CN117619552A - 一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿物回收技术领域，具体涉及一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺。一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，包括以下步骤：锂云母尾矿的脱泥和弱磁选；去磁粗砂絮凝处理；去磁砂粒搅拌溶蚀；反浮选降杂处理；双重浮选分离。本发明使用六偏磷酸钠作为石英的抑制剂，能够防止石英矿粒与捕收剂结合而上浮，从而降低二氧化硅的损失量，同时以六偏磷酸钠和碳酸钠作为矿浆的分散剂，能够增加细粒表面负电位，防止微细颗粒矿物互相凝聚，增加矿浆的流动性，从而改善浮选效果，有助于对其他组分浮选去除，从而减少石英尾矿的杂质含量。
Description
技术领域
本发明涉及矿物回收技术领域，具体涉及一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺。
背景技术
锂云母是最常见的锂矿物，是提取锂的矿物原料，它是钾和锂的基性铝硅酸盐。锂云母矿石经选矿厂选出有价值的精矿后，所产生的废渣为锂云母尾矿，其含有残留的有用组分如二氧化硅，同时存在有害成分，且数量庞大，不能够随意排放，因此需要对锂云母尾矿中的二氧化硅进行回收。
现有技术对锂云母尾矿二氧化硅的回收需要经过脱泥、磨矿、磁选、浮选等工艺流程，在磨矿过程中和浮选过程中，由于矿浆的流动性差和捕收剂的选择性低，混合矿浆易发生泥化现象，从而形成矿泥罩盖，阻碍浮选过程矿物的上浮，影响二氧化硅与其他组分的分离效果，导致二氧化硅含量降低，同时也会增加药剂消耗，增加生产成本，因此，需要一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，以解决现有问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺。
一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，具体包括以下步骤：
S1：锂云母尾矿的脱泥和弱磁选
对锂云母尾矿旋流分级，溢流脱泥，磁选分离，得去磁粗砂；
S2：加入磁性淀粉进行去磁粗砂絮凝处理
对去磁粗砂球磨处理，加入分散剂和磁性淀粉，进行絮凝，静置，取上层固液分离，干燥，得去磁砂粒；
S3：去磁砂粒搅拌溶蚀
将去磁砂粒与1-1.5体积份去离子水混合，加入0.5-0.7质量份氢氧化钠，机械高速搅拌20-30min，得到溶蚀矿浆；
S4：加入改性油酸进行反浮选降杂处理
将溶蚀矿浆、抑制剂和改性油酸混合，超声处理，调节pH，进行反浮选，抽滤，烘干，得中间尾矿一；
S5：双重浮选分离
对中间尾矿一进行锂组分浮选分离，进行长石浮选分离，得到石英尾矿。
进一步地，步骤S1锂云母尾矿的脱泥和弱磁选，具体包括以下步骤：
S1.1：用φ250-500mm大直径旋流器对锂云母尾矿进行分级，将粗粒部分用φ50-75mm小直径旋流器进行溢流脱泥，从细粒部分得尾矿粗砂；
S1.2：将尾矿粗砂置于磁选机中，进行弱磁选分离，得去磁粗砂和磁铁矿。
进一步地，步骤S2加入磁性淀粉进行去磁粗砂絮凝处理，具体包括以下步骤：
S2.1：称取500-700质量份去磁粗砂，置于锥形球磨机中，按照质量比1：(1-2)加入去离子水，球磨至细度为-(0.074-0.094)mm，得到原矿砂浆；
S2.2：将磁种与羧甲基淀粉按(10-12)：1比例混合，放入球磨机中进行研磨，得到磁性淀粉；
S2.3：向原矿砂浆中加入占总质量0.05-0.1％的分散剂、占总质量0.075-0.1％的磁性淀粉，混合均匀，静置；
S2.4：液体分层检测仪检测到原矿砂浆已分层完全，发送信号给控制器打开底部的电磁阀，底部絮凝物排入到收集室中，收集室的重力感应器检测到重力超过设定阈值，发送信号给控制器关闭电磁阀，得带悬浮矿物的上清液；
S2.5：将带悬浮矿物的上清液进行固液分离，干燥，得去磁砂粒。
进一步地，步骤S4加入改性油酸进行反浮选降杂处理，具体包括以下步骤：
S4.1：将油酸与氢氧化钠按油碱质量比(17-20)：1进行混合，加入去离子水，在60-70℃水浴锅中加热搅拌10-15min，得改性油酸；
S4.2：往溶蚀矿浆中加入0.009-0.012g/L抑制剂，0.027-0.035g/L改性油酸，搅拌均匀，进行超声处理，静置20-30min，得到混合浆料；
S4.3：加入碱性试剂调节混合浆料pH为7-8，于浮选机中搅拌3-5min后充气，刮泡4-8min，进行反浮选，得方解石泡沫和反浮选矿浆；
S4.4：将反浮选矿浆进行抽滤，于50-60℃干燥箱中烘干，得到中间尾矿一。
进一步地，步骤S5双重浮选分离，具体包括以下步骤：
S5.1：将中间尾矿一置于单槽浮选机中，添加占总质量0.05-0.075％的捕收剂BK414A，搅拌调浆后充气，进行刮泡浮选，分离出锂云母泡沫，剩余矿浆脱水处理，得到中间尾矿二；
S5.2：将中间尾矿二置于浮选机中，加入占总质量0.05-0.075％的捕收剂BK435-1，搅拌调浆后充气浮选，分离出长石泡沫，剩余矿浆脱水处理，得石英尾矿。
进一步地，步骤S2.2所用的磁种为步骤S1.2所得的磁铁矿。
进一步地，步骤S2.3中的分散剂和步骤S4.2中的抑制剂均为六偏磷酸钠，步骤S4.3中的碱性试剂为碳酸钠。
进一步地，取步骤S4.3的方解石泡沫、步骤S5.1的锂云母泡沫和步骤S5.2的长石泡沫，分别进行脱水处理，得方解石精矿、锂云母精矿和长石精矿。
有益效果是：
1、本发明使用六偏磷酸钠作为石英的抑制剂，能够防止石英矿粒与捕收剂结合而上浮，从而降低二氧化硅的损失量，同时以六偏磷酸钠和碳酸钠作为矿浆的分散剂，能够增加细粒表面负电位，防止微细颗粒矿物互相凝聚，增加矿浆的流动性，从而改善浮选效果，有助于对其他组分浮选去除，从而减少石英尾矿的杂质含量。
2、本发明通过弱磁选-磁性淀粉絮凝法，以弱磁选所得的磁铁矿对羧甲基淀粉进行磁化改性，能使微细赤铁矿颗粒相互靠近，并以磁性淀粉为中心形成准稳态的磁聚团，以提升羧甲基淀粉对铁组分的吸附能力，能够加快絮凝成团的速率，加大絮凝颗粒的粒径以便于沉降下来，从而实现高效除铁，同时避免强磁选以节省能耗。
3、本发明通过加入氢氧化钠以调节碱性环境，能够对矿粒表面的硅组分进行选择性溶蚀，从而提高尾矿中二氧化硅的含量，通过高速搅拌擦洗，有助于矿粒露出新鲜表面，进而强化药剂与矿物表面的作用，同时改变矿粒表面电性和亲疏水性，有助于硅组分与其他组分脱离。
4、本发明使用氢氧化钠对油酸进行改性，能够加强对方解石的吸附，通过对加入改性油酸后的矿浆超声处理，能够提高方解石的可浮性，方便对方解石进行反浮选去除。
5、本发明通过采用捕收剂BK414A，能够提高对锂组分的选择性，同时捕收剂BK414A具有起泡性，有利于清洗矿物表面罩盖的微细粒矿泥，能够减少泥化现象，促进捕收剂在锂云母表面吸附，有助于锂元素的浮选去除。
6、本发明通过液体分层检测仪对原矿砂浆分层情况的检测，能够发送信号给控制器以打开电磁阀，使底部铁组分絮凝物排出，通过收集室中的重力感应器检测絮凝物的排出量，能够使控制器自动关闭电磁阀，从而实现底部絮凝物和上层悬浮矿物的自动分离。
附图说明
图1为本发明的实施例所采用的提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，如图1所示，具体包括以下步骤：
S1：锂云母尾矿的脱泥和弱磁选
用φ300mm大直径旋流器对锂云母尾矿进行分级，将粗粒部分用φ50mm小直径旋流器进行溢流脱泥，从细粒部分得尾矿粗砂；
将尾矿粗砂置于磁选机中，进行弱磁选分离，得去磁粗砂和磁铁矿。
S2：加入磁性淀粉进行去磁粗砂絮凝处理
称取500质量份去磁粗砂，置于锥形球磨机中，按照质量比1：1加入去离子水，球磨至细度为-0.074mm，得到原矿砂浆；
将磁铁矿与羧甲基淀粉按10：1比例混合，放入球磨机中进行研磨，得到磁性淀粉；
向原矿砂浆中加入占总质量0.05％的分散剂、占总质量0.075％的磁性淀粉，混合均匀，静置；
液体分层检测仪检测到原矿砂浆已分层完全，发送信号给控制器打开底部的电磁阀，底部絮凝物排入到收集室中，收集室的重力感应器检测到重力超过设定阈值，发送信号给控制器关闭电磁阀，得带悬浮矿物的上清液；
将带悬浮矿物的上清液进行固液分离，干燥，得去磁砂粒。
S3：去磁砂粒搅拌溶蚀
将去磁砂粒与1体积份去离子水混合，加入0.5质量份氢氧化钠，机械高速搅拌20min，得到溶蚀矿浆；
S4：加入改性油酸进行反浮选降杂处理
将油酸与氢氧化钠按油碱质量比20：1进行混合，加入去离子水，在60℃水浴锅中加热搅拌10min，得改性油酸；
往溶蚀矿浆中加入0.009g/L六偏磷酸钠，0.027g/L改性油酸，搅拌均匀，进行超声处理，静置20min，得到混合浆料；
加入碳酸钠调节混合浆料pH为7，于浮选机中搅拌3min后充气，刮泡4min，进行反浮选，得方解石泡沫和反浮选矿浆；
将反浮选矿浆进行抽滤，于50℃干燥箱中烘干，得到中间尾矿一。
S5：双重浮选分离
将中间尾矿一置于单槽浮选机中，添加占总质量0.05％的捕收剂BK414A，搅拌调浆后充气，进行刮泡浮选，分离出锂云母泡沫，剩余矿浆脱水处理，得到中间尾矿二；
将中间尾矿二置于浮选机中，加入占总质量0.06％的捕收剂BK435-1，搅拌调浆后充气浮选，分离出长石泡沫，剩余矿浆脱水处理，得石英尾矿。
实施例2
一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，如图1所示，具体包括以下步骤：
S1：锂云母尾矿的脱泥和弱磁选
用φ300mm大直径旋流器对锂云母尾矿进行分级，将粗粒部分用φ50mm小直径旋流器进行溢流脱泥，从细粒部分得尾矿粗砂；
将尾矿粗砂置于磁选机中，进行弱磁选分离，得去磁粗砂和磁铁矿。
S2：加入磁性淀粉进行去磁粗砂絮凝处理
称取500质量份去磁粗砂，置于锥形球磨机中，按照质量比1：2加入去离子水，球磨至细度为-0.074mm，得到原矿砂浆；
将磁铁矿与羧甲基淀粉按12：1比例混合，放入球磨机中进行研磨，得到磁性淀粉；
向原矿砂浆中加入占总质量0.07％的分散剂、占总质量0.085％的磁性淀粉，混合均匀，静置；
液体分层检测仪检测到原矿砂浆已分层完全，发送信号给控制器打开底部的电磁阀，底部絮凝物排入到收集室中，收集室的重力感应器检测到重力超过设定阈值，发送信号给控制器关闭电磁阀，得带悬浮矿物的上清液；
将带悬浮矿物的上清液进行固液分离，干燥，得去磁砂粒。
S3：去磁砂粒搅拌溶蚀
将去磁砂粒与1.2体积份去离子水混合，加入0.7质量份氢氧化钠，机械高速搅拌20min，得到溶蚀矿浆；
S4：加入改性油酸进行反浮选降杂处理
将油酸与氢氧化钠按油碱质量比17：1进行混合，加入去离子水，在60℃水浴锅中加热搅拌10min，得改性油酸；
往溶蚀矿浆中加入0.012g/L六偏磷酸钠，0.035g/L改性油酸，搅拌均匀，进行超声处理，静置20min，得到混合浆料；
加入碳酸钠调节混合浆料pH为8，于浮选机中搅拌3min后充气，刮泡4min，进行反浮选，得方解石泡沫和反浮选矿浆；
将反浮选矿浆进行抽滤，于50℃干燥箱中烘干，得到中间尾矿一。
S5：双重浮选分离
将中间尾矿一置于单槽浮选机中，添加占总质量0.06％的捕收剂BK414A，搅拌调浆后充气，进行刮泡浮选，分离出锂云母泡沫，剩余矿浆脱水处理，得到中间尾矿二；
将中间尾矿二置于浮选机中，加入占总质量0.07％的捕收剂BK435-1，搅拌调浆后充气浮选，分离出长石泡沫，剩余矿浆脱水处理，得石英尾矿。
实施例3
一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，如图1所示，具体包括以下步骤：
S1：锂云母尾矿的脱泥和弱磁选
用φ400mm大直径旋流器对锂云母尾矿进行分级，将粗粒部分用φ60mm小直径旋流器进行溢流脱泥，从细粒部分得尾矿粗砂；
将尾矿粗砂置于磁选机中，进行弱磁选分离，得去磁粗砂和磁铁矿。
S2：加入磁性淀粉进行去磁粗砂絮凝处理
称取500质量份去磁粗砂，置于锥形球磨机中，按照质量比1：1加入去离子水，球磨至细度为-0.084mm，得到原矿砂浆；
将磁铁矿与羧甲基淀粉按10：1比例混合，放入球磨机中进行研磨，得到磁性淀粉；
向原矿砂浆中加入占总质量0.05％的分散剂、占总质量0.075％的磁性淀粉，混合均匀，静置；
液体分层检测仪检测到原矿砂浆已分层完全，发送信号给控制器打开底部的电磁阀，底部絮凝物排入到收集室中，收集室的重力感应器检测到重力超过设定阈值，发送信号给控制器关闭电磁阀，得带悬浮矿物的上清液；
将带悬浮矿物的上清液进行固液分离，干燥，得去磁砂粒。
S3：去磁砂粒搅拌溶蚀
将去磁砂粒与1体积份去离子水混合，加入0.5质量份氢氧化钠，机械高速搅拌30min，得到溶蚀矿浆；
S4：加入改性油酸进行反浮选降杂处理
将油酸与氢氧化钠按油碱质量比20：1进行混合，加入去离子水，在70℃水浴锅中加热搅拌15min，得改性油酸；
往溶蚀矿浆中加入0.009g/L六偏磷酸钠，0.027g/L改性油酸，搅拌均匀，进行超声处理，静置20min，得到混合浆料；
加入碳酸钠调节混合浆料pH为7，于浮选机中搅拌5min后充气，刮泡7min，进行反浮选，得方解石泡沫和反浮选矿浆；
将反浮选矿浆进行抽滤，于60℃干燥箱中烘干，得到中间尾矿一。
S5：双重浮选分离
将中间尾矿一置于单槽浮选机中，添加占总质量0.05％的捕收剂BK414A，搅拌调浆后充气，进行刮泡浮选，分离出锂云母泡沫，剩余矿浆脱水处理，得到中间尾矿二；
将中间尾矿二置于浮选机中，加入占总质量0.05％的捕收剂BK435-1，搅拌调浆后充气浮选，分离出长石泡沫，剩余矿浆脱水处理，得石英尾矿。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：锂云母尾矿的脱泥和弱磁选
对锂云母尾矿旋流分级，溢流脱泥，磁选分离，得去磁粗砂；
S2：加入磁性淀粉进行去磁粗砂絮凝处理
对去磁粗砂球磨处理，加入分散剂和磁性淀粉，进行絮凝，静置，取上层固液分离，干燥，得去磁砂粒；
S3：去磁砂粒搅拌溶蚀
将去磁砂粒与1-1.5体积份去离子水混合，加入0.5-0.7质量份氢氧化钠，机械高速搅拌20-30min，得到溶蚀矿浆；
S4：加入改性油酸进行反浮选降杂处理
将溶蚀矿浆、抑制剂和改性油酸混合，超声处理，调节pH，进行反浮选，抽滤，烘干，得中间尾矿一；
S5：双重浮选分离
对中间尾矿一进行锂组分浮选分离，进行长石浮选分离，得到石英尾矿。
2.根据权利要求1所述的一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，其特征在于，步骤S1锂云母尾矿的脱泥和弱磁选，具体包括以下步骤：
S1.1：用φ250-500mm大直径旋流器对锂云母尾矿进行分级，将粗粒部分用φ50-75mm小直径旋流器进行溢流脱泥，从细粒部分得尾矿粗砂；
S1.2：将尾矿粗砂置于磁选机中，进行弱磁选分离，得去磁粗砂和磁铁矿。
3.根据权利要求1所述的一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，其特征在于，步骤S2加入磁性淀粉进行去磁粗砂絮凝处理，具体包括以下步骤：
S2.1：称取500-700质量份去磁粗砂，置于锥形球磨机中，按照质量比1：
(1-2)加入去离子水，球磨至细度为-(0.074-0.094)mm，得到原矿砂浆；
S2.2：将磁种与羧甲基淀粉按(10-12)：1比例混合，放入球磨机中进行研磨，得到磁性淀粉；
S2.3：向原矿砂浆中加入占总质量0.05-0.1％的分散剂、占总质量0.075-0.1％的磁性淀粉，混合均匀，静置；
S2.4：液体分层检测仪检测到原矿砂浆已分层完全，发送信号给控制器打开底部的电磁阀，底部絮凝物排入到收集室中，收集室的重力感应器检测到重力超过设定阈值，发送信号给控制器关闭电磁阀，得带悬浮矿物的上清液；
S2.5：将带悬浮矿物的上清液进行固液分离，干燥，得去磁砂粒。
4.根据权利要求1所述的一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，其特征在于，步骤S4加入改性油酸进行反浮选降杂处理，具体包括以下步骤：
S4.1：将油酸与氢氧化钠按油碱质量比(17-20)：1进行混合，加入去离子水，在60-70℃水浴锅中加热搅拌10-15min，得改性油酸；
S4.2：往溶蚀矿浆中加入0.009-0.012g/L抑制剂，0.027-0.035g/L改性油酸，搅拌均匀，进行超声处理，静置20-30min，得到混合浆料；
S4.3：加入碱性试剂调节混合浆料pH为7-8，于浮选机中搅拌3-5min后充气，刮泡4-8min，进行反浮选，得方解石泡沫和反浮选矿浆；
S4.4：将反浮选矿浆进行抽滤，于50-60℃干燥箱中烘干，得到中间尾矿一。
5.根据权利要求1所述的一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，其特征在于，步骤S5双重浮选分离，具体包括以下步骤：
S5.1：将中间尾矿一置于单槽浮选机中，添加占总质量0.05-0.075％的捕收剂BK414A，搅拌调浆后充气，进行刮泡浮选，分离出锂云母泡沫，剩余矿浆脱水处理，得到中间尾矿二；
S5.2：将中间尾矿二置于浮选机中，加入占总质量0.05-0.075％的捕收剂BK435-1，搅拌调浆后充气浮选，分离出长石泡沫，剩余矿浆脱水处理，得石英尾矿。
6.根据权利要求3所述的一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，其特征在于，步骤S2.2所用的磁种为步骤S1.2所得的磁铁矿。
7.根据权利要求4所述的一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，其特征在于，步骤S2.3中的分散剂和步骤S4.2中的抑制剂均为六偏磷酸钠，步骤S4.3中的碱性试剂为碳酸钠。
8.根据权利要求5所述的一种提高锂云母尾矿中二氧化硅含量的工艺，其特征在于，取步骤S4.3的方解石泡沫、步骤S5.1的锂云母泡沫和步骤S5.2的长石泡沫，分别进行脱水处理，得方解石精矿、锂云母精矿和长石精矿。
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