Two stage froth flotation for separation of spodumene from pegmatic ore in the East Kazakhstan

Abstract

리튬은 주로 해수(海水)와 페그마타이트 광에 존재한다. 광물 형태의 리튬은 채산성 부족으로 거의 이용되지 않았지만 리튬의 가격이 크게 상승한 오늘날엔 경제적 가치가 높게 평가되어 탐사와 개발이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 카자흐스탄에서 존재하는 페그마타이트 광에서 리튬이 포함된 스포듀민을 부선과 역부선의 혼합 공정을 통해 효과적으로 선별해내는 방법을 도출하였다. 부선 과정에 앞서 조크러셔와 볼밀을 이용해 시료를 분쇄하고 로탭 셰이커로 부선에 적절한 사이즈를 선별하였다. 광물의 조성 파악을 위한 XRD 분석과 화학 조성 파악을 위한 XRF 분석을 실시하였으며 화학적 결합과 작용기들은 FTIR 분석을 통해 확인하였다.

본 연구에서는 Sodium Oleate, DTAC, TBAB 를 단독 또는 복합 조건으로 적용하여 최적의 조건을 도출하였다. 이들 외에도 다수의 전통적인 포수제와 잠재적인 신규 시약들이 실험되었으나 DTAC에 비해 효과가 떨어지는 것으로 나타났다. 첨가제들의 최적 농도는 생산물의 회수 곡선과 품위 변화를 분석하여 실험적으로 도출되었다. 실험 결과 DTAC는 혼합 부선에서 주요 음이온 포수제에 대한 보조 역할을 할 뿐 아니라 역부선에 단독으로 사용되었을 때 스포듀민 표면에 있는 알루미늄과 정전기적으로 결합하여 우수한 결과를 내는 것으로 나타났다. DTAC 를 활용한 역부선은 원광 내 존재하는 1.5% 의 리튬 산화물을 2.39% 로 농축하면서 전체 리튬 산화물의 83% 를 회수할 수 있었다. 부선된 부분의 리튬 농도는 0.67% 에 불과하여 DTAC를 활용한 역부선이 광물내 리튬 회수를 위한 효과적인 수단임을 보였다.