鋰輝石礦浮選基礎(chǔ)理論與工藝研究.pdf

1、鋰輝石是目前我國提取鋰資源的主要硅酸鹽礦物，該類礦石主要分布于花崗偉晶巖中，其脈石礦物主要為長石和石英。在選礦過程中，常采用“三堿兩皂”的藥劑制度進行浮選分離。鋰輝石浮選時“堿”及“皂”的用量以及浮選礦漿中Ca2+、OH-和CO32-的濃度都是影響浮選指標(biāo)的重要因素。此外，在實際礦石浮選過程中，鋰輝石表面常受風(fēng)化污染及礦漿中礦泥影響，其可浮性變差，且礦漿中溶鹽離子（ Fe3+、Ca2+、Mg2+）不僅能活化鋰輝石，同時也活化脈石礦物，從

2、而降低鋰輝石的浮選分離效果。此外，鋰輝石礦石浮選實踐中產(chǎn)生大量的浮選尾礦（主要礦物成分為長石和石英），實現(xiàn)尾礦中長石與石英的綜合回收，對于礦產(chǎn)資源綜合開發(fā)利用具有重要意義。針對這些問題，本論文對不同條件下鋰輝石、長石及石英的可浮性差異，以及礦物與捕收劑的作用機理進行了較系統(tǒng)研究，并對實際礦石進行了選礦試驗，主要的研究內(nèi)容及結(jié)果如下。
　　研究內(nèi)容包括考察陰離子捕收劑對鋰輝石、長石和石英的浮選行為的影響，揭示三種礦物的浮選規(guī)律；考察

3、 Fe3+、Ca2+、Mg2+對鋰輝石、長石和石英的活化作用及 Na2CO3對三種礦物的抑制作用。研究開展了單礦物浮選試驗、人工混合礦浮選分離試驗以及實際礦石浮選試驗。在此基礎(chǔ)上，采用多種現(xiàn)代分析測試技術(shù)，結(jié)合理論分析，對該體系中捕收劑、金屬離子、Na2CO3與這三種礦物間的作用機制進行了系統(tǒng)的研究。
　　單礦物浮選試驗結(jié)果表明，NaOL對鋰輝石、長石和石英的捕收性能并不強；Fe3+、Ca2+、Mg2+對鋰輝石、長石和石英均有較強

4、的活化作用；Na2CO3對三種礦物均有一定的抑制作用。Fe3+最佳活化pH值為7左右，少量的Fe3+可使鋰輝石和石英得到很好的活化，而對長石活化性能較差。Ca2+最佳活化pH值為12.5，Ca2+需要較大的用量才能使三種礦物活化充分。Mg2+最佳活化pH值為10，Mg2+對鋰輝石、長石和石英的活化無選擇性。Na2CO3對受Fe3+、Ca2+活化的長石和石英選擇性抑制，而對受Mg2+活化的三種礦物選擇抑制性效果較差。
　　采用 Fe

5、3+、Ca2+、Mg2+為活化劑、Na2CO3為抑制劑，NaOL為捕收劑進行人工混合礦浮選分離試驗，結(jié)果表明三種活化劑對鋰輝石、長石和石英均有一定的活化作用，Na2CO3對受 Fe3+活化的三種礦物的浮選分離效果最佳。采用Fe3+作活化劑時，Na2CO3為抑制劑，NaOL為捕收劑時，當(dāng)混合礦中鋰輝石、長石和石英礦物質(zhì)量比為1:1:1時，獲得的泡沫產(chǎn)品Li2O品位為6.42％；當(dāng)混合礦中鋰輝石、長石和石英礦物質(zhì)量比為1:2:2時，獲得的泡

6、沫產(chǎn)品Li2O品位為5.31%。
　　機理研究分析結(jié)果表明，鋰輝石、長石和石英經(jīng) Fe3+、Ca2+、Mg2+活化后表面動電位發(fā)生正移，Na2CO3通過改變?nèi)N礦物表面電性，實現(xiàn)對鋰輝石、長石和石英的選擇性抑制。紅外光譜分析表明，活化后的礦物與 NaOL作用后，NaOL與礦物表面發(fā)生了化學(xué)吸附。XPS分析還表明，經(jīng) Ca2+或 Mg2+作用后鋰輝石表面 Li元素結(jié)合能發(fā)生了較大幅度化學(xué)位移，礦物表面 Ca、Mg元素豐度增加；活化后

7、的鋰輝石再與 NaOL作用后其表面 Li、Ca及 Mg元素結(jié)合能都發(fā)生了較大的化學(xué)位移，這也說明了礦物表面與 NaOL發(fā)生了化學(xué)吸附。
　　實際礦石浮選試驗中，因礦石風(fēng)化嚴重和浮選用水中含有一定的 Fe3+、Ca2+及Mg2+，采用復(fù)配的捕收劑作為捕收劑，浮選過程中不添加任何金屬離子活化，從含Li2O1.30%的原礦可獲得Li2O品位為5.96%、回收率達84.59%的鋰輝石精礦，浮選尾礦在酸性條件下采用氫氟酸浮選分離長石和石英，