リチウム鉱石の処理：実験室での使用、処理、およびプロセス開発のための試料調製と微粉砕

スポジュメン、ペタライト、レピドライトなどのリチウム含有鉱石の標的粉砕、均質化、および分析

スポジュメン、ペタライト、レピドライト、またはリチウム含有リサイクル分画などのリチウム含有原料は、実験室分析および処理試験のために再現性のある方法で調製する必要があります。重要な要素としては、制御された事前粉砕、明確な目標粒径、徹底的な均質化、そして（原料に応じて）浮選、焙焼、または化学抽出のための適切な前処理が挙げられます。実験室では、機械的処理によって鉱物相が露出し、サンプルを比較可能にし、その後の技術的実施のための信頼性の高いデータが得られます。粉砕、研削、サンプル分割、および必要に応じて分類からなる協調的なプロセスチェーンが有効であることが実証されています。

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リチウム加工の目標

リチウム鉱石の処理は、化学分析、鉱物学的特性評価、浮選試験、焙焼試験、および消化方法の評価のための代表的な試料を調製することを目的としています。重要な要素としては、明確な粒度分布、リチウム含有鉱物の十分な露出、および再現性のある試料分割が挙げられます。このようにして初めて、リチウム含有量、鉱物分布、反応性、および処理パラメータを、異なる試料や鉱床間で意味のある形で比較することが可能になります。

リチウム鉱石およびリチウム鉱物の材料データ

硬岩鉱床中のリチウムは、通常、金属リチウムとしてではなく、スポジュメン、ペタライト、レピドライト、アンブリゴナイトなどの鉱物に結合した状態で産出する。試料調製においては、鉱物組成、脈石の種類、硬度、脆性、含水率、粒子の相互成長、および目的とする粒径が重要となる。実験室分析用試料、前処理試験用試料、および熱分解または化学分解用試料を明確に区別する必要がある。

プロパティ	値
材料指定	リチウム鉱石／リチウム含有原料
代表的なリチウム鉱物	スポジュメン、ペタライト、レピドライト、アンブリゴナイト
同義語	リチウム鉱石、リチウム鉱物、リチウム含有硬岩
化学分類	リチウムは鉱物と結合した非金属形態で存在する。
重要な式：スポジュメン	LiAlSi2O6
ペグマタイト鉱石中の典型的なLi2O含有量	約。 4～8,5%
預金の種類	ペグマタイト
構造／動作	硬くて脆く、鉱物学的に不均質
典型的な歩行	石英、長石、雲母、その他の関連鉱物
Feuchtigkeit	堆積物とサンプルによって異なる
プロセスの関連性	解放度、鉱物組成、粒径は極めて重要である。
特異性	スポジュメンは、化学分解のために、熱によってα型からβ型に変換することができる。

リチウム鉱石処理の工程説明

リチウム含有鉱石の機械的処理は通常、粗粒を所定の中間粒径に粉砕するための予備粉砕から始まります。試験目的に応じて、試料はさらに粉砕、分級、均質化されます。粒度分布の制御は、溶出試験や浮選試験において重要です。スポジュメンの場合、機械的処理の後に熱処理を行うことがあります。これは、α-スポジュメンからβ-スポジュメンへの変換によって、その後の化学抽出が大幅に容易になるためです。

プロセスステップ	ターゲット	代表的な機械／方法	典型的な結果
サンプリング	代表的な初期サンプルを取得する	手動または定義済みのサンプリング	信頼性の高い生サンプル
事前細断	大きなピースを小さくする	ジョークラッシャーまたはローラークラッシャー	定義された中間粒径
微研削	露出と均質化	ボールミルまたはディスク振動ミル	分析可能な微細サンプル
分類は任意です	狭い粒度分布を生成する	ふるい分け／分類	明確な粒状帯
サンプル分割	代表的なサブセットを生成する	回転式サンプルディバイダー	比較可能な検査サンプル
再処理テストはオプションです	リチウム鉱物の濃縮	浮選または磁気分離	濃縮物／分離製品
熱処理前処理はオプションです。	スポジュメンを活性化して化学分解を行う	焙煎／αからβへの変換	反応性サンプル
化学分析	リチウム含有量および随伴元素を測定する	実験室分析	評価可能な材料データ

リチウム試料調製における典型的なパラメータ

適切なパラメータは、化学分析、鉱物学的放出試験、浮選、または焙焼／消化実験のいずれを計画しているかによって大きく異なります。実際には、最も重要な要素は、原料粒度、最終粒度、目標粒度、均質性、および記録された試料分割です。スポジュメンの場合、試料を熱変換用に準備するかどうかも重要です。

	標準値／メモ
供給サイズジョークラッシャー	175 mmまで
最終粉砕ジョークラッシャー	< 2 mm
フィードサイズローラークラッシャー	70 mmまで
最終粉砕ローラークラッシャー	< 2 mm
飼料用ボールミル	30 mmまで
最終粉砕ボールミル	< 10μm
フィードサイズディスク振動ミル	30 mmまで
最終粉砕ディスク振動ミル	< 20μm
フィードサイズ回転式サンプル分割器	< 30 mm
回転式試料分割器のサブセット数	4 / 6 / 8 / 10
主要プロセス変数	遊離度、目標粒子サイズ、均一性、試料分割
スポジュメンの変換	α相からβ相への変換は約800℃で始まり、約1100℃で完了する。
次のステップとして一般的なもの	分類、浮選、磁気分離、焙焼、化学分解

変異体、差異、および選択基準

スポジュメン、ペタライト、またはレピドライト

適切な処理方法は、リチウム鉱物の種類に大きく依存する。スポジュメンは典型的な硬岩リチウム鉱物である一方、レピドライトは雲母のような構造を持ち、処理方法において異なる挙動を示す可能性がある。したがって、鉱物組成によって最適な粉砕および分析戦略が決定される。

臨床検査または再処理試験

純粋な実験室分析においては、代表的で均質な試料が極めて重要です。浮選、溶出分析、または消化試験においては、粒度分布、曝露条件、および分級や熱前処理などの工程も適切に準備する必要があります。

乾式粉砕またはさらに分類

多くのリチウム鉱石サンプルは、まず乾式粉砕されます。詳細な処理試験のために、その後、分類されたり、浮選や磁気分離などのさらなる分離工程に移され、リチウム鉱物を選択的に濃縮することができます。

リチウム鉱石の機械選定に関する推奨事項

リチウム含有鉱石の場合、一連の機械設備を連携させて使用することが推奨されます。具体的には、予備粉砕にはジョークラッシャーまたはローラークラッシャー、微粉砕にはボールミルまたはディスクミル、そして代表試料の分割には回転式試料分割機を使用します。最適な組み合わせは、鉱物の種類、原料粒度、最終粒度、試料量、および試験目的によって異なります。溶出試験や浮選試験においては、精密な分級または明確な粒度分布も重要です。