Методы обогащения сырья лития, рубидия и цезия

Для комплексной переработки озерной рапы применяют испарительное концентрирование с отбором кристаллизующихся солей. При этом литий концентрируется в остаточных маточниках хлор-кальциевого состава, из которого его можно извлекать методами ионного обмена или экстракции. Разработаны также варианты селективного извлечения лития из рассолов. Наряду с ионным обменом применяют метод осаждения двойных соединений солей лития с гидроксидом алюминия.

При обогащении твердых литиевых руд применяют следующие процессы:

1– Флотация жирными кислотами и их мылами с выделением в пенный продукт литиевых минералов, или катионными собирателями с выделением минералов пустой породы. Флотация занимает ведущее место в обогащении литиевых руд.

2– Обогащение в тяжелых суспензиях. Метод основан на различии плотностей сподумена (3,2 г/см³) и минералов пустой породы. (2,6 г/см³).

3– Термическое обогащение (декрипитация), применяемое для сподуменовых руд. Основано на способности сподумена переходить при нагревании руды из ά- в β-модификацию, вследствие чего сподумен растрескивается, рассыпается в порошок и его отделяют от минералов пустой породы грохочением или воздушной сепарацией.

Конечным продуктом обогащения литиеносных пегматитов являются минеральные концентраты, которые можно непосредственно использовать в производстве стекла. Кроме того, концентраты лития направляются на сложную энергоёмкую переработку с целью получения солей лития. Типичные концентраты лития содержат 4–6% Li₂O.

Несмотря на то что основное минеральное сырье рубидия и цезия — достаточно реакционноспособные алюмосиликаты, получение соединений рубидия и цезия из него — трудная задача. Сложность технологии определяется в основном природой и составом перерабатываемого сырья. Сырье обычно комплексное, рубидий и цезий извлекаются попутно. Так как оба элемента практически всегда сопутствуют друг другу, необходимо решать задачу их разделения и отделения от близкого к ним по свойствам и преобладающего в сырье калия.

У рубидия, который не имеет собственных минералов, рудная технология не существует. Технология его получения сводится к разделению близких по свойствам щелочных элементов (калия, рубидия и цезия) в процессе переработки промежуточных концентратов. Аналогичную задачу приходится решать и при получении соединений цезия, причем она осложняется тем, что содержание цезия в любом комплексном сырье в десятки раз меньше рубидия.

Рудная технология соединений цезия базируется на переработке поллуцита. В технологии поллуцита чаще всего имеют дело с минералом, который обогащают ручной рудоразборкой, в результате чего получают концентрат поллуцита с содержанием Cs₂О 10–30%. Помимо ручной рудоразборки для обогащения поллуцитовых руд применяют флотацию, которую проводят в кислой среде; в качестве флотореагента используют аминоацетат кокосового масла. В пенный продукт попадает пустая порода (кварц, полевой шпат, слюда), а поллуцит остается в хвостах (обратная флотация). Рубидий, содержащийся в слюде, переходит в пенный продукт и на 80 % концентрируется в его первой фракции.

Соединения цезия в настоящее время получают из лепидолита и поллуцита.