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基于强化预处理工艺的某锂矿浮选试验研究 ① 钱志博， 于 洋， 周少珍 （矿冶科技集团有限公司 矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京 １００１６０） 摘 要 介绍了一种基于强化预处理作业的锂矿选矿工艺，即预先脱除磁性脉石及易浮脉石后再采用新型含锂矿物捕收剂 ＢＫ３１７⁃２ 对含锂矿物进行回收。 结果表明，强化含锂矿物浮选前的脉石预处理工艺，有利于提高锂精矿 Ｌｉ２Ｏ 品位，与直接浮选相比，强化预 处理⁃浮选工艺所得锂精矿 Ｌｉ２Ｏ 品位提升了 １．３１ 个百分点。 关键词 锂； 预处理； 锂矿； 浮选； 捕收剂 中图分类号 ＴＤ９２３文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０２１．０１．０１４ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０２１）０１－００５９－０４ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｏｒｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ＱＩＡＮ Ｚｈｉ⁃ｂｏ， ＹＵ Ｙａｎｇ， ＺＨＯＵ Ｓｈａｏ⁃ｚｈｅｎ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ＢＲＩＭＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ Ｌｔｄ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１６０， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａ ｌｉｔｈｉｕｍ ｏｒｅ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｌｉｔｈｉｕｍ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｏｒｅ ｗａｓ ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｇａｎｇｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｅａｓｉｌｙ⁃ｆｌｏａｔａｂｌｅ ｇａｎｇｕｅ， ａｎｄ ａ ｎｅｗ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ （ＢＫ３１７⁃２） ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｆｒｏｍ ｌｉｔｈｉｕｍ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｍｉｎｅｒａｌｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｂｅｆｏｒｅ ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｍｉｎｅｒａｌｓ ｉｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ Ｌｉ２Ｏ ｇｒａｄｅ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ｔｈｅ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ｔｈｅ Ｌｉ２Ｏ ｇｒａｄｅ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｂｙ ｔｈｉｓ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｈａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ １．３１ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｐｏｉｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｌｉｔｈｉｕｍ； ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ； ｌｉｔｈｉｕｍ ｏｒｅ； ｆｌｏｔａｔｉｏｎ； ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ 锂及锂化物具有独特优良的物理性质以及化学性 质，广泛应用于高能电池、合成橡胶、合金、空调、医药 和焊接等领域，因此锂及锂化物已逐渐成为新兴的战 略资源［１－２］。 含锂矿物的多样性造成含锂矿石性质差异较大， 使得含锂矿石分选工艺复杂［３］。 含锂矿物以锂辉石 和锂云母为主，还有一些如透锂长石、锂磷铝石等；与 之紧密共生的脉石矿物主要有石英、长石、云母、方解 石、白云石、磷灰石、铌钽铁矿、铌钽锰矿、磁铁矿、高岭 石等［４－６］。 本文针对国内某含锂矿石进行了传统工艺的选别 回收，结果表明锂精矿 Ｌｉ２Ｏ 品位较低。 为此采用预处 理工序，预先脱除磁性脉石和易浮脉石之后再进行含 锂矿物的浮选，并采用新型捕收剂 ＢＫ３１７⁃２（为淡黄色 油状液体，由矿冶科技集团有限公司研制），浮选效果 得到改善，锂精矿 Ｌｉ２Ｏ 品位获得提升。 １ 原矿性质 对某含锂矿石进行了化学多元素分析，结果如表 １ 所示。 结果表明该含锂矿石中 Ｌｉ２Ｏ 含量为 １．０５％， 具有回收价值。 Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ 和 Ｎａ２Ｏ 含量均已 达到回收利用标准，但本文不作详细研究。 表 １ 原矿化学多元素分析结果（质量分数） ／ ％ Ｌｉ２Ｏ ＢｅＯ Ｔａ２Ｏ５Ｎｂ２Ｏ５Ｒｂ２ＯＣｓ２ＯＮａ２Ｏ １．０５０．０２５０．０１３ ８０．０１２ ３０．２５２０．０８９２．１６ ＣａＯＭｇＯＫ２ＯＢ２Ｏ３Ｐ２Ｏ５ＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ １．８００．３８３．５９０．０７５１．１０６６．５８１５．１５ ＭｎＯＦＦｅＳＷＯ３ＳｎＡｓ ０．１００．４５０．３７０．０１０．０１０．０１０．０２ ①收稿日期 ２０２０－０８－２１ 作者简介 钱志博（１９９１－），男，河北丰润人，工程师，工学硕士，主要从事矿物加工药剂与工艺研究。 第 ４１ 卷第 １ 期 ２０２１ 年 ０２ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｏｌ．４１ №１ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０２１ 万方数据 矿石中含锂矿物主要为锂辉石，其次为含锂白云 母，另有少量锂磷铝石、锂绿泥石和锂电气石等。 钽铌 矿物绝大部分为铌钽铁矿（主要为铌锰矿和钽锰矿）， 偶见铌钽铀矿。 其他矿物主要为石英、钾长石和钠长 石，另有少量黑电气石、方解石、白云石、磷灰石、高岭 石和微量的斜长石、绿帘石、金云母、赤铁矿、磁铁矿、 褐铁矿、磷铁锰矿、黄铁矿、毒砂、石榴子石、榍石、透辉 石、透闪石、绿柱石、锆石、金红石、黄铜矿、闪锌矿和方 铅矿等。 锂辉石是矿石中最主要的含锂矿物，也是要回收 的对象。 对锂精矿进行化学分析发现其中 Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ 和 Ｎａ２Ｏ 含量分别为 ４．１５％、１．０６％和 ０．６９％，通过化学 分析及矿物自动测量手段确定产品中锂辉石含量为 ７９．５％，杂质矿物为钠长石和钾长石，另见微量的锂绿泥 石、锂磷铝石和锂电气石等含锂矿物。 消除杂质矿物及 其他含锂矿物的影响，锂辉石中 Ｌｉ２Ｏ 含量为 ５．２２％，因 此，该矿区的锂精矿中 Ｌｉ２Ｏ 含量较难超过 ５．２２％。 ２ 含锂矿物选别探索性试验 不经过预处理工序，直接按照常规工序一粗三精 两扫的闭路试验流程开展含锂矿物选别探索性试验， 采用油酸作捕收剂［７－９］，流程如图 １ 所示，结果见表 ２。 从表 ２ 可以看出，锂精矿 Ｌｉ２Ｏ 品位仅为 ２．８４％，与该 矿区纯锂辉石矿物的 Ｌｉ２Ｏ 品位 ５．２２％还相差较大。 对锂精矿进行了形貌分析，如图 ２ 所示。 可见产 品中的杂质矿物主要为铌钽铁矿、电气石、方解石、 V1 V* V21 V22 V23 V23 V3 V2 B3 63-0.074 mmC70 3 V2 B3 A0g/t 63 *5; A-5; -0.074 mmC70 6 2000 A 2A 210 16 2 min 6 9/6 2000 1000 3 min 2 min 6D; 2 min 8 5 min BK317-2 300 400 300 2 min 6 2 min BK317-2 400 100 2 min 6 2 min BK317-2 200 50 2 min 6 2 min BK317-2 200 50 2 min 8 2 min BK317-2 50 50 2 min 8 2 min BK317-2 30 25 6 min A-5;- * 1.1 T 4 min 4 min 4 min 4 min 4 min 图 ５ 推荐流程 １６第 １ 期钱志博等 基于强化预处理工艺的某锂矿浮选试验研究 万方数据 表 ５ 推荐流程试验结果 产品名称产率／ ％ Ｌｉ２Ｏ 品位／ ％Ｌｉ２Ｏ 回收率／ ％ 锂精矿１４．４８４．１５５８．１３ 磁性脉石４．７６１．２５５．７６ 易浮脉石７．０３１．０１６．８７ 锂尾矿７３．７３０．４１２９．２４ 原矿１００．００１．０３１００．００ 两扫浮选，锂精矿 Ｌｉ２Ｏ 品位达到 ４．１５％，较表 ２ 中锂 精矿 Ｌｉ２Ｏ 品位 ２．８４％有较大提升。 预处理⁃浮选所得锂精矿形貌如图 ６ 所示。 对比 发现，图 ６ 中的杂质矿物较图 ２ 有较大程度减少，说明 强化脱除磁性脉石、易浮脉石等预处理工艺有利于锂 精矿 Ｌｉ２Ｏ 品位的提升。 图 ６ 经预处理所得锂精矿形貌 １ 锂辉石； ２ 锂磷铝石； ３ 电气石； ４ 钾长石 ４ 结 语 １） 某低品位含锂矿石中锂辉石蚀变作用较强，锂 辉石纯矿物 Ｌｉ２Ｏ 品位仅为 ５．２２％，说明该矿石中含锂 矿物与其他矿物交代作用强烈，逐渐锂云母化、黏土矿 物化，可浮性也因此变差。 ２） 在含锂矿物浮选之前脱除铌钽铁矿等磁性脉 石和方解石、磷灰石等易浮脉石，不仅能够减少后续锂 浮选的压力，还能提升锂精矿品质。 ３） ＢＫ３１７⁃２ 较传统含锂矿物捕收剂油酸选择性 更好、泡沫更加充实、流动性好，有必要进一步加以应 用和研究。 ４） 尽管采用强化预处理⁃浮选工艺回收含锂矿 物，锂精矿中仍然存在一定含量的以硅酸盐为主的脉 石。 有必要在后续工作中探索添加反浮选工序并结合 选锂尾矿进行长石、石英分步回收的可行性。 参考文献 ［１］ 冯恒毅． 河南官坡伟晶岩中锂辉石的矿物学及提锂工艺研究［Ｄ］． 北京中国地质大学（北京）珠宝学院， ２００９． ［２］ 梅 志，孙 伟，刘若华，等． 四川某锂辉石矿浮选试验研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１５，３５（５）４６－４８． ［３］ 吴西顺，王登红，黄文斌，等． 全球锂矿及伴生铍铌钽的采选冶技 术发展趋势［Ｊ］． 矿产综合利用， ２０２０（１）１－９． ［４］ 赵悦豪，王毓华，郑海涛，等． 四川某锂辉石矿磨矿产品粒级优化 试验研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１９，３９（１）４９－５３． ［５］ 孟 雨，葛英勇，刘 鸣，等． 新型锂辉石捕收剂选矿试验［Ｊ］． 矿 冶工程， ２０１６，３６（８）１４２－１４４． ［６］ 孙传尧，印万忠． 关于硅酸盐矿物的可浮性与其晶体结构及表面 特性关系的研究［Ｊ］． 矿冶， １９９８（３）２２－２８． ［７］ 陈若葵，王 杜，谭群英，等． 磷酸盐沉淀法从低浓度含锂溶液中 回收锂的研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１６，３６（５）９７－９９． ［８］ 程仁举，李成秀，刘 星，等． 川西某低品位锂辉石矿分选试验研 究［Ｊ］． 有色金属（选矿部分）， ２０１７（５）４２－４５． ［９］ 李荣改，宋翔宇，高 志，等． 河南某地低品位含锂粘土矿提锂新 工艺研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１４，３４（６）８１－８４． 引用本文 钱志博，于 洋，周少珍． 基于强化预处理工艺的某锂矿浮 选试验研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０２１，４１（１）５９－６２． 􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎 关于检测学术不端的公告 为弘扬良好学术风气，保护知识产权，防止抄袭、伪造、篡改、不当署名、一稿多投、一个学术成果多篇发表等 学术不端行为，本刊与中国学术期刊（光盘版）电子杂志社合作，由中国学术期刊（光盘版）电子杂志社学术不端 文献检测中心对本刊网络版刊登的文章进行系统检测，并按照“中国学术期刊网络出版总库删除学术不端文 献暂行办法”，对出现以上学术不端行为的文章作出严肃处理。 特此公告 矿冶工程杂志编辑部 ２０２１ 年 ２ 月 ２６矿 冶 工 程第 ４１ 卷 万方数据