Nghiên cứu thành phần vật chất quặng liti chứa khoáng lepidolit bằng phân tích nhiễu xạ RƠnghen (xrd) VÀ topas

Liti được ứng dụng trong các ngành gốm sứ thủy tinh 30%, ngành sản xuất pin 22%, chất bôi trơn 11%, chất lỏng làm mát 4%, luyện kim 4%, dược phẩm 2%, polyme 3%, sản xuất nhôm 1%, các ứng dụng khác 23% [1]. Theo báo cáo năm 2010 của western liti, ngoài các mỏ có nguồn gốc muối biển hiện là nguồn liti dồi dào cho khai thác và chế biến còn có 14 loại khoáng vật chứa liti trong đá pegmatit và đá granit (Bảng 1) và khoáng vật sét (Hình 1). Tuy nhiên, các khoáng vật phổ biến chứa liti gồm: lepidolit, spodumen, zinnwaldit và petalit.

Zinnwaldit là khoáng vật được hình thành liên quan với vật chất ở thể khí tàn dư sau khi magma kết tinh, được tìm thấy trong đá granit pegmatit hoặc trong các mạch thạch anh kết tinh ở nhiệt độ cao. Zinnwaldit thường xuất hiện cùng topaz, cassiterit, wolframit, lepidolit, spodumen, beryl, tourmalin và fluorit. Các nước có mỏ quặng liti dạng khoáng zinnwaldit như Cộng hòa Czech, Đức, Anh, Mỹ, Nhật.

Petalit được tìm thấy trong đá granit pegmatit cùng với các khoáng vật spodumen, pollucit, lepidolit, tourmalin, topaz, albit, microclin, quartz. Mỏ liti ở dạng khoáng vật petalit được tìm thấy ở Mỹ, Nhật, Brasil, Zimbabwe, Úc, Canada, Phần Lan.

Việc nghiên cứu và xác định thành phần vật chất của quặng chứa liti nhằm định hướng công nghệ tuyển phù hợp giúp loại bỏ phần lớn đất đá tạp, nâng cao hàm lượng liti trong quặng tinh. Ngoài ra, việc xác định các loại khoáng vật trong sản phẩm tuyển trước và sau khi nung chuyển hóa cũng giúp hiểu rõ cơ chế tác động của các chất phụ gia và sự hình thành của các hợp chất mới. Báo cáo giới thiệu một số các phương pháp phân tích hóa lý và một số phần mềm đã được sử dụng để xác định đặc tính, thành phần vật chất quặng chứa liti ở dạng khoáng lepidolit.

Mẫu thí nghiệm bao gồm mẫu quặng liti của mỏ La Vi, tỉnh Quảng Ngãi ở dạng nguyên khai và sản phẩm quặng tinh sau nung. Mẫu được chuẩn bị và phân tích bằng máy huỳnh quang rơnghen Bruker AXS D8 với Cu-Kα phát xạ, góc quét 2θ từ 0-60º. Giản đồ rơnghen sau khi phân tích được xác định các khoáng vật thông qua vị trí góc 2,giá trị d Bảng 2 và các thông số khác, các khoáng vật với các thông số chi tiết khác nhau được tập hợp từ các mẫu thực tế trên thế giới trong kho dữ liệu của phần mềm đánh giá Difrac Suite Eva của Bruker AXS được sử dụng để so sánh với các thông số của các peak trong giản đồ khoáng vật để xác đinh qua phần mềm Topas của Bruker AXS dựa trên việc sử dụng các thông số lý thuyết của khoáng vật đó có trong Crystal Information File (CIF) chạy thay đổi các thông số mạng trong Topas sao cho phù hợp với các peak trong XRD.

Kết quả phân tích mẫu quặng tinh liti La Vi trong Hình 2 cho thấy sự có mặt của các khoáng vật thuộc nhóm mica (lepidolit, muscovit), apatit, thạch anh, albit, topaz và các khoáng vật dạng phosphat chứa liti (montebrasit, amblygonit). Bằng Topas cũng khẳng định các khoáng vật trên tồn tại trong mẫu với kết quả định lượng, và sự trùng lặp giữa cấu trúc tinh thể của khoáng vật lý thuyết với các peak có trong XRD (hình 3).