特征峰形,晶体规整,无其他杂晶峰,具有良好的热稳定性,并对水的平衡吸附量与NaX分子筛标样接近,有着良好的吸附性能㊂林国等[27]以锂渣为硅铝源,通过水热合成法制备了FAU/LTA复合分子筛,通过XRD和SEM对合成的FAU/LTA复合分子筛进行分析,结果表明,产物主晶相为FAU型分子筛,粒度约为4~6μm,FAU/LTA复合分子筛的钙离子交换能力为319mg/g,与4A相当,镁离子交换能力187mg/g,优于4A分子筛的164mg/g㊂4㊀存在的问题目前,锂云母锂渣的利用集中在建筑材料领域的研究,如作混凝土掺合料㊁水泥和建筑陶粒的原料㊂对于锂云母锂渣利用的研究不是简单地复制现有的工业固废利用的技术,还有一些现存和潜在的问题: (1)对于锂渣混凝土材料的力学性能㊁耐磨性能以及材料配比的研究较为充分,要满足锂渣实际工程的应用,还要对材料的水化机理㊁耐久性㊁抗震性㊁流变特性等方面进行深入研究㊂(2)锂云母锂渣作混凝土掺合料,对锂渣残留的钠盐对混凝土制品造成的不利影响及如何消除该影响的研究尚不足㊂(3)通过机械和化学方法对锂渣进行活性激发,可大幅提高锂渣的活性,但超细磨和高温化学激发加工㊀第3期陈志友等:锂云母锂渣性质及利用研究现状881成本高㊂5㊀结㊀语锂云母锂渣SiO2和Al2O3含量达70%,主要以无定性的SiO2和Al2O3存在,具有一定的火山灰活性㊂锂云母锂渣应用于混凝土掺料和水泥熟料时,一定程度上提高了制品的工作性能㊁力学性能㊁抗碳化性能和耐磨性能等,但残留的钠盐限制了锂渣的添加量;作陶瓷原料时,其Fe2O3和TiO2的含量过高,会影响陶瓷制品的白度㊂锂云母锂渣成分与粘土相近,是一种优质的铝硅酸盐矿物材料,未来对锂云母锂渣的利用研究应先要解决制品泛霜和泛碱的问题,同时借鉴粉煤灰等大宗工业固废的综合利用研究成果,拓宽锂云母锂渣的应用范围,尤其开发其在需求量大㊁成本低的建筑材料领域中的应用,如免烧砖㊁烧结砖和新型砌体材料等,最终解决锂云母锂渣带来的系列问题㊂参考文献[1]㊀XU X,CHEN Y M,WAN P Y,et al.Extraction of lithium with functionalized lithium ion-sieves[J].Progress in Materials Science,2016,84:276-313.[2]㊀罗宁川,莫子璇.2019年我国锂行业市场情况[J].中国金属通报,2019(11):1-3.LUO N C,MO Z X.2019年我国锂行业市场情况[J].China Metal Bulletin,2019(11):1-3(in Chinese).[3]㊀KUANG G,LI H,HU S,et al.Recovery of aluminium and lithium from gypsum residue obtained in the process of lithium extraction 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河南某氧化型含银矿石工艺矿物学研究收稿日期：２０２３－０７－０６；修回日期：２０２３－０９－０２基金项目：国家重点研发计划项目（２０２２ＹＦＣ２９０４５００）作者简介：王　铜（１９８９—），男，工程师，从事工艺矿物学研究工作；Ｅ ｍａｉｌ：ｊｌｃｃ．ｗｔ＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍ王　铜（长春黄金研究院有限公司）摘要：对河南某氧化型含银矿石进行工艺矿物学研究，结果表明：矿石中银品位为２１１．００ｇ／ｔ，铅品位为０．３４％，硫品位为０．１８％；银矿物以含银黝铜矿、银黝铜矿和自然银为主，其次为辉银矿，粒度以０．０１０～０．０７４ｍｍ为主，主要嵌布在脉石矿物裂隙及粒间；铅矿物主要为方铅矿及氧化铅矿，铅氧化率为３８．２４％，氧化程度较高，粒度以０．０１０～０．０５３ｍｍ为主。

该矿石属于贫硫化物难处理氧化型含铅银矿石。

关键词：工艺矿物学；氧化矿石；含银矿石；难处理矿石；贫硫化物 中图分类号：ＴＤ９１　ＴＤ９５２文章编号：１００１－１２７７（２０２３）１２－００３９－０４文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈｊ２０２３１２１０ 银因特殊的物理化学性质，已成为工业与生活中不可或缺的原材料。

中国银矿资源以伴生银为主，其中铅锌矿床中伴生银储量约占中国银总储量的６０％［１－３］。

河南某氧化型含银矿石属于伴生银矿石，银矿物组成十分复杂，可以考虑同时回收银和铅。

该矿石中铅矿物氧化程度较高，而银矿物与铅矿物嵌布关系密切，增加了该矿石综合回收难度。

为充分利用该矿石资源，进行了详细的工艺矿物学研究，以期为同类氧化型含银矿石资源的回收利用提供理论依据。

１　矿石性质１．１　化学分析河南某氧化型含银矿石中银、铅为主要有价回收元素，银品位为２１１．００ｇ／ｔ，铅品位为０．３４％，硫品位为０．１８％，其化学成分分析结果见表１。

表１　矿石化学成分分析结果成分Ａｕ１）Ａｇ２）ＣｕＰｂＺｎＦｅＳｗ／％＜０．１２１１．０００．０５２０．３４０．０８４８．３２０．１８成分ＡｓＣＣａＯＭｇＯＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２ｗ／％０．００８９０．４２３．７８２．８２１１．９０５７．９７　注：１）ｗ（Ａｕ）／（ｇ·ｔ－１）；２）ｗ（Ａｇ）／（ｇ·ｔ－１）。

阿尔金地区锂铍稀有金属找矿进展及成矿远景分析作者：华克强王敬国张朋丁海波来源：《新疆地质》2024年第02期摘要：锂铍稀有金属是推动现代工业革命和高新技术发展的重要物质基础，其安全的供应关系到我国战略性新兴产业的发展。

2014年新疆地矿局第三地质大队在阿尔金地区首次发现吐格曼铍矿，发现评价了瓦石峡南、阿亚克、库木萨依、塔什达坂等4个大-超大型锂铍稀有金属矿田，实现了我国锂资源在新区域的重大找矿突破。

厘定长300 km，宽10～35 km的阿尔金锂铍稀有金属成矿带，初步估算潜在氧化锂资源量300×104 t，有望成为一个国家级锂铍大型资源基地。

在以往锂铍稀有金属矿勘查、研究的基础上，揭示该地区伟晶岩型锂铍稀有金属成矿远景，为下一步找矿和勘查部署提供有力支撑。

关键词：阿尔金地区；锂铍稀有金属矿；找矿进展；远景分析近年，我国在川西甲基卡、新疆大红柳滩-阿尔金等取得伟晶岩型锂铍稀有金属矿找矿重大突破。

阿尔金地区地质工作程度低，20世纪中后期开始零星路线考察及不同比例尺区域地质调查、地球化学、地球物理普查及遥感地质解译等工作。

2014年，新疆地矿局三队评价铅锌、锰、铁等矿产，首次在阿尔金吐格曼地区发现锂、铍矿化线索及大量花岗伟晶岩。

2017年至今，三队在中央、自治区财政及企业资金持续投入，发现并评价了瓦石峡南、阿亚克、库木萨依和塔什达坂等中型以上锂铍矿床[1]，为我国伟晶岩型锂铍稀有金属矿找矿新区带。

阿尔金地区锂铍矿的发现及评价对推动该地区乃至全国稀有金属矿产资源找矿及开发具重大意义。

1 成矿地质特征研究区地处特提斯构造域北部阿尔金造山带，是一个经多期复杂地质构造演化形成的复合造山带[2]。

区内构造、岩浆活动强烈，成矿条件优越，矿产资源丰富。

已发现30余种矿产，建成铁矿、石棉矿、金矿、煤矿、铜矿及非金属等矿山十余处，属阿尔金（陆缘地块）Fe-Pb-Zn-Cu-Au-Cr-RM-REE-Au-Ag-Ni-V-Ti-石棉-玉石-白云母成矿带[3]。

工艺矿物学概述一、几个有关概念：1、矿物2、矿物学3、矿石4、矿石学5、工艺矿物学二、矿物的某些性质在选矿中的应用1、利用矿物的不同比重来分选矿物—重力分选。

2、利用矿物磁性来分离矿物—磁选和电磁选。

3、利用矿物不同介电常数分离矿物—介电分离。

4、利用矿物表面性质分离矿物—浮选法。

5、利用矿物导电率不同分离矿物—电导分离仪。

6、利用矿物发光性来分离矿物—萤光分离法。

7利用矿物可溶性来选冶矿物—酸溶法或碱溶法。

三、选矿矿物工艺学所研究的基本内容1、研究矿石的结构、构造2、研究矿石中矿物种类3、测定矿物百分含量4、测定矿物的粒度及粒度分布状况5、目的元素的赋存状态，有害组份，有益组份一、几个有关概念1、矿物：由地质作用所形成的天然单质和化合物，具有相对固定的化学组成，固态者还具有确定的内部结构，它们在一定的物理化学条件下能隐定存在，也具有确定的物理性质和化学性质。

它是岩石和矿石组成的基本单元。

到目前为止全世界正发现将近3500种矿物。

它们绝大多数都是固体矿物，固态矿物中绝大多数为晶体，只有极少数为非晶质，如松脂岩、蛋白石、水铝英石等。

液态矿物：自然界很少，但很主要，如：水、还有汞、石油等等。

气态矿物：则更少如：氦、天然气等。

有机矿物：如：琥珀、煤、石油、天然气等。

随着科学技术迅猛发展和科学技术应用的实际需要，随着对天然矿物深入研究和研究方法的不断突破，不断发现许多天然矿物的内部缺限，人们在电子工业特别是微电子工业超导技术的发展，对超纯矿物需求越来越迫切。

另外某些矿物自然界很少，但需要量又很大的矿物如金刚石。

科学家又进行了人工合成矿物的研究。

所以就有了人工合成矿物这个概念，目前能进行工厂化生产的矿物有金刚石（C）、水晶（SiO3）、方解石（CaCO3）、电气石（(Na、Ca)Ral6[Si6O18][BO3]3(O、CH、F)4 其中R= Mg、Fe、Li、Mn）、合成绿柱石（绿宝石Be3Al2[Si6O18]）、刚玉（红宝石、蓝宝石Al2O3）以及合成的氧化钡（BaO）、氧化镓（GaO2）等。