CN107008567B - 一种锂云母浮选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂云母浮选方法,该方法是将原矿破碎后，进行湿式球磨，得到矿浆；以十二胺聚氧乙烯醚溶液为捕收剂，硫酸为调整剂，对所述矿浆进行浮选分离，得到高品质锂云母精矿。本发明具有工艺简单，药剂消耗量低，生产成本低，对矿泥适应性较好的特点，实现锂云母精矿回收率相对于原矿中Li2O达到66.38％，锂云母精矿品位Li2O含量达到3.17％，富集比达到4.80，显著提高了锂云母资源的综合利用价值，且环境友好，具有可持续发展的长远和现实意义。

Description

一种锂云母浮选方法
技术领域
本发明属于锂云母浮选领域，具体涉及一种锂云母浮选方法。
背景技术
锂云母是提炼锂的主要工业矿物之一。锂是一种重要的能源金属，它在高能锂电池、受控热核反应中的应用使其成为解决人类长期能源供给的重要原料。锂系列产品广泛用于冶炼、制冷、原子能、航天和陶瓷、玻璃、润滑脂、橡胶、焊接、医药、电池等行业。我国锂资源比较丰富，但品位比较低、嵌布粒度细、易泥化、利用水平较低，资源优势尚未转化为经济优势。
目前，由于成本、杂质含量等优势，其他国家盐湖卤水已经取代矿石成为锂盐生产的主要原料来源。但是，由于国内盐湖镁锂比高的原因，盐湖提锂至今未能实现大规模产业化生产，锂盐生产仍主要以锂云母、锂辉石提锂为主，因此开发利用锂云母不仅可以弥补国内的锂盐缺口，还可以促进我国锂盐工业的进一步发展。
不同锂矿石，性质不同，由于矿物中氧化锂的含量不同，且矿物种类不同，其化学分解过程又很复杂，因此锂矿石分选工艺也较复杂，但对于细粒嵌布的锂云母矿国内外均采用浮选法。但传统浮选法的捕收剂存在一定的局限，目前国内主流锂云母浮选捕收剂大多采用混合胺类捕收剂、阳离子型的胺类捕收剂，此类捕收剂对矿泥的适应性差，而且泡沫发黏不易碎，恶化浮选及影响浮选后的流程；而使用阴离子型的脂肪酸类捕收剂则有药剂制度复杂，生产成本高的缺点。也有学者研究季铵盐对锂云母的捕收效果，但受限于药剂成本，无法推广。而且传统浮选流程复杂，为了达到锂品位和回收率的要求，加入了大量的抑制剂、分散剂，药剂成本被不断加大。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种工艺简单、锂回收效率高，获得的浮选精矿中锂的品位高的一种锂云母浮选方法。
本发明提供的这种锂云母浮选方法是：将原矿破碎后，进行湿式球磨，得到矿浆；以十二胺聚氧乙烯醚溶液为捕收剂，硫酸为调整剂，对所述矿浆进行浮选分离，得到高品质锂云母精矿。
所述十二胺聚氧乙烯醚溶液是通过冰醋酸溶解十二胺聚氧乙烯醚并用水稀释而成，各成分分别占十二胺聚氧乙烯醚溶液总质量百分比为十二胺聚氧乙烯醚占0.5-2%，冰醋酸占1-3%，其余为水。
作为优选所述十二胺聚氧乙烯醚溶液中各成分占十二胺聚氧乙烯醚溶液总质量百分比为十二胺聚氧乙烯醚占1%，冰醋酸占1.05-2.10%，其余为水。
为了减少挥发十二胺聚氧乙烯醚溶液在配置时先按所述比例取十二胺聚氧乙烯醚，然后加入总质量百分比的30-50%水，再按所述比例加入冰醋酸，待溶液澄清时再加水至总质量。
所述的锂云母浮选方法，包括如下步骤：制备十二胺聚氧乙烯醚溶液、二次脱泥、一次粗选、二次精选和一次扫选。其中二次脱泥中，采用旋流器对原矿进行第一次脱泥，再采用水力分级机进行第二次脱泥，脱泥后的产品成为粗选的给矿。所述一次粗选是：1采用机械浮选机对脱泥产品进行浮选，加入硫酸，调整矿浆pH为3-4，搅拌；再加入捕收剂十二胺聚氧乙烯醚溶液，粗选时十二胺聚氧乙烯醚用量为每吨浮选原矿加120-160g/t，搅拌；搅拌充分后，开始充气浮选刮泡，刮泡4-5分钟，得到锂云母粗选精矿，槽内产品为扫选的给矿。所述二次精选是：将粗选精矿送入精选浮选机，充分搅拌，加入硫酸，调整矿浆pH为3-4，搅拌，进行第一次精选得到第一次精选的泡沫产品，槽内产品返回到粗选槽中；将精选一的泡沫产品送入精选二浮选机中，充分搅拌，加入硫酸，调整矿浆pH为3-4，搅拌，进行第二次精选，得最终高品质锂云母精矿产品，槽内产品返回精选一。所述一次扫选是：粗选结束后，关闭充气，加入硫酸，调整矿浆pH为3-4，加入捕收剂十二胺聚氧乙烯醚溶液，扫选时十二胺聚氧乙烯醚用量为每吨浮选原矿加60-80g/t，搅拌充分后，开始充气刮泡，得扫选的泡沫产品返回粗选槽中，槽内产品即为尾矿产品。
本发明通过选用十二胺聚氧乙烯醚溶液作为捕收剂，浮选效率高，对矿泥的适应性好，泡沫易碎不发黏,药剂制备简单、成本较低。在pH3-4的条件下，捕收剂对在矿浆中仍带负电荷的锂云母存在静电吸附；而与石英和长石的作用很微弱，以可逆的物理吸附为主，使锂云母与石英、长石得到有效分离。本发明获得的浮选精矿中，锂品位较高，可以直接作为提锂原料，浮选尾矿的成分主要是石英与长石，可以除去长石来进一步回收石英。浮选废水经处理后可以循环利用，所用试剂均为廉价无污染药品，整个工艺过程零排放。本发明相对于原矿中Li2O回收率达66.38%，Li2O品位达3.17%，富集比达4.80，获得了优于现有技术的效果。本发明可以适应我国锂资源盐湖卤水难以提取锂、而锂矿石的品位回收率均不高的现状，为我国锂工业走可持续发展道路提供又一个可靠的技术支撑。
附图说明
图1是本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
从图1可以看出本发明锂云母浮选方法的工艺过程：
1、将原矿破碎后进行湿式球磨；
2、二次脱泥、经二次脱泥后，矿泥产率达17-19%，脱泥后的产品成为粗选的给矿；
3、制备十二胺聚氧乙烯醚溶液：制备时用冰醋酸对十二胺聚氧乙烯醚溶解并用水进行稀释；
4、对脱泥产品进行粗选，加入硫酸，调整矿浆pH为3-4，搅拌，再加入捕收剂按照每吨浮选原矿加120-160g/t十二胺聚氧乙烯醚溶液，搅拌，搅拌充分后，开始充气浮选刮泡，得到锂云母粗选精矿，槽内产品为扫选的给矿；
5、对粗选后的锂云母精矿精选；
精选一：将粗选精矿送入精选浮选机，充分搅拌，加入硫酸，调整矿浆pH为3-4，搅拌；
精选二：将精选一的泡沫产品送入精选二浮选机中，充分搅拌，加入硫酸，调整矿浆pH为3-4，搅拌，进行第二次精选，得最终精矿产品，槽内产品返回精选一；
6、对粗选后的尾矿进行扫选： 粗选结束后，关闭充气，加入硫酸，调整矿浆pH为3-4，加入捕收剂十二胺聚氧乙烯醚溶液，捕收剂十二胺聚氧乙烯醚的用量按照每吨浮选原矿加60-80g/t计算，搅拌，搅拌充分后，开始充气刮泡，得扫选的泡沫产品返回粗选槽中，槽内产品即为尾矿产品。
制备十二胺聚氧乙烯醚溶液：按照每吨浮选原矿加120-160g/t十二胺聚氧乙烯醚的标准进行制备，制备时用冰醋酸对十二胺聚氧乙烯醚溶解并用水进行稀释；各成分分别占十二胺聚氧乙烯醚溶液总质量百分比为：十二胺聚氧乙烯醚占0.5-2%，冰醋酸占1-3%，其余为水；优先十二胺聚氧乙烯醚占1%，冰醋酸占1.05-2.10%，其余为水。
实施例一：
根据上述本发明锂云母浮选方法，将其试用于江西宜春锂云母矿，该矿的Li2O含量为0.66%。该样品首先经破碎-球磨至90%的样品小于0.15mm，然后将磨细的浆液倒入浮选槽中进行脱泥，然后再进行浮选试验：
1)二次脱泥：采用旋流器对原矿进行第一次脱泥，第一次脱泥产品采用水力分级机进行第二次脱泥，经二次脱泥后，矿泥产率达17-19%，成为粗选的给矿；
2）制备十二胺聚氧乙烯醚溶液：制备时用冰醋酸对十二胺聚氧乙烯醚溶解并用水进行稀释；各成分分别占十二胺聚氧乙烯醚溶液总质量百分比为：十二胺聚氧乙烯醚占0.5-2%，冰醋酸占1-3%，其余为水。在本实施例中十二胺聚氧乙烯醚占1%，冰醋酸占2%，水占97%。十二胺聚氧乙烯醚溶液在配置时先按所述比例取十二胺聚氧乙烯醚，加入总质量百分比的30-50%水，再按所述比例加入冰醋酸，待溶液澄清时再加水至总质量。这样能减少醋酸挥发并使十二胺聚氧乙烯醚得到充分溶解；
3) 一次粗选：采用机械浮选机对脱泥产品进行浮选，加入硫酸，调整矿浆pH为3，搅拌1分钟，再加入步骤2）制备好的十二胺聚氧乙烯醚溶液，粗选时十二胺聚氧乙烯醚的用量为每吨浮选原矿加120-160g/t , 在本实施方式中十二胺聚氧乙烯醚的用量为每吨浮选原矿120g，搅拌3分钟，搅拌充分后，开始充气浮选刮泡，刮泡4分钟，得到锂云母粗选精矿，槽内产品为扫选的给矿；
4)对粗选后的锂云母精矿进行精选：精选一：将粗选精矿送入精选浮选机，充分搅拌，加入硫酸，调整矿浆pH为3，搅拌1分钟，进行第一次精选，得精选一的泡沫产品，槽内产品返回到粗选槽中。精选二：将精选一的泡沫产品送入精选二浮选机中，充分搅拌，加入硫酸，调整矿浆pH为3，搅拌1分钟，进行第二次精选，得最终精矿产品，槽内产品返回精选一；
5)粗选尾矿扫选：粗选结束后，关闭充气，加入硫酸，调整矿浆pH为3，加入捕收剂十二胺聚氧乙烯醚溶液，扫选时十二胺聚氧乙烯醚的用量为每吨浮选原矿加60g/t，加入十二胺聚氧乙烯醚溶液后搅拌3分钟，搅拌充分后，开始充气刮泡，刮泡4分钟，得扫选的泡沫产品返回粗选槽中，槽内产品即为尾矿产品，获得浮选精矿和浮选尾矿。上述浮选过程执行六次后，每次试验所获得的浮选精矿和浮选尾矿的质量和品位基本不变，将稳定后的精矿和尾矿取样分析。
浮选结果表明：浮选精矿中Li2O品位达3.17%，富集比达4.80，精矿产率为13.85%，相对于与原矿中Li2O回收率达66.38%；浮选尾矿中Li2O含量为0.21%，尾矿产率为68.06%，锂回收率为21.92%。
实施例二：
本实施例仍是用本发明方法做的试验，该实施例与实施例一相比工艺参数进行了调整，具体表现 在步骤3）一次粗选中调整矿浆pH为4，制备十二胺聚氧乙烯醚溶液是按照每吨浮选原矿加160g/t十二胺聚氧乙烯醚进行制备的；步骤4）中调整矿浆pH均为4；步骤5）粗选尾矿扫选中调整矿浆pH为4，十二胺聚氧乙烯醚溶液制备时按照每吨浮选原矿加80g/t十二胺聚氧乙烯醚进行。
上述浮选过程执行六次后，每次试验所获得的浮选精矿和浮选尾矿的质量和品位基本不变，将稳定后的精矿和尾矿取样分析。浮选结果表明：浮选精矿中Li2O品位达3.07%，富集比达4.65，精矿产率为14.72%，相对于与原矿中Li2O回收率达67.35%；浮选尾矿中Li2O含量为0.21%，尾矿产率为67.09%，锂回收率为21.00%。
实施例三：
本实施例是一个用现有技术对锂云母矿进行浮选的试验，其中捕收剂十二胺溶液是现有技术中常用的捕收剂。该浮选过程执行六次后，每次试验所获得的浮选精矿和浮选尾矿的质量和品位基本不变，将稳定后的精矿和尾矿取样分析。
浮选结果表明：浮选精矿中Li2O品位达2.93%，富集比达4.44，精矿产率为13.72%，相对于与原矿中Li2O回收率达60.29%；浮选尾矿中Li2O含量为0.27%，尾矿产率为69.09%，锂回收率为27.98%。
通过实施例1和2的浮选结果与现有技术实施例3的浮选结果相比可以看出：本发明浮选方法具有浮选效率高、在获得的浮选精矿中，锂品位较高，可以直接作为提锂原料。而用现有浮现方法进行锂云母浮选，则表现出浮选效率较低，在获得的浮选精矿中，锂品位也较低。并且本发明的药剂制度简单，不需要加入分散剂、抑制剂，避免了复杂的药剂制度，提高了浮选流程控制的稳定性；本发明采用的捕收剂十二胺聚氧乙烯醚对矿泥的适应性优于常见的阳离子型捕收剂，泡沫易碎不发黏，而且成本较低，购买方便。因此本发明为高品位回收锂矿石提供了一种经济可行的方法。

Claims (10)

1.一种锂云母浮选方法，其特征在于，将原矿破碎后，进行湿式球磨，得到矿浆；以十二胺聚氧乙烯醚溶液为捕收剂，硫酸为调整剂，调节矿浆的pH为3-4，对所述矿浆进行浮选分离，得到高品质锂云母精矿。
2.根据权利要求1所述的锂云母浮选方法，其特征在于十二胺聚氧乙烯醚溶液是通过冰醋酸溶解十二胺聚氧乙烯醚并用水稀释而成，各成分分别占十二胺聚氧乙烯醚溶液总质量百分比为十二胺聚氧乙烯醚占0.5-2%，冰醋酸占1-3%，其余为水。
3.根据权利要求2所述的锂云母浮选方法，其特征在于所述十二胺聚氧乙烯醚溶液中各成分占十二胺聚氧乙烯醚溶液总质量百分比为十二胺聚氧乙烯醚占1%，冰醋酸占1.05-2.10%，其余为水。
4.根据权利要求2所述的锂云母浮选方法，其特征在于十二胺聚氧乙烯醚溶液在配置时先按所述比例取十二胺聚氧乙烯醚，加入总质量百分比的30-50%水，再按所述比例加入冰醋酸，待溶液澄清时再加水至总质量。
5.根据权利要求3所述的锂云母浮选方法，其特征在于十二胺聚氧乙烯醚溶液在配置时先按所述比例取十二胺聚氧乙烯醚，加入总质量百分比的30-50%水，再按所述比例加入冰醋酸，待溶液澄清时再加水至总质量。
6.根据权利要求1或2所述的锂云母浮选方法，其特征在于，包括如下步骤：制备十二胺聚氧乙烯醚溶液、二次脱泥、一次粗选、二次精选和一次扫选。
7.根据权利要求6所述的锂云母浮选方法，其特征在于：其中二次脱泥中，采用旋流器对原矿进行第一次脱泥，再采用水力分级机进行第二次脱泥，脱泥后的产品成为粗选的给矿。
8.根据权利要求6所述的锂云母浮选方法，其特征在于所述一次粗选是：1采用机械浮选机对脱泥产品进行浮选，加入硫酸，调整矿浆pH，搅拌；再加入捕收剂十二胺聚氧乙烯醚溶液，该溶液配制时十二胺聚氧乙烯醚用量为每吨浮选原矿加120-160g/t，搅拌；搅拌充分后，开始充气浮选刮泡，刮泡4-5分钟，得到锂云母粗选精矿，槽内产品为扫选的给矿。
9.根据权利要求6所述的锂云母浮选方法，其特征在于所述二次精选是：将粗选精矿送入精选浮选机，充分搅拌，加入硫酸，调整矿浆pH为3-4，搅拌，进行第一次精选得到第一次精选的泡沫产品，槽内产品返回到粗选槽中；将精选一的泡沫产品送入精选二浮选机中，充分搅拌，加入硫酸，调整矿浆pH为3-4，搅拌，进行第二次精选，得最终高品质锂云母精矿产品，槽内产品返回精选一。
10.根据权利要求6所述的锂云母浮选方法，其特征在于一次扫选是：粗选结束后，关闭充气，加入硫酸，调整矿浆pH为3-4，加入捕收剂十二胺聚氧乙烯醚溶液，其用量为每吨浮选原矿加60-80g/t，搅拌充分后，开始充气刮泡，得扫选的泡沫产品返回粗选槽中，槽内产品即为尾矿产品。
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