[موسوعة هواتي للتخصيب] ستأخذك هذه المقالة لفهم طريقة تخصيب الإسبودومين!

نظرة عامة على الإسبودومين

الصيغة الجزيئية للسبودومين هي LiAlSi2O6، وكثافته تتراوح بين 3.03 و3.22 غ/سم³، وصلابته بين 6.5 و7، وهو غير مغناطيسي، وله بريق زجاجي، وتبلغ درجته النظرية من أكسيد الليثيوم (Li₂O) 8.10%. يتخذ السبودومين شكلاً عمودياً أو حبيبياً أو صفيحياً. وهو ذو نظام بلوري أحادي الميل، وألوانه الشائعة هي البنفسجي، والرمادي المخضر، والأصفر، والرمادي المائل للبياض. الليثيوم معدن خفيف ذو خصائص فيزيائية وكيميائية مميزة. استُخدم بشكل رئيسي في الصناعات العسكرية في بداياته، واعتُبر مادة استراتيجية. يوجد حالياً أكثر من 100 نوع من الليثيوم ومشتقاته. يُستخدم الليثيوم بشكل أساسي في إنتاج بطاريات الليثيوم عالية السعة، ومضافات في التحليل الكهربائي للألمنيوم، ومواد التشحيم المقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، يتزايد استخدامه في مجالات السيراميك الزجاجي، والأجهزة الإلكترونية، والطب، والصناعات الكيميائية.

يُعدّ الإسبودومين معدنًا صلبًا غنيًا بالليثيوم، وهو الأنسب لإنتاج أملاح الليثيوم صناعيًا، ويتواجد بشكل رئيسي في أستراليا وكندا وزيمبابوي وزائير والبرازيل والصين. وتزخر مناجم الإسبودومين في شينجيانغ (كيكيتوهاي)، وجانزي، وأبا في سيتشوان، ومناجم الليبيدوليت في ييتشون (جيانغشي) بموارد الليثيوم، وهي حاليًا المناطق الرئيسية لاستخراج معادن الليثيوم الصلبة في الصين.

مركز سبودومين

تُصنّف مُركّزات الإسبودومين إلى استخدامات ودرجات مختلفة. يوضح الجدول أدناه معايير درجات مُركّزات الإنتاج. تشمل درجات مُركّزات الإنتاج الفئات الثلاث التالية: مُركّز الليثيوم منخفض الحديد، ومُركّز الليثيوم لصناعة السيراميك، ومُركّز الليثيوم للصناعات الكيميائية.

طريقة إثراء خام الإسبودومين

يتأثر فصل الإسبودومين بالعديد من العوامل، مثل: التكافل المعدني، ونوع بنية الخام، وما إلى ذلك، الأمر الذي يتطلب عمليات إثراء مختلفة.

التعويم:

يُعدّ فصل الإسبودومين عن المعادن السيليكاتية ذات الأداء المماثل في عملية التعويم تحديًا في طرق تعويم الإسبودومين محليًا وعالميًا. ويمكن تقسيم عملية تعويم الإسبودومين إلى عملية تعويم عكسي وعملية تعويم إيجابي. ويمكن فصل المعادن الرئيسية المحتوية على الليثيوم عن طريق التعويم، وخاصةً بالنسبة للإسبودومين منخفض الجودة، ذي الحبيبات الدقيقة، والتركيب المعقد، حيث تُعدّ هذه العملية بالغة الأهمية.

الفصل المغناطيسي:

يُستخدم الفصل المغناطيسي عادةً لإزالة الشوائب المحتوية على الحديد من مركزات الليثيوم أو لفصل الليبيدوليت الحديدي ضعيف المغناطيسية. في الممارسة الإنتاجية، قد يحتوي مركز الإسبودومين المُستخلص بطريقة التعويم على نسبة أعلى من الشوائب المحتوية على الحديد. ولتقليل هذه النسبة، يُمكن استخدام الفصل المغناطيسي. تشمل معدات الفصل المغناطيسي: فاصلًا مغناطيسيًا أسطوانيًا بمغناطيس دائم، وفاصلًا مغناطيسيًا رطبًا قويًا من نوع الألواح، وفاصلًا مغناطيسيًا حلقيًا رأسيًا عالي التدرج. تتكون مخلفات الإسبودومين بشكل أساسي من الفلسبار، ويمكن أيضًا استخدام الفواصل المغناطيسية الحلقية الرأسية عالية التدرج والفواصل المغناطيسية الكهرومغناطيسية لإزالة الشوائب والحصول على منتجات فلسبار تُلبي متطلبات المواد الخام الخزفية.

طريقة الوسط الكثيف:

في الظروف الحرارية العادية، تكون كثافة الإسبودومين في خام الإسبودومين أعلى قليلاً من كثافة المعادن المصاحبة له، مثل الكوارتز والفلسبار، حيث تبلغ حوالي 3.15 غ/سم³. يُفرز خام الإسبودومين عادةً باستخدام سوائل ثقيلة ذات كثافة متوسطة بين كثافة الإسبودومين والكوارتز والفلسبار، مثل ثلاثي برومو الميثان ورباعي برومو الإيثان. وبما أن كثافة الإسبودومين أعلى من كثافة هذه السوائل الثقيلة، فإنه يترسب في القاع وينفصل عن المعادن المصاحبة له، مثل الفلسبار والكوارتز.

طريقة الإثراء المدمجة:

في الوقت الراهن، يصعب الحصول على مركزات ليثيوم عالية الجودة من معادن الليثيوم "الرديئة والدقيقة والمتنوعة" باستخدام طريقة واحدة للمعالجة. لذا، لا بد من استخدام طريقة المعالجة المركبة. وتشمل العمليات الرئيسية ما يلي: عملية التعويم والفصل بالجاذبية والفصل المغناطيسي المركبة، وعملية التعويم والفصل المغناطيسي المركبة، وعملية التعويم والمعالجة الكيميائية المركبة، وغيرها.

أمثلة على إثراء معدن الإسبودومين:

يُعدّ الإسبودومين المعدن الرئيسي المفيد في خام الإسبودومين المستورد من أستراليا، حيث يحتوي على نسبة 1.42% من أكسيد الليثيوم (Li2O)، وهو خام ليثيوم متوسط ​​الجودة. ويحتوي الخام على العديد من المعادن الأخرى، منها معادن الشوائب كالفلسبار والكوارتز والمسكوفيت والهيماتيت وغيرها.

يُصنّف الإسبودومين بالطحن، ويُضبط حجم الجسيمات المختارة بنسبة 60-70% عند حجم أقل من 200 مش. يحتوي الخام الأصلي على كمية كبيرة من الرواسب الدقيقة، وغالبًا ما يُعيق الكلوريت والمعادن الأخرى، التي يسهل ترسبها أثناء عمليات التكسير والطحن، عملية التعويم الطبيعية للخام. تُزال هذه الرواسب الدقيقة بعملية إزالة الطمي. ومن خلال الجمع بين الفصل المغناطيسي والتعويم، يُحصل على منتجين: مركز الإسبودومين ومركز الفلسبار، واللذان يُمكن استخدامهما كمواد خام للخزف.