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CN115591675B - 一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法 - Google Patents

一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法 Download PDF

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CN115591675B CN202211242849.0A CN202211242849A CN115591675B CN 115591675 B CN115591675 B CN 115591675B CN 202211242849 A CN202211242849 A CN 202211242849A CN 115591675 B CN115591675 B CN 115591675B
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Abstract

本发明提供了一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法，属于选矿技术领域，该方法由原矿磨矿、搅拌调浆、剪切聚团、锂辉石粗选、锂辉石精选、锂辉石扫选等步骤组成，最终获得锂辉石精矿，采用本发明的方法可有效提高微细粒锂辉石的回收效果，是一种稳定、高效、适应性强、回收指标高的选矿新方法，适用于推广应用。

Description

一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法
技术领域
本发明属于选矿技术领域，尤其涉及一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法。
背景技术
锂辉石是我国重要的提锂原料之一，但我国锂辉石具有矿物组成繁多、嵌布特征复杂等特点，尤其是锂辉石嵌布粒度不一，矿石碎磨过程中易产生大量微细粒锂辉石颗粒，这部分锂辉石颗粒质量小、动能低，无法有效突破泡沫的能量壁垒，难以回收；同时，由于锂辉石与长石共伴生关系紧密，两者化学组成相似、矿物晶体与表面化学性质相近，浮选分离困难；传统捕收剂体系下，微细粒长石颗粒在各矿物表面非选择性粘附，降低了长石与锂辉石表面性质差异，进一步影响了精矿品质的提高。
为获得高品质锂辉石精矿，传统选矿方法采用脱泥浮选工艺，将微细矿物颗粒脱除，降低微细粒矿泥对锂辉石浮选的影响，由此而造成大量微细粒锂辉石随细泥损失；此外，部分研究采用全泥直接浮选工艺，其通过添加大剂量碳酸钠与氢氧化钠进行矿物表面擦洗，降低微细粒细泥在矿物表面的吸附罩盖，但仍未有效解决微细粒锂辉石颗粒浮选回收难题，致使微细粒锂辉石颗粒随尾矿流失，致使锂辉石开发利用效果较差，锂资源损失严重。
为此，急需开发微细粒锂辉石高效选矿回收方法，以实现选择性地提高微细粒辉石表观粒度，解决微细粒锂辉石的高效浮选回收及其与脉石的高效浮选分离，保证锂辉石资源的高效开发利用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术下存在的微细粒锂辉石浮选回收困难、锂辉石与长石等脉石矿物分离效果差的问题，提供一种分离效果好、选别指标高、稳定性好、适应性强的一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法，旨在实现锂辉石资源的高效开发利用。
本发明是这样实现的，一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法，包括以下步骤：
(1)将锂辉石矿原矿磨细；
(2)将步骤(1)磨细后的矿浆加入NaOH和Na2CO3，调节矿浆pH；
(3)将步骤(2)调浆后矿浆加入CaCl2；
(4)将步骤(3)处理后矿浆加入捕收剂ZSL-02，进行剪切聚团搅拌；
(5)将步骤(4)剪切聚团搅拌后的矿浆进行锂辉石粗选，得到锂辉石粗精矿和浮选尾矿Ⅰ；
(6)将步骤(5)得到的浮选尾矿Ⅰ进行扫选两次，得到浮选尾矿和两个扫选中矿，此两个扫选中矿分别顺序返回至上一层作业；其中浮选尾矿Ⅰ扫选两次工艺条件为：扫选Ⅰ加入捕收剂ZSL-02 100～400g/t，扫选Ⅱ加入活化剂CaCl2 50～100g/t、捕收剂ZSL-02 50～200g/t；
(7)将步骤(5)得到的锂辉石粗精矿进行精选三次，得到锂辉石精矿与三个精选中矿，此三个精选中矿分别顺序返回至上一层作业；其中锂辉石粗精矿精选三次工艺条件为：精选Ⅰ加入调整剂Na2CO3 200～500g/t，精选Ⅱ加入调整剂Na2CO3 100～300g/t，精选Ⅲ加入调整剂Na2CO3 50～200g/t；
优选地，在步骤(1)中，所述磨矿细度为-0.074mm含量占60～80％。
优选地，在步骤(2)中，所述NaOH用量为600～1400g/t、Na2CO3用量为700～1200g/t，矿浆pH值为8.5～9.5。
优选地，在步骤(3)中，所述CaCl2用量为100～250g/t。
优选地，在步骤(4)中，所述捕收剂ZSL-02用量为800～1600g/t，剪切聚团搅拌强度为6～15KJ/(m3·min)，剪切聚团搅拌时间为15～30min
优选地，所述捕收剂ZSL-02通过将蓖麻油酸钠、苯乙烯膦酸、N-烷酰基氨基巳酸、月桂基三甲基氯化铵按质量2:4:1:3混合后得到。
本发明克服现有技术的不足，提供一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法，具有以下技术特点：
(1)本发明巧妙地采用高强度剪切搅拌方式，在高选择性捕收剂ZSL-02体系下，实现了微细粒锂辉石颗粒的选择性聚团，提高了锂辉石的表观粒径，增大了微细粒矿物颗粒表观动能，促进微细粒锂辉石颗粒在浮选泡沫上的有效矿化，实现了微细粒锂辉石的有效回收，提高了锂辉石浮选回收率，解决了微细粒锂辉石回收利用难题。
(2)本发明采用ZSL-02为捕收剂，利用药剂中阴离子捕收剂本乙烯膦酸在钙离子活化后锂辉石表面的选择性配位作用，提高锂辉石与长石等脉石的浮选分离效果，利用蓖麻子油中不饱和脂肪酸与苯乙烯膦酸的协同作用提高锂辉石表面疏水性，利用两性捕收剂、阳离子捕收剂N-烷酰基氨基巳酸、月桂基三甲基氯化铵与阴离子捕收剂间分子缔合作用进一步在锂辉石表面形成多层吸附，进而提高微细粒锂辉石表面疏水性，强化聚团效果的同时，解决了锂辉石与长石浮选分离难题。本发明所采用的捕收剂ZSL-02是经过大量药剂吸附试验与浮选试验研制所得，其药剂成分和比例在本技术领域是没有被公开也不容易被想到的。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
①本发明是一种不脱泥直接浮选工艺，通过高强度剪切搅拌，实现了微细粒聚团，提高了微细粒锂辉石颗粒的表观粒径，使其可有效在泡沫表面矿化并回收，避免了脱泥浮选工艺微细粒锂辉石随细泥损失问题，解决了不脱泥直接浮选工艺微细粒锂辉石难以回收问题，提高了锂辉石资源利用水平。
②本发明通过阴离子捕收剂、两性捕收剂与阳离子捕收剂的协同作用，解决了传统脂肪酸类阴离子捕收剂药剂体系下锂辉石与长石等脉石的浮选分离难题，提升了锂辉石分选效率，提高了锂辉石精矿品质。
附图说明
图1是采用本发明不同剪切搅拌强度下锂辉石聚团效果光学显微镜图，其中图(a)是未剪切搅拌下锂辉石光学显微镜图；图(b)是采用本发明方法，剪切搅拌强度3.68KJ/(m3·min)条件下锂辉石光学显微镜图；图(c)是采用本发明方法，剪切搅拌强度6.90KJ/(m3·min)条件下锂辉石光学显微镜图；图(d)是采用本发明方法，剪切搅拌强度10.12KJ/(m3·min)条件下锂辉石光学显微镜图；图(e)是采用本发明方法，剪切搅拌强度12.88KJ/(m3·min)条件下锂辉石光学显微镜图。结果表明，本发明采用的剪切搅拌可有效实现微细粒锂辉石的聚团，进而提高微细粒锂辉石表观粒径，且随剪切搅拌强度的升高，聚团效果越好。
图2是本发明难选锂辉石矿聚团浮选方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
取200g蓖麻油酸钠、400g苯乙烯膦酸、100g N-烷酰基氨基巳酸、300g月桂基三甲基氯化铵混合配制，混合配制过程在恒温水浴60℃、常压下进行，以烧杯做容器、采用联动搅拌器搅拌(搅拌时间为30mi n)，无需其他辅助设施和添加剂，混合均匀后得到捕收剂ZSL-02。
实施例2
选别的矿石为花岗伟晶岩型锂辉石矿，原矿含Li2O 1.51％，矿石主要组成矿物为锂辉石、钠长石、斜长石、钾长石、石英，以及少量白云母、绢云母、磷灰石、绿柱石、绿泥石，矿物嵌布粒度不一，以细粒嵌布为主。
采用本发明的锂辉石剪切聚团浮选回收的选矿方法对进行分选，其选别步骤为：
(1)将锂辉石矿原矿磨细，其磨矿细度为-0.074mm含量占70％；
(2)将步骤(1)磨细后的矿浆加入NaOH 800g/t、Na2CO3 1000g/t，此时矿浆pH值为8.5；
(3)将步骤(2)调浆后的矿浆加入CaCl2 150g/t；
(4)将步骤(3)处理后的矿浆加入捕收剂ZSL-02 1200g/t，进行剪切聚团搅拌，剪切搅拌强度为10.5KJ/(m3·min)，剪切搅拌时间为25min；
(5)将步骤(4)剪切聚团搅拌后的矿浆进行锂辉石粗选，得到锂辉石粗精矿和浮选尾矿Ⅰ；
(6)将步骤(5)得到的浮选尾矿Ⅰ进行扫选两次，得到浮选尾矿和两个扫选中矿，此两个扫选中矿分别顺序返回至上一层作业；其中浮选尾矿Ⅰ扫选两次工艺条件为：扫选Ⅰ加入捕收剂ZSL-02 150g/t，扫选Ⅱ加入活化剂CaCl2 50g/t、捕收剂ZSL-02 100g/t；
(7)将步骤(5)得到的锂辉石粗精矿进行精选三次，得到锂辉石精矿与三个精选中矿，此三个精选中矿分别顺序返回至上一层作业；其中锂辉石粗精矿精选三次工艺条件为：精选Ⅰ加入调整剂Na2CO3 300g/t，精选Ⅱ加入调整剂Na2CO3 200g/t，精选Ⅱ加入调整剂Na2CO3 150g/t；
本实施例获得锂辉石精矿含Li2O 6.27％、回收率86.32％。
实施例3
选别的矿石为花岗伟晶岩型锂辉石矿，原矿含Li2O 1.24％，矿石主要组成矿物为锂辉石、腐锂辉石、石英、钠长石、斜长石、石英、白云母、高岭石、磷灰石、方解石、绿泥石、黄玉等，矿石中锂辉石嵌布粒度较细，矿石风化蚀变严重，泥化程度较高。
采用本发明的锂辉石剪切聚团浮选回收的选矿方法对该复杂难选锂辉石进行分选，其选别步骤为：
(1)将锂辉石矿原矿磨细，其磨矿细度为-0.074mm含量占75％；
(2)将步骤(1)磨细后的矿浆加入NaOH 800g/t、Na2CO3 1200g/t，此时矿浆pH值为9.2；
(3)将步骤(2)调浆后的矿浆加入CaCl2 200g/t；
(4)将步骤(3)处理后的矿浆加入捕收剂ZSL-02 1100g/t，进行剪切聚团搅拌，剪切搅拌强度为12.0KJ/(m3·min)，剪切搅拌时间为30min；
(5)将步骤(4)剪切聚团搅拌后的矿浆，进行锂辉石粗选，得到锂辉石粗精矿和浮选尾矿Ⅰ；
(6)将步骤(5)得到的浮选尾矿Ⅰ进行扫选两次，得到浮选尾矿和两个扫选中矿，此两个扫选中矿分别顺序返回至上一层作业；其中浮选尾矿Ⅰ扫选两次工艺条件为：扫选Ⅰ加入捕收剂ZSL-02 100g/t，扫选Ⅱ加入活化剂CaCl2 100g/t、捕收剂ZSL-02 100g/t；
(7)将步骤(5)得到的锂辉石粗精矿进行精选三次，得到锂辉石精矿与三个精选中矿，此三个精选中矿分别顺序返回至上一层作业；其中锂辉石粗精矿精选三次工艺条件为：精选Ⅰ加入调整剂Na2CO3 400g/t，精选Ⅱ加入调整剂Na2CO3 300g/t，精选Ⅱ加入调整剂Na2CO3 200g/t；
本实施例获得锂辉石精矿含Li2O 5.76％、回收率80.41％。
实施例4
选别的矿石为花岗伟晶岩型锂辉石矿，原矿含Li2O 1.15％，矿石主要组成矿物为锂辉石、腐锂辉石、钾长石、斜长石、石英、绢云母、高岭石、绿泥石、黄玉、刚玉、萤石等，矿石主要以块状构造产出，矿石中锂辉石与长石、石英、白云母等呈集合体分布，或被白云母、钠长石、绢云母等交代，矿石存在大量黄色粘土矿物，主要为原生矿体风化产物。
采用本发明的锂辉石剪切聚团浮选回收的选矿方法对该复杂难选锂辉石进行分选，其选别步骤为：
(1)将锂辉石矿原矿采磨细，其磨矿细度为-0.074mm含量占70％；
(2)将步骤(1)磨细后的矿浆加入NaOH 700g/t、Na2CO3 1000g/t，此时矿浆pH值为9.0；
(3)将步骤(2)调浆后的矿浆加入CaCl2 150g/t；
(4)将步骤(3)处理后的矿浆加入捕收剂ZSL-02 1400g/t，进行剪切聚团搅拌，剪切搅拌强度为8.6KJ/(m3·min)，剪切搅拌时间为25min；
(5)将步骤(4)剪切聚团搅拌后的矿浆进行锂辉石粗选，得到锂辉石粗精矿和浮选尾矿Ⅰ；
(6)将步骤(5)得到的浮选尾矿Ⅰ进行扫选两次，得到浮选尾矿和两个扫选中矿，此两个扫选中矿分别顺序返回至上一层作业；其中浮选尾矿Ⅰ扫选两次工艺条件为：扫选Ⅰ加入捕收剂ZSL-02 150g/t，扫选Ⅱ加入活化剂CaCl2 50g/t、捕收剂ZSL-02 100g/t；
(7)将步骤(5)得到的锂辉石粗精矿进行精选三次，得到锂辉石精矿与三个精选中矿，此三个精选中矿分别顺序返回至上一层作业；其中锂辉石粗精矿精选三次工艺条件为：精选Ⅰ加入调整剂Na2CO3 500g/t，精选Ⅱ加入调整剂Na2CO3 300g/t，精选Ⅱ加入调整剂Na2CO3 200g/t；
本实施例获得锂辉石精矿含Li2O 6.04％、回收率82.59％。
对比实施例
选别的原矿含Li2O 1.53％，矿中主要组成矿物为锂辉石、普通辉石、钠长石、钾长石、石英、白云母、黑云母、绿泥石、角闪石等，伴生少量钽铌铁(锰)矿与细晶石等稀有金属矿物，矿石中有用矿物锂辉石嵌布粒度较粗，以集合体形式存在，采用现有不脱泥直接浮选工艺(参考文献：“某伴生钽铌锂辉石矿选矿试验研究”，骆洪振，金属矿山，第8期，第101-107页，2022年8月)获得锂辉石精矿含Li2O 5.60％、Li2O回收率76.13％。
在以上实施例中，本说明书中未作详细描述之内容为本领域专业技术人员公知现有技术。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将锂辉石矿原矿磨细；
（2）将步骤（1）磨细后的矿浆加入NaOH和Na2CO3，调节矿浆pH；
（3）将步骤（2）调浆后矿浆加入CaCl2；
（4）将步骤（3）处理后矿浆加入捕收剂ZSL-02，进行剪切聚团搅拌；所述捕收剂ZSL-02通过将蓖麻油酸钠、苯乙烯膦酸、N-烷酰基氨基己酸、月桂基三甲基氯化铵按质量2:4:1:3混合后得到；
（5）将步骤（4）剪切聚团搅拌后的矿浆进行锂辉石粗选，得到锂辉石粗精矿和浮选尾矿Ⅰ；
（6）将步骤（5）得到的浮选尾矿Ⅰ进行扫选两次，得到浮选尾矿和两个扫选中矿，此两个扫选中矿分别顺序返回至上一层作业；其中浮选尾矿Ⅰ扫选两次工艺条件为：扫选Ⅰ加入捕收剂ZSL-02 100～400g/t，扫选Ⅱ加入活化剂CaCl2 50～100 g/t、捕收剂ZSL-02 50～200g/t；
（7）将步骤（5）得到的锂辉石粗精矿进行精选三次，得到锂辉石精矿与三个精选中矿，此三个精选中矿分别顺序返回至上一层作业；其中锂辉石粗精矿精选三次工艺条件为：精选Ⅰ加入调整剂Na2CO3 200～500g/t，精选Ⅱ加入调整剂Na2CO3 100～300g/t，精选Ⅲ加入调整剂Na2CO3 50～200g/t。
2.如权利要求1所述的一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述磨矿细度为-0.074mm含量占60～80%。
3.如权利要求1所述的一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述NaOH用量为600～1400 g/t、Na2CO3 用量为700～1200 g/t，矿浆pH值为8.5～9.5。
4.如权利要求1所述的一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述CaCl2用量为 100～250 g/t。
5.如权利要求1所述的一种难选锂辉石矿聚团浮选的方法，其特征在于，在步骤（4）中，所述捕收剂ZSL-02用量为800～1600 g/t，剪切聚团搅拌强度为6～15 KJ/（m3•min），剪切聚团搅拌时间为15～30min。
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