一种锂辉石矿物的低温浮选方法与流程

文档序号:38587450发布日期:2024-07-10 15:30阅读:23来源:国知局

本发明涉及矿物分选加工,具体涉及一种锂辉石矿物的低温浮选方法。


背景技术:

1、伟晶岩型锂辉石(lial(si2o6))是主要的锂金属提取的原料,通常从矿石中提取锂金属前,需要将低li2o品位的锂辉石矿采用选矿方法将锂辉石矿物选择地富集成li2o含量为5.0-6.0%的锂精矿而后冶炼。目前锂辉石矿物加工技术主要包括浮选法、重选法、磁选法、重介质分选法、手选法及其联合工艺等。其中,采用浮选法选择性分离锂矿物是目前最有效的矿物富集方法。然而,伟晶锂辉石矿石中目的矿物与脉石矿物多是呈硅酸盐矿物或铝硅酸盐矿物形式存在,多类硅酸盐矿物解离后表达相近的物化性质,且在矿物磨浮分离过程中,受矿浆溶液介质中难免离子或碎磨细泥吸附的影响,矿物浮游性趋同化,致使锂辉石矿物存在选择性富集困难的问题。除此之外,从矿山成矿带地域来看,国内外多类的伟晶岩型锂矿床位于高寒、高海拔、干旱缺水地区,这类地区常年处于低温环境,浮选矿浆温度过低,使得浮选溶液体系中各类物种的反应活性降低。相对而言,低温浮选的不利方面包括有:1)矿物表面羟基化或调整剂改性的反应推动力会因低温而相对变弱,导致锂辉石与脉石矿物的表面性质差异缩小;2)溶液介质中,各类物种的低散射运动活性,如水反应性降低影响细泥的无差别扩散运动,也就是说,低温细泥对锂回收的不利影响增大;3)现有锂辉石捕收药剂本身的离析活性,极大地受限于低温分选条件,大大降低其性能。

2、而当前锂辉石矿物浮选技术的开发多集中于常温的捕收体系及其配套工艺流程的开发研究,即,现有锂辉石矿物浮选所使用的分离药剂,尚未能在低温矿浆体系高效分选,温度影响非常显著,调整改性与捕收矿化作用效能低,常造成锂矿物的资源严重浪费。而若对矿浆进行加温浮选处理,所需能耗高、运营成本高,而且需额外配套相应设备,又以煤类能源升温需排碳,难以满足低碳技术要求。因此,如何有效地在低温条件下高效浮选回收获取回收率以及品位高的锂辉石,是锂辉石矿物加工行业丞待突破的极难点问题之一。


技术实现思路

1、因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有锂辉石矿物低温分选时锂回收率低且品位低的缺陷,从而提供解决上述问题的一种锂辉石矿物的低温浮选方法。

2、为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种锂辉石矿物的低温浮选方法,包括:

4、将待分选锂辉石矿石进行破碎处理得到碎矿物料;

5、向碎矿物料中加水并进行磨矿处理以使矿物间解离,同时在磨矿处理中加入磨矿调整剂,得到磨矿矿浆;其中,所述磨矿调整剂包括第一调整组分和强酸盐;所述第一调整组分为碳酸盐、过碳酸盐、苛性碱中的至少一种;

6、对磨矿矿浆进行调浆处理,然后加入改性调整剂进行改性处理,再加入金属离子活化剂进行离子活化处理,最后加入锂辉石矿物捕收剂进行矿化处理、浮选分离获得锂辉石精矿和浮选尾矿;其中,所述改性调整剂包括高活性oh-调整剂和木质素磺酸盐;所述锂辉石矿物捕收剂包括阴离子表面活性剂、有机强电解质组分和乳化剂。

7、优选地,所述第一调整组分为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、过碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种;

8、和/或,所述强酸盐为硫酸盐或/和硝酸盐;优选的,所述强酸盐为硫酸钠、硫酸钾、硝酸钠、硝酸钾中的至少一种;

9、和/或,所述碎矿物料的最大粒径为1-12mm;

10、和/或,所述磨矿处理至矿物细度为-0.074mm(最大粒径为0.074mm)的含量占50-95%;

11、和/或,以待分选锂辉石矿石干矿的重量为1t计,所述磨矿调整剂的用量为100-4000g,其中,第一调整组分的用量为100-2000g,强酸盐的用量为300-3500g;

12、和/或,所述磨矿矿浆的质量浓度为50-85%。

13、优选地,所述调浆处理后磨矿矿浆的质量浓度为25-50%;

14、和/或,所述调浆处理中采用的调浆剂为水;

15、和/或,所述高活性oh-调整剂为苛性碱、氨水、有机氨类中的至少一种;优选的,所述苛性碱为氢氧化钠或/和氢氧化钾;

16、和/或,所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸钾、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁、木质素磺酸氨中的至少一种。

17、优选地,以待分选锂辉石矿石干矿的重量为1t计,所述改性调整剂的用量为100-2000g,其中,所述高活性oh-调整剂的用量为50-2000g,所述木质素磺酸盐的用量为50-2000g;

18、和/或,所述改性处理的时长为5-30min。

19、优选地,所述金属离子活化剂为钙离子调整剂或/和镁离子调整剂;优选的,所述金属离子活化剂为硫酸钙、硝酸钙、氯化钙、硫酸镁、硝酸镁、氯化镁中的至少一种;

20、和/或,以待分选锂辉石矿石干矿的重量为1t计,所述金属离子活化剂的用量为100-1000g;

21、和/或,所述离子活化处理的时长为2-10min。

22、优选地,所述阴离子表面活性剂为烷基羧酸盐及其衍生物类、烷基磺酸盐及其衍生物类、烷基硫酸盐及其衍生物类、羟肟酸盐及其衍生物类中的至少一种;

23、和/或,所述有机强电解质组分为碳酸酯类、酰胺类、烯酸酯类中的至少一种;

24、和/或,所述乳化剂为中性油类或/和酯类有机物;

25、和/或,所述阴离子表面活性剂中影响有机分子链长的官能团-ch2-与有机强电解质组分相差4-8个。

26、优选地,所述阴离子表面活性剂为油酸、油酸钠、硬脂酸、棕榈酸、月桂酸、塔尔油、环烷酸皂、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸中的至少一种;

27、和/或,所述有机强电解质组分为聚碳酸酯、二甲基碳酸酯、乙基碳酸酯、碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸乙烯酯、亚甲基碳酸乙烯酯、乙烯基碳酸乙烯酯、n-甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、共轭磺酰胺、氨基磺酰胺、邻苯甲酰磺酰亚胺、亚硫酸乙烯酯中的至少一种;

28、和/或,所述乳化剂为煤油、柴油、丙二醇单硬脂酸酯、丙二醇藻酸酯、乙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸甘油酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯中的至少一种。

29、优选地,以待分选锂辉石矿石干矿的重量为1t计,所述锂辉石矿物捕收剂的用量为100-4000g;

30、和/或,所述阴离子表面活性剂、有机强电解质组分和乳化剂的质量比为1:(0.05-0.2):(0.02-0.1);

31、和/或,所述矿化处理的时长为2-10min。

32、优选地,所述浮选分离采用粗选-精选-扫选组合的矿物浮选工艺;

33、和/或,所述浮选分离后还进行浓缩压缩处理;

34、和/或,所述浮选分离中浮选矿浆的温度为5-19℃。

35、优选地,所述粗选每段分选时间为3-6min;

36、和/或,所述精选每段分选时间为2-4min;

37、和/或,所述扫选每段分选时间为3-6min。

38、在本发明中,所述矿化处理中还可加入起泡剂;锂辉石矿物捕收浮选时,因捕收剂一般具有气泡功能,常常不额外再专门添加起泡剂,因此,起泡剂可加可不加;所述起泡剂为2#油、mibc、杂醇、仲辛醇、丙三醇中的至少一种;所述起泡剂与锂辉石矿物捕收剂的质量比为1:(20-200)。

39、本发明技术方案,具有如下优点:

40、1.一种锂辉石矿物的低温浮选方法,包括:将待分选锂辉石矿石进行破碎处理得到碎矿物料;向碎矿物料中加水并进行磨矿处理以使矿物间解离,同时在磨矿处理中加入磨矿调整剂,得到磨矿矿浆;其中,所述磨矿调整剂包括第一调整组分和强酸盐;所述第一调整组分为碳酸盐、过碳酸盐、苛性碱中的至少一种;对磨矿矿浆进行调浆处理,然后加入改性调整剂进行改性处理,再加入金属离子活化剂进行离子活化处理,最后加入锂辉石矿物捕收剂进行矿化处理、浮选分离获得锂辉石精矿和浮选尾矿;其中,所述改性调整剂包括高活性oh-调整剂和木质素磺酸盐;所述锂辉石矿物捕收剂包括阴离子表面活性剂、有机强电解质组分和乳化剂。本发明从低温浮选强化物种界面反应的电驱动力出发,增强矿物表面改性效率,减弱细泥悬浮分散影响,强化矿物颗粒捕集矿化过程,从而实现锂辉石矿物在低温浮选的效率提升。具体的:1)在矿物磨矿解离过程中加入强化界面电性的强酸盐,以强化矿物-水溶液界面的电化学性能,增强体系中矿-水界面导电性,强化物种因电驱动而迁移的运动能力,从而提高矿物表面改性效率;2)基于磨矿矿浆溶液中含强电解质的存在,有效地提高改性处理中oh-对目的矿物表面的溶蚀或擦洗效率,强化羟基化矿物表面的形成;又辅以木质素磺酸盐对细泥的低温吸附作用,增加细泥吸附沉降概率,为后续浮选过程提供优势基础;3)采用阴离子表面活性剂+有机强电解质组分+乳化剂构效形成低温组合捕收剂,其以阴离子表面活性剂的活性基团为矿化反应中心,辅以有机强电解质组分进行二次强化体系物种的电化学活性,进一步增强矿化调浆过程中物种间作用的导电性能,促进阴离子表面活性剂的离析及增强低温活性,促进静电力作用而催化驱动矿物界面与捕收剂间的矿化捕集反应;同时组合一定的乳化剂,以平衡阴离子表面活性剂与有机强电解质组分之间的耦合构效关系,又平衡稳定矿-液-气三相界面而稳定泡沫浮选,提高锂矿物分选效率。上述工艺环节相辅相成,环环相扣,整体实现锂辉石矿物低温浮选下的回收率以及品位的显著提升。

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