Развитие транспорта и энергетики фактически создало, поддерживает и увеличивает спрос на литий. Устойчивая потребность на этот металл существует не так много времени, но уже привела к повышенному интересу бизнеса к рудным месторождениям. Основные преимущества рудных месторождений перед рассолами (сейчас первый по значимости сырьевой ресурс) – это значительно большее удельное содержание ценного компонента и его понятные запасы, т.к. руды никуда не перетекают и ничем не разбавляются. В РФ рудное литиевое направление находится на стартовом уровне, т.к. крупные запасы отработаны в период СССР, а новые объекты недостаточно изучены, что повышает риски при их вводе в эксплуатацию.
Из литийсодержащих руд на месте обычно извлекается концентрат, направляемый на гидрометаллургическую переработку. Обогащение сводится к извлечению минерала – сподумена, гравитационными и флотационными методами. Выход концентратов не превышает 10 %. Остальное отвальные хвосты, которые складируются в хвостохранилище.
Цель флотационного обогащения – сподумен, относится к силикатам, породообразующим минералам. Его выделение не является простой задачей, например, классические ксантогенаты совершенно не пригодны в качестве собирателей. Для этих целей в 50 – 60 годах 20 века было предложено использовать жирные кислоты и мыла. Эти реагенты эффективно работают в узком диапазоне рН, требуют мягкой воды и подавления флотации шламовой части руды. Требуется значительное разнообразие и количество реагентов, что приводит к солению вод и увеличивает подвижность некоторых компонентов твердого хвостов. Причем наиболее «вредной» может являться процедура подавления шламов – пустой породы, требующая больших доз реагента подавителя.
Как упомянуто выше, основные технические решения по флотации сподумена были разработаны чуть ли не 100 лет назад, и с тех пор не развивались из-за отсутствия спроса и окончания холодной войны, т.к. литий немаловажный компонент цепочки создания оружия массового поражения. Разработанные в то время технологии практически не пригодны для эксплуатации в режиме замкнутого водоснабжения. В системе современного природоохранного законодательства могут эксплуатироваться только со значительными затратами на соблюдение норм и требований. Есть надежда, что «взрывной» интерес к литию приведет к созданию более совершенных и более чистых режимов и способов обогащения сподуменовых руд. В настоящей статье авторы исходят из имеющейся практики получения литиевых концентратов.
Методом кинетического тестирования на равновесную концентрацию был определен прогнозный состав дренажных вод отвала хвостов гравитационно-флотационного обогащения литийсодержащих руд.
В таблице 1 представлен химический состав твердой фазы хвостов. В таблице 2 - прогнозный состав дренажных вод. Для подавления пустой породы на флотации использовался инертный реагент, что позволило получить относительно нормальную ситуацию с водами.