Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности АО «Гиредмет», Москва, Россия

В. В. Головко, эксперт, канд. техн. наук, эл. почта: VaVasGolovko@rosatom.ru

Ф. Я. Вацура, старший научный сотрудник, канд. техн. наук, эл. почта: FeYVatsura@rosatom.ru

Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности АО «Гиредмет», Москва, Россия¹ ; Национальный исследовательский технологический университет МИСИС, Москва, Россия²
И. Л. Фуреев, руководитель направления¹, аспирант², эл. почта: IlLFureev@rosatom.ru

Национальный исследовательский технологический университет МИСИС, Москва, Россия
О. Н. Криволапова, доцент кафедры цветных металлов и золота, канд. техн. наук, эл. почта: onk@misis.ru

По результатам исследований вещественного состава руды установлено, что единственным промышленно ценным минералом лития является литийсодержащая слюда, промежуточная по составу между полилитионитом и алюмоселадонитом, названная «Mg-полилитионит». Ее характерной особенностью является тонкодисперсная форма выделений и тесные взаимопрорастания с минералами алюмосиликатной матрицы пород. В ходе дополнительных исследований установлено, что слюдистая руда месторождения не обогатима физическими методами вследствие низкой контрастности физических свойств литийсодержащих минералов с породными минералами. На основании вышеизложенного исследована возможность извлечения ценных компонентов гидрометаллургическими методами после предварительного обжига. Для спекания приготовили шихту, состоящую из руды, фосфогипса Алмалыкского химического завода и сульфата калия в соотношении 1:0,3:0,2. Шихту прокаливали в муфельной печи в диапазоне температур от 900 до 1050 ^oC с шагом 50 ^oC в течение 2 ч. После остывания до комнатной температуры спек измельчали до крупности менее 500 мкм и выщелачивали дистиллированной водой в агитационном режиме со скоростью вращения верхнеприводной лопастной мешалки 180 мин^–1 при соотношении твердой фазы к жидкой = 1:1. Результаты выполненных тестов по спеканию руды сульфатами кальция и калия показали возможность извлечения лития в раствор на уровне 89 % при 950 ^oC, извлечение рубидия при данной температуре составило 32,22 %. Максимальное извлечение рубидия в 57,18 % достигнуто при температуре 900 ^oC, извлечение лития при данной температуре составило 79,35 %. Дальнейшее применение технологии сорбционного извлечения лития из технологических растворов позволит получить карбонат лития батарейного качества.

1. Саркаров Р. А., Белан С. И., Гусейнов Н. М. Оценка современного состояния и перспективы добычи лития и его соединений в России // Индустриальная экономика. 2022. Т. 1, № 2. С. 57–68.
2. Курков А. В., Мамошин М. Ю., Рогожин А. А. Литий: технологии извлечения из растворов (ключевое значение, новое поколение решений, перспективные объекты). — М. : ВИМС, 2021. — 135 с.
3. Курков А. В., Мамошин М. Ю., Ануфриева С. И., Рогожин А. А. Прорывные технологии прямого извлечения лития из гидроминерального сырья // Труды Второй научно-практической конференции с международным участием «Минерально-сырьевая база металлов высоких технологий. Освоение, воспроизводство, использование». — М. : ВИМС, 2021. С. 167–181.
4. Комелин И. М. Извлечение лития из петалитовой руды хлоридовозгоночным обжигом // Известия вузов. Цветная металлургия. 2022. Т. 28, № 1. С. 15–26.
5. Setoudeh N., Nosrati A., Welham N. J. Lithium extraction from mechanically activated of petalite-Na2SO4 mixtures after isothermal heating // Minerals Engineering. 2020. Vol. 151. 106294.
6. Park T., Shin J., Kim S., Ryu T. et al. An effective lithium extraction route from lepidolite // Hydromettalurgy. 2023. Vol. 222. 106202.
7. Qinfeng Zhou, Xiangdong Ma, Xunhui Xiong. Extraction of lithium and phosphorus from amblygonite using calcium sulfate roasting and water leaching // Hydromettalu rgy. 2024. Vol. 225. 106282.
8. Hui Guo, Kuang Ge, Huan Li, Wen-Tao Pei et al. Enhanced lithium leaching from lepidolite in continuous tubular reactor using H2SO4+H2 SiF6 as lixiviant // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2021. Vol. 31, Iss. 7. P. 2165–2173.
9. Lei Tian, Lijie Chen, Ao Gong, Xuangao Wu et al. Recovery of rare earths, lithium and fluorine from rare earth molten salt electrolytic slag via fluoride sulfate conversion and mineral phase recon struction // Minerals Engineering. 2021. Vol. 170. 106965.
10. Стасенко А. И., Бланко-Педрехон А. М., Каграманов Г. Г. Извлечение лития из природных месторождений. Часть 1. Перспективы выделения лития из рудных месторождений // Химическая промышленность сегодня. 2024. № 1. С. 2–10.
11. Фуреев И. Л., Нерадовский Ю. Н. Выбор рациональной технологии переработки руды Колмозерского месторождения на основе изучения химического и минерального составов рудоразборной пробы // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 1. С. 245–249.
12. ГОСТ 4145–74. Реактивы. Калий сернокислый.Технические условия. — Введ. 01.07.1976.
13. Xiufeng Zhang, Zhichao Chen, Sohrab Rohani, Minyu He et al. Simultaneous extraction of lithium, rubidium, cesium and potassium from lepidolite via roasting with iron(II) sulfate followed by water leaching // Hydromettalurgy. 2022. Vol. 208. 105820.