Thermal processing of lithium ore and concentrate: Possibility to form soluble lithium compounds

Abstract

A study was conducted on thermal processing of lithium ore and concentrate containing petalite to convert lithium minerals into a soluble form. The thermal treatment involved the use of reagents such as CaCl₂·3H₂O; Na₂SO₄·10H₂O + CaO; NaCl + CaCl₂·3H₂O; FeS₄·9H₂O; and CaO + CaCO₃. When samples were thermally treated at temperatures above 800°C, a glassy phase was formed due to the high content of silicon oxide, which complicated the leaching process. Therefore, thermal treatment was conducted at 800⁰C followed by leaching experiments. Various tests were carried out based on mass ratio, temperature, roasting time, and types of reagents. After thermal processing, the samples were subjected to leaching under different parameters such as solid-to-liquid ratio, leaching temperature, and duration to determine optimal conditions. When the lithium ore and concentrate were mixed with NaCl and CaCl₂·3H₂O in a 1:1:5 ratio and roasted at 800⁰C for 2 hours, the subsequent leaching in aqueous solution at 60⁰C, with a stirring speed of 320 rpm, solid-to-liquid ratio of 1:7.5, and duration of 3 hours, resulted in 97.36% of the petalite ore dissolving into the aqueous phase—thus identified as the optimal condition.

Литийн хүдэр, баяжмалын дулааны боловсруулалт: Уусамтгай литийн нэгдэл үүсгэх боломж

Хураангуй. Петалит агуулсан литийн хүдэр болон баяжмалыг дулааны боловсруулалт хийж литийн эрдсийг уусмал байдал руу шилжүүлэх судалгааг хийж гүйцэтгэлээ. Дээжийг 800⁰С-аас дээш температурт дулааны боловсруулалт хийхэд цахиурын оксидын агуулга өндөртэй байгаагаас шалтгаалан шилэн фаз үүсэж байгаа нь уусалтын процесс явуулахад хүндрэл учирч байсан тул 800⁰С температурт дулааны боловсруулалт хийж, уусалтын судалгаа хийв. Дулааны боловсруулалтыг массын харьцаа, температур, шатаалтын хугацаа, хольц урвалжуудаас хамааруулан судаллаа. Дулааны боловсруулалт хийсний дараа дээжийг хатуу-шингэний харьцаа, уусгалтын температур, уусгалтын хугацаа зэрэг параметрүүдээс хамаарлыг судалж тохиромжтой горимыг тодорхойлсон. Литийн хүдэр болон баяжмалыг NaCl болон CaCl₂·3H₂O-тай 1:1:5 харьцаагаар хольж 800⁰С-д 2 цаг шатаан, дээжийг 60⁰С-ын температурт, 320 эрг/мин хурдтайгаар соронзон хутгуурын эргэлтийг тохируулан, хатуу-шингэний харьцааг 1:7.5, туршилтын хугацааг 3 цагаар авахад петалитын хүдрийн 97.36 % нь усан уусмалд шилжсэн тул оновчтой нөхцөл гэж үзлээ.

Түлхүүр үг: баяжмал, хольц, урвалж, дулаан боловсруулалт, уусгалт