锂辉石选矿工艺概述讲解

1.1 锂辉石选矿工艺研究现状

锂辉石选别受到诸多因素的影响，如：矿石类型、矿物共生组合、嵌布特征及矿石品位等，需采用不同的选矿工艺流程。在锂辉石的选矿实践中，目前锂辉石的选别方法主要有浮选法、手选法、热裂法、重悬浮液法、磁选法及联合选矿法等。

1）浮选法

锂辉石的主要选别方法是浮选法。调浆作业过程中浮选机的搅拌强度、矿浆温度以及调整剂的配比是影响锂辉石浮选的重要三大因素。现今我国锂辉石的浮选方法是通过添加“三碱两皂”进行选别。“三碱”，即氢氧化钠、碳酸钠和硫化钠，它们的用量、加入位置、选别过程中所用水中Ca2+的浓度等都对锂辉石浮选的有着重要的影响。影响浮选指标的关键因素是矿浆中碳酸根离子、氢氧根离子、钙离子的浓度比，因此，调整剂的用量随所用水的软硬不同而有所改变。在最佳pH 为弱碱性的矿浆环境中，采用油酸及其皂类就能很容易浮起表面纯净的锂辉石。“两皂”，即环烷酸皂及氧化石蜡皂，它们是锂辉石浮选常用捕收剂，其用量也随着水的软硬不同而相应有所改变。在水质较硬的情况下，环烷酸皂不利于浮选，当水质较软时，使用环烷酸皂可以使锂辉石回收率获得明显增加。因为矿物表面常遭受风化及浮选过程中矿浆中的云母污染，使锂辉石的可浮性变差，同时矿浆中的一些溶盐离子如镁离子、铁离子以及钙离子等，它们不仅使锂辉石得到活化，同时也使脉石矿物得到了活化，使锂辉石与脉石矿物的浮游性差异不明显。因此，对于各种锂辉石矿石，在选择适宜的捕收剂和选矿工艺之前应先对其物理化学性质进行研究分析。正浮选和反浮选两种工艺流程是目前在工业上用来选别锂辉石的主要方法。

①浮选法

正浮选一般采用阴离子捕收剂，通过将已被磨细的矿石加入强碱性的碱性介质中，进行高浓度的强搅拌，在多次擦洗并脱泥后，最后添加阴离子捕收剂进行锂辉石的直接选别。由于加入的氢氧化钠和矿浆中的硅酸盐发生反应生成硅酸钠—“自生水玻璃”，这是一种无机抑制剂，能有效抑制硅酸盐类脉石矿物，因此，在浮选过程可不需加入抑制剂。该工艺过程中，锂辉石的碱性活化是选别中的一个关键环节。通过NaOH 处理高浓度下的原矿浆，然后将矿液和矿物与碱的作用产物脱出，此时锂辉石由于表面侵出SiO2而被活化，而脉石矿物由于其表面的活化阳离子（Cu2+、Ca2+、Fe3+等）生成难溶化合物从矿物表面排除而被抑制。洗矿脱泥后采用阴离子捕收剂浮选锂辉石。为了更好地抑制脉石矿物，可添加水玻璃、栲胶、木质素及乳酸等调整剂。

新疆可可托海稀有金属锂辉石矿石，通过在浮选机中进行高强度搅拌、擦洗矿物表面尔后进行脱泥，脱泥尾矿在中性偏弱碱性环境下采用阳离子捕收剂

优先浮选云母，浮云母尾矿用Na2CO3和NaOH 作组合调整剂调浆，在矿浆pH=10.5~11.5 条件下，选用用氧化石蜡皂作捕收剂浮选锂辉石，在原矿含Li2O 1.76%的情况下获得含Li2O 5.65%~6.38%的锂辉石精矿，回收率为80.78%。

孙蔚等人对某锂辉石矿进行实验室小型试验研究，通过磨矿细度、浮选机搅拌强度、调整剂配比、选别过程中调整剂与捕收剂用量之间同浮选所有不同水质的关系以及浮选药剂的加入地点等方面进行对比试验，确定最佳条件，在原矿Li2O 品位1.42%的情况下，最终获得Li2O 含量6.05%，回收率85.92%的锂辉石精矿。试验结果显示，搅拌作业与氢氧化钠有关，随着氢氧化钠用量的增加，搅拌时间可以相应缩短，同时回收率也逐渐增加。一定程度上提高浮选机的作业强度，锂辉石精矿的品位和回收率都能也获得一定程度的提高。不同水质下的调整剂试验表明，水中Ca2+浓度较高时，NaOH 不宜加入磨机中，并且搅拌作业中NaOH 用量也不宜多；在水质较软的情况下，向矿浆中加入NaOH 后，活化作用明显。同时，进行的Na2CO3试验表明，锂辉石精矿的品位随着Na2CO3 用量的增加而明显上升，当Na2CO3用量超过一定范围时，锂辉石精矿的回收率有所降低。

严更生等人针对某建成后的锂辉石选厂，出现锂辉石难于选别的情况，通过加强选锂前矿浆的搅拌擦洗、添加锂辉石活化剂氯化钙以及改变捕收剂等办法，改善锂辉石可浮选，最终取得了较好的选别指标。实验室小型试验采用组合捕收剂即油酸钠：731 为7:3，Na2CO3、NaOH 作调整剂，采用柴油稳定泡沫，当磨矿细度-0.074mm 含量80%时，锂辉石平均含量16.00%的情况下，最终获得的精矿中锂辉石含量为72.65%，回收率达76.00%

的较好指标。

②反浮选

反浮选工艺是采用石灰和糊精调浆，在pH 值10.5~11.0 的条件下用阳离子捕收剂反浮选石英、长石、云母等硅酸盐类脉石矿物。为了获得合格锂辉石精矿，将含有某些铁矿物的槽内产品浓密后用氢氟酸调浆处理，再选用脂肪酸类捕收剂—树脂酸皂进行精选，获得的槽内产品就是锂辉石精矿。在美国金丝山锂辉石选矿厂就采用反浮选流程，他们以石灰为pH 调整剂，在碱性介质中添加锂辉石抑制剂抑制锂辉石矿物，选取阳离子捕收剂反浮选出脉石矿物，获得的锂辉石精矿即为槽内产品，该产品达到化工级产品标准。为提高锂辉石精矿产品质量，可将上述精矿产品进行精选，为了使锂精矿中Fe 的含量得到降低，通过添加HF、树脂酸盐，最后加入起泡剂脱除铁矿物，如此获得的锂辉石精矿达到陶瓷锂辉石标准，即可作为陶瓷工业的原料。优先脱除的脉石矿物而获得的泡沫精矿可进一步进行分离，分别获得云母、长石以及石英等精矿产品，在原矿含Li2O

1.5%左右的情况下，获得的锂辉石精矿含Li2O 高于6.00%，回收率70.00%～75.00%。

2）手选法

根据矿物自身的形状或颜色等外部特征与硅酸盐类脉石矿物进行分离的方法是手选法。对于粗粒结晶结合体，即锂辉石与锂云母，通过手选可以获得很好的锂辉石精矿。目前美国南达科塔州的埃特矿床的锂辉石矿石仍采用此法进行选别。四川金川县李家沟锂辉石矿采用手选法对矿石进行预处理，即在粗碎之后通过手选作业将部分废石剔除。人工手选拣出较为简易，手选不但可提高入选矿石品位，降低选矿成本，同时也有助于提高锂浮选指标。但该方法效率低下，且不适于细粒浸染矿石。

3）热裂法

通过加热、冷却等措施，能对某些矿物进行选择性的破坏，这就是热裂法。锂辉石矿物在加热过程中其晶体会发生转变，即同素异形体的转变。一些脉石矿物与锂辉石矿物性质不同，在加热过程中晶体未发生变化，因此，用此法选别锂辉石是可行的。但此方法仅限于矿石组分良好的情形，如若矿石中存在大量具有和锂辉石同样晶体性质的脉石矿物，如钠长石、方解石和云母等，那么采用此方法就难以得到合格的锂辉石精矿。

四川甘孜洲蕥江县的甲基咔锂辉石矿区采用热裂法对该锂辉石进行选矿试验研究，试验结果显示，在矿石粒度-55～±0.2mm，温度1050±50℃，恒温时间30～40min 的工艺条件下进行电炉焙烧，在原矿含Li2O 2.0%左右的情况下，可获得精矿中Li2O 品位为6～8%，回收率达到80%。但因此法焙烧需要在很高的温度下进行，不能综合回收其它有用金属组分，因此，在现实生产中存在一定的局限性。

4）重悬浮液法

由于锂辉石矿物与脉石矿物的密度不同，利用该性质对其进行选别，此法即为重悬浮液或重液选矿法。锂辉石单矿物密度为 3.10～3.20g/cm3，而与锂辉石矿物共生的脉石矿物（长石、石英、白云母等）的密度约为 2.6g/cm3，虽然这一密度差对于用摇床和跳汰机选别无法进行，但对于某些类型的锂矿石是可行的。常用的悬浮液有磁铁矿、三溴甲烷、硅铁等。在保证悬浮液的粘度保持最小的同时，该悬浮液比重能够保持不变，最终可得到的锂辉石精矿质量很高。陶家荣等人对某锂辉石矿采用重介质法进行的选矿工业试验，结果表明，当重介质系统的介质密度为2.95～3.0kg/L，锂辉石样品的粒级为-3+1mm时，采用一粗一精流程，在原矿含Li2O 2.95%的情况下，即可获得品位为7.06%，总回收率为87.47%的锂辉石精矿。廖明和等人认为，重悬浮液法不仅简单实际而且同时也直