江西某低品位难选锂辉石矿直接浮选工艺

摘要：某低品位锂辉石品位1.46%，主要矿物为锂辉石和腐锂辉石，矿石性质复杂，分选难度大。采用锂辉石直接浮选工艺，以NaOH作pH调整剂，Na：CO，作脉石矿物分散剂，CaCl：作活化剂， 731+油酸作混合捕收剂浮选该锂辉石矿物。实验室小型闭路试验获得锂辉石精矿品位5.68%，Li，0 回收率为76.72%。与现场“预先脱泥一尾矿浮锂辉石”工艺相比，新工艺不仅提高锂辉石精矿品位，而且显著提高锂的回收率。关键词：锂辉石;浮选;组合药剂;选矿工艺

锂辉石是重要的化工原料，不仅广泛应用于玻璃、陶瓷等行业，而且在原子能、宇航等热核反应中也有所应用，对社会的发展与进步具有重要的作用”】。然而，近年来随着锂辉石的大量开采，单一的富矿石资源不断减少，复杂难选锂辉石资源所占比例逐渐增多，导致锂辉石整体利用水平不高。因此，加强对低品位难选锂辉石的选矿工艺研究具有重要的意义。某锂辉石矿含Li：O 1.46%，是一典型的低品位难选花岗伟晶岩型锂辉石矿石。原选矿工艺采用硫酸作pH 调整剂，十二胺作捕收剂预先脱泥，然后用NaOH活化，采用73 1作捕收剂浮选锂辉石矿物，获得锂辉石精矿Li20品位5.20%，回收率62.00%。虽然解决了锂辉石的回收问题，但脱除的矿泥中不可避免地夹带有锂辉石矿物，降低了锂辉石的回收率，同时预先脱泥时对矿石进行酸化处理，锂辉石矿物表面性质发生变化，可浮性有所下降吲，选矿回收率还有一定的提升空间。为此，为合理开发该矿产资源，提高锂辉石选矿指标，在充分了解矿石性质的基础上研究改进选矿工艺。 1实验方法 1.1矿石性质及特点矿石结构构造复杂，锂辉石多与石英、云母、长石等脉石矿物组成致密的块状、团块状、揉皱状和微脉状等构造，.多以交代假象结构、交代港湾状结构、交代孤岛状结构、碎裂结构、交代穿孔结构和交代显微文象状结构产出，形态多样且复杂。矿石中金属矿物主要有锂辉石、腐锂辉石、绿柱石、黄铁矿、磁铁矿、铌钽铁矿、闪锌矿、锆石等。脉石矿物主要为石英、长石、白云母、萤石、电气石、绢云母等。原矿品位较低，Li：O含量为1.46%。该锂辉石矿石性质复杂，属低品位难选的锂辉石矿石，体现在几个方面。 1)矿石中脉石矿物种类繁多，性质复杂，对锂辉石的分选产生一定的影响。

2)矿石中矿物嵌布特征复杂，其中锂辉石多呈筛孔状、群岛状被绢云母、石英、黏土矿物等包裹交代，并与长石、石英、云母等脉石矿物复杂连生，组成致密的集合体，影响锂辉石的单体解离。收稿日期：2012—05—07 作者简介：罗仙平(1973-)，男，湖北仙桃县入，教授，博士，主要从事有色金属矿选矿理论与工艺等方面的研究。万方数据 36 工程技术Engineering Technology 3)矿体遭受到一定构造应力作用而碎裂，后期又发生热液蚀变，被绢云母交代，导致部分锂辉石虽保留其原貌，但多呈腐锂辉石的矿物形式存在，影响锂辉石回收率的提高。 4)锂辉石嵌布粒度以中粒为主，呈中一细粒嵌布，单体解离较差，需要在较细的磨矿细度下才能实现较充分的单体解离。 1.2选矿方案目前，锂辉石的选矿回收主要采用浮选口。4J，工艺流程有正浮选和反浮选两种[sqo]。正浮选工艺是采用合适的抑制剂抑制矿泥后直接浮选锂辉石矿物。反浮选工艺是预先对矿石酸化处理，使锂辉石矿物处于被抑制状态，再采用胺类或羧酸类捕收剂浮选长石、云母等脉石矿物，待脉石矿物脱除后。尾矿再活化浮选锂辉石矿物。由于该矿脉石矿物组成复杂，种类繁多，若不预先脱除将对锂辉石矿物的浮选产生一定的影响。然而，若预先脱除脉石矿物，由于锂辉石嵌布粒度较细，单体解离较差，且多与长石、云母等脉石矿物连生致密，因此反浮选脱除脉石时势必有部分锂辉石矿物连带浮出，影响回收率。探索性试验表明反浮选脱除的脉石中损失有近7%的锂辉石矿物。同时，反浮选工艺需预先对矿石酸化处理，而锂辉石矿物酸化处理后表面性质发生一定的变化，可浮性下降，而矿石中的腐锂辉石酸化处理后可浮性更差，即使活化后浮选回收率也受到影响。据此，决定采用正浮选工艺回收锂辉石，并在浮选过程中采用强化措施：1)选择合适有效的脉石矿物分散剂或抑制剂;2)选择适宜的锂辉石矿物活化剂;3)选择捕收能力与选择性都较好的锂辉石矿物捕收剂;4)选择合适的磨矿细度。 1.3试样制备与试验步骤试验矿样由矿山采取，根据矿石性质、结构构造和岩型特征按一定比例刻槽取样，保证试样的代表性。根据试验需要，将矿石破碎至一2 mill，并混匀、缩分、装袋、贮存。试验使用XMQ-240 X 90锥型球磨机磨矿，XFG系列挂槽和XFD系列单槽浮选机浮选。试验用水均为自来水，试验所用试剂除捕收剂和起泡剂为工业产品外，其他均为分析纯试剂。单元试验样量为1 000 g。 2试验结果及分析 2.1捕收剂种类的影响捕收剂种类试验考察了731、油酸、塔尔油、椰油胺、731+油酸等多种捕收剂对锂辉石浮选的影响，试验流程见图1。结果表明，各种捕收剂都对锂矿物有一定的捕收作用，其中731捕收能力最强，但选择性较差。油酸选择性较好，但捕收剂能力较弱。塔尔油、椰油胺的捕收能力和选择性都较差。混合捕收剂(731+油酸) 对锂矿物不论捕收能力还是选择性都较好，获得的锂粗精矿品位和回收率均较高。因此，选取混合捕收剂(731+ 油酸)作锂辉石浮选的捕收剂。锂酸矿图1锂浮选试验流程 2.2 731与油酸用量的影响选取731+油酸作锂辉石浮选的捕收剂，固定其配比为1：1，考察其总用量对锂辉石浮选的影响。试验流程同图1，试验结果见图2。由图2可见，随混合捕收剂(731+油酸)用量的增加，Li：o回收率逐渐升高。当捕收剂总用量为1 000 g/t时，分选指标最好，此后若继续增大捕收剂用量，Li。

0回收率升高不明显而品位降幅较大。因此，选择混合捕收剂(73l+油酸)总用量为1 000 g/t较为合适。 r 鋈趔鹾 731+油酸用量/(g·t’1) 图2 731与油酸用量对锂辉石浮选的影响摹糌擎回 2.3 731与油酸配比的影响试验固定混合捕收剂731与油酸总用量为1 000 edt，考察其配比对锂辉石浮选的影响，试验结果见图3。由图3可见，随731用量的增加，Li：O回收率逐渐升高，当731与油酸配比为3：2时，锂辉石分选指标最好。因此，选取731与油酸配比为3：2，即731用量为600 g/t、油酸用量为400 g/t。 2.4 CaCl，用量的影响矿石中锂辉石矿物受到严重风化侵蚀，表面活性显著变差，加入CaCl：可使锂辉石矿物表面活性增强，增万方数据 有色金属工程2012年第5期 37 |_企蠢妇 NonFERROUS metaLS ENGlNEERlNG 大捕收剂在矿物表面的吸附量，并可增强其牢固程度州。因此采用CaCl：作锂辉石浮选的活化剂，考察其用量对锂辉石浮选的影响，试验结果见图4。装趟唾 731与油酸配比图3 731与植物油酸配比对锂辉石浮选的影响器褂擎回由图4可见，随CaCl：用量的增加，Li：0回收率逐渐升高。当CaCl：用量为200 g/t时，锂辉石的分选指标最好，因此选取CaCl：用量为200 g/t。 CaCl2用量/(g·t一1) 图4 CaCl：用量对锂辉石浮选的影响装僻擎回 2.5 Na2CO，用量的影响 NazCO，具有分散矿泥，改善矿浆浮选环境，消除c矿、Mg”、Fe”等杂质离子的作用口1。因此，采用 Na2CO。作矿泥分散剂，考察其用量对锃辉石浮选的影响，试验结果见图5。由图5可知，随Na2C0，用量的增加，锂粗精矿中Li：0品位逐渐升高。当Na2CO，用量为800 卧时，分选指标最好，继续增大Na：CO，用量，Li：O品位升高不明显而回收率降幅较大。因此，选取Na：CO，用量为800 g/t较为合适。 2.6 NaOH用量的影响锂辉石在强碱介质中搅拌擦洗，可消除矿物表面的有害杂质，溶蚀矿物表面的硅酸盐矿物，增大捕收剂在矿物表面的吸附，增强矿物的可浮性脚。因此，采用NaOH作pH调整剂，考察其用量对锂辉石浮选的影 Na2C03用量/(g·t-1) 图5 Na2Co，用量对锂辉石浮选的影响响，试验结果见图6。图6表明，随NaOH用量的增加， Li：O回收率逐渐升高。当NaOH用量为700 g/t，即矿浆pH为11时，锂辉石分选指标最佳。因此选取锂辉石粗选NaOH用量为700 g/t。摹趟 Ⅱ暑 NaOH用量/(g·t-1) ’图6 NaOH用量对锂辉石浮选的影响摹僻擎回 2.7磨矿细度的影响磨矿细度的选择决定锂辉石与脉石矿物是否充分单体解离。为此进行磨矿细度条件试验，试验结果见图7。由图7可见，随磨矿细度(-74 Ixm含量)的增加，锂粗精矿中Li：O回收率逐渐升高。当磨矿细度一74 Ixm含量为75%时，锂辉石的分选指标最好。因此选取锂辉石粗选磨矿细度为一74 um含量75%。 2.8精选条件对锂辉石选矿指标的影响为强化锂辉石精选时脉石矿物的抑制，加入适量的 Na2cO，稳定矿浆pH，同时分散矿泥，提高锂辉石精矿的质量归1。试验结果表明，经过四次精选后，锂辉石精矿Li：o品位为5.96%，回收率为58.71%。 2.9全闭路流程试验结果在条件试验及开路流程试验的基础上，进行锂辉石浮选全闭路流程试验。试验流程和药剂制度见图8，试 38 工程技术Engineering Technology 万方数据 74 pm含量/%图7磨矿细度对锂辉石浮选的影响药剂用量单位：虮 Na2C03 Na2C Na2鼍垒主 .R重面口 II 选I 原矿 O一74 pm 75% Na2C03 800 NaOH 700 CaCh 200 73l 600+油酸400 锂粗选 Na2C03 400 NaOH 350 CaCl，50 731 300+油酸2 摹斟 g 回 Na2C03 200 NaOHl50 CaCl，20 731 1504,,由酸100 锂精矿 尾矿图8锂辉石浮选全闭路试验流程验结果见表1。表1锂辉石浮选闭路试验指标 肠由表1可见，锂辉石浮选闭路流程试验获得锂辉石精矿Li20品位5.68%，回收率76.72%。 3结论江西某锂辉石矿矿物组成复杂，种类繁多，矿物嵌布特征复杂，赋存形式多样。锂辉石多被长石、云母等脉石矿物连生交代，部分锂辉石矿物还因热液蚀变、晶格取代等原因呈腐锂辉石、锂云母等形式存在。矿石 Li：O品位为1.46%，属低品位难选锂辉石矿类型。采用锂辉石直接浮选新工艺，以NaOH作pH调整剂，Na2C03作分散剂，CaCl：作活化剂，731+油酸作混合捕收剂，实验室小型闭路试验获得锂辉石精矿Li，O 品位为5.68%，回收率76.72%。与现场“预先脱泥一尾矿浮锂辉石”工艺相比，新工艺不仅提高了锂辉石精矿品位，而且显著提高了锂的回收率。

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