锂辉石选矿研究现状及展望
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ICSNS N43 1-001521-52/7T6D3 M矿I业NI研NG究 与R开 &发D第,3V4ol卷.34第,N4o期.4 20A1g4u年.20814月
Fra Baidu bibliotek
锂辉石选矿研究现状及展望*
何桂春,蒋 巍,项华妹
(江西理工大学 资源与环境工程学院, 江西 赣州市 341000)
* 收稿日期:2013-06-20 基 金 项 目 :国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 (51104070);江 西 省 研 究 生 创 新 专 项 资 金 项 目 (YC2013-S183). 作者简介:何桂 春 (1971-),女,湖 南 邵 东 人,博 士,教 授,主 要 研 究 矿 物 分 选 理 论 及 工 艺 、矿 冶 二 次 资 源 综 合 利 用 ,Email:903694954@ qq.com。
Jiangxi 341000,China) Abstract:The study status of spodumene beneficiation was introduced,and the situation and development trend of pro- cessing flowsheet,flotation collectors, modifier and the mechanism of flotation reagents were elaborated.Spodumene beneficiation was suggested to focus on researches on the mineral processing such as dense liquid separation and dense medium separation,and to find out the suitable dense liquid and dense medium for enhancing the beneficiation efficiency. For complex spodumene mine,the joint dressing process has become the development trend of spodumene beneficiation process.During the developing process of flotation reagent, attention should be paid to high efficiency of the reagent,the influence of the joint reagent and development of small mole- cule modifiers of spodumene.Quantum Chemistry and Mo- lecular Dymamics Simulation were applied to further study the interaction mechanism of spodumene with flotation rea-
Research Status and Prospects of Spodumene Beneficiation HE Guichun,JIANG Wei,XIANG Huamei
(Faculty of Resource and Environmental Engineering, Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou,
罗仙平等 对 [4] 江西某地锂辉石矿进行了直 接 浮 选工艺的研究。原 矿 中 脉 石 矿 物 种 类 繁 多,嵌 布 特 征 复 杂 ,主 要 矿 物 为 锂 辉 石 和 腐 锂 辉 石 ,单 体 解 离 度 差。在试验中,以 NaOH、Na2CO3、CaCl2 作 组 合 调 整 剂 ,氧 化 石 蜡 皂 + 油 酸 作 组 合 捕 收 剂 。 通 过 试 验 , 在原矿 Li2O 品 位 为 1.46% 的 条 件 下,获 得 了 品 位 为 5.68% ,回 收 率 为 76.72% 的 锂 辉 石 精 矿 。
我 国 锂 辉 石 矿 资 源 丰 富 ,目 前 居 世 界 第 二 位 ,主 要分 布 在 四 川、新 疆、江 西、湖 南 等 地。 资 源 虽 然 比 较丰富,但品位比 较 低、嵌 布 粒 度 细,对 锂 资 源 的 开 发利用技术及其相关的理论基础研究也比较薄弱, 导致锂资源利用 率 低。 近 年 来,我 国 每 年 要 从 澳 大 利亚进口大约5万t的锂辉石精矿以供我国的耐热 陶瓷、微晶玻 璃 以 及 锂 盐 业 的 需 求 。 [1] 面 对 如 此 庞 大的市场,我们不得 不 深 度 研 究 锂 辉 石 的 选 矿 生 产 工艺,全面提高生 产 水 平,降 低 生 产 成 本,提 高 锂 辉 石的生产效率和经 济 效 益,这 也 是 当 前 锂 辉 石 产 业 的当务之急。
孙蔚等 对 [3] 四 川 某 地 锂 辉 石 矿 进 行 磨 矿 细 度 、 搅 拌 强 度 、调 整 剂 配 比 、捕 收 剂 用 量 及 水 质 软 硬 等 试 验 。 在 试 验 中 发 现 ,锂 辉 石 与 脉 石 矿 物 如 石 英 、长 石 的分离需要一定强 度 的 搅 拌,而 且 搅 拌 时 间 的 长 短 与 NaOH 的用 量 有 直 接 的 关 系。 虽 然 不 用 NaOH 也能通过搅拌作业 达 到 分 离 脉 石 的 目 的,但 是 所 需 时间长。随着 NaOH 用量的增加,搅拌时间相 应 的 缩短,而且锂辉石精 矿 的 品 位 和 回 收 率 也 得 到 相 应 的提高。但要注意 的 是,NaOH 的 使 用 与 水 质 软 硬 有很大的关系。当为硬水质时,加入 NaOH 不 仅 使 锂辉石得到 了 活 化,也 使 石 英、长 石 等 脉 石 受 到 活 化,使锂 辉 石 粗 精 矿 的 品 位 下 降。 当 为 软 水 质 时, NaOH 的活化作用明显,有 利 于 锂 辉 石 精 矿 品 位 和 回收 率 的 提 升。 在 对 Na2CO3 进 行 调 整 剂 试 验 时, 随着 Na2CO3 用量的增加,对锂辉石的 选 择 性 增 强, 精 矿 品 位 有 明 显 的 提 升 ,但 用 量 过 大 时 ,回 收 率 会 有 所下降。经过一系列的条件试验,在原矿 Li2O 品位 1.42%的条件下,最 终 获 得 精 矿 Li2O 品 位6.04%, 回 收 率85.88% 的 较 好 指 标 。
手选法是利用锂辉石矿与脉石矿物之间颜色或 外观等物理性质的差异进行人工分选的一种选别方 法 。 手 选 技 术 要 求 低 ,操 作 过 程 简 单 ,不 需 要 特 别 的 场地和设备,只需要 在 简 易 的 手 选 皮 带 或 者 手 选 操 作台上即可进行。手选可以初步地使矿石与脉石分 离 ,提 高 矿 石 的 入 选 品 位 ,减 少 后 续 操 作 的 矿 石 处 理 量 ,有 利 于 后 续 简 化 选 别 工 艺 ,获 得 较 优 浮 选 指 标 。
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矿 业 研 究 与 开 发 2014,34(4)
1.1 浮 选 法 浮选 法 是 锂 矿 石 最 重 要 的 选 别 方 法,特 别 是 对
以细粒浸染状存在的锂辉石。锂辉石浮选主要受矿 石性质、磨矿细度、搅 拌 作 业、调 整 剂 配 比 以 及 水 质 软硬等因素的影响。对于表面未受污染的锂辉石纯 矿 物 ,则 很 容 易 用 油 酸 及 其 皂 类 药 剂 浮 起 ,浮 选 矿 浆 中最适 pH 为近 中 性 的 弱 碱 性。Pradip[2]在 研 究 中 发 现 ,在 用 浮 选 的 方 法 对 锂 辉 石 进 行 选 别 时 ,锂 辉 石 矿表面常受到矿浆 中 矿 泥 的 污 染,而 且 矿 浆 中 一 般 存在一些熔盐离子(Ca2+ 、Fe3+ 、Mg2+ 等),它们虽然 能 够 活 化 锂 辉 石 ,但 同 时 也 将 石 英 等 脉 石 矿 物 活 化 , 使得锂辉石的浮 选 效 果 下 降。 所 以,在 浮 选 锂 辉 石 前,一般要先 加 入 Na2CO3 消 除 矿 浆 中 熔 盐 离 子 的 影响和进行搅拌脱泥,并在加入 NaOH 所形成的 高 碱性介质中对锂辉 石 矿 进 行 表 面 擦 洗,锂 辉 石 回 收 率随 NaOH 用量的增加而提高。
袁立迎 对 [5] 新疆某共生锂辉石矿进行了探 索 性
试验。根据该锂辉石矿的嵌布特性和通过磨矿细度 试验,确定磨矿 30 min 时,-150 目 含 量 为 70% 时 为最佳磨 矿 细 度。 采 用 Na2CO3 和 NaOH 进 行 调 浆,控 制 pH 值 10.5~11.5,使 用 CaCl2 作 为 活 化 剂 ,氧 化 石 蜡 皂 和 肟 酸 配 合 使 用 作 为 捕 收 剂 ,在 原 矿 含 Li2O 2.00% 条 件 下,获 得 了 Li2O 品 位 为 5. 95% ,回 收 率 为 96.9% 的 锂 辉 石 精 矿 。 1.2 手 选 法
摘 要:介绍了锂辉 石 矿 的 选 矿 研 究 现 状,对 其 选 矿 工 艺 流 程、浮选捕收剂、调整 剂 以 及 锂 辉 石 与 浮 选 药 剂 作 用 机 理 的 现状及发展 趋 势 作 了 详 细 阐 述,指 出 锂 辉 石 选 矿 应 加 大 重 液、重介质等选矿工艺的研究,寻找合适的重液、重介 质 以 提 高锂辉石的选别效 益;对 于 复 杂 锂 辉 石 矿,联 合 选 矿 法 已 成 为锂辉石选矿工艺的发展趋势。在浮选药剂的开发过程中, 要注重药剂的高效 性,探 究 组 合 药 剂 的 影 响,研 制 锂 辉 石 小 分子调整剂,并 采 用 量 子 化 学 和 分 子 动 力 学 模 拟 的 研 究 方 法,深入了解锂辉石 矿 与 药 剂 相 互 作 用 的 机 理,指 导 锂 辉 石 浮选新药剂的合成与开发。 关 键 词 :锂 辉 石 ;选 矿 工 艺 ;选 矿 药 剂 中 图 分 类 号 :TD955 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1005-2763(2014)04-0128-05 DOI:10.13827/j.cnki.kyyk.2014.04.017
gent,so as to guide the synthesis and development of new reagents. Key Words:Spodumene,Beneficiation technology,Flotation reagents
锂辉石是最重要的锂矿物资源之一。锂辉石属 单 斜 晶 系 晶 体,常 呈 柱 状、粒 状 或 板 状。 颜 色 呈 灰 白、灰绿、翠 绿、紫 色 或 黄 色 等。 玻 璃 光 泽,条 痕 无 色,硬度为 6.5~7,密 度 为 3.03~3.22g/cm3。 锂 辉 石 主 要 产 于 富 锂 花 岗 伟 晶 岩 中 ,共 生 矿 物 有 石 英 、 钠长石、微斜长 石 等。 晶 体 在 加 热 或 被 紫 外 线 照 射 时会改变颜色,在 阳 光 作 用 下 也 会 失 去 光 泽。 焙 烧 至1000℃左右时迅速转变 为 β型 锂 辉 石,并 具 热 裂 性质。
1 锂 辉 石 选 矿 工 艺 的 研 究 现 状 及 展 望
不同锂矿床和不同产地的锂矿石其组分和性质 差别很大,因此 锂 矿 石 分 选 工 艺 也 较 复 杂。 在 工 业 实践 中,锂 矿 石 选 别 方 法 有:浮 选 法、手 选 法、热 裂 法、重液、重 介 质 选 矿 法、磁 选 法、联 合 选 矿 法 等,其 中浮选法是应用最广泛的方法。
Fra Baidu bibliotek
锂辉石选矿研究现状及展望*
何桂春,蒋 巍,项华妹
(江西理工大学 资源与环境工程学院, 江西 赣州市 341000)
* 收稿日期:2013-06-20 基 金 项 目 :国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 (51104070);江 西 省 研 究 生 创 新 专 项 资 金 项 目 (YC2013-S183). 作者简介:何桂 春 (1971-),女,湖 南 邵 东 人,博 士,教 授,主 要 研 究 矿 物 分 选 理 论 及 工 艺 、矿 冶 二 次 资 源 综 合 利 用 ,Email:903694954@ qq.com。
Jiangxi 341000,China) Abstract:The study status of spodumene beneficiation was introduced,and the situation and development trend of pro- cessing flowsheet,flotation collectors, modifier and the mechanism of flotation reagents were elaborated.Spodumene beneficiation was suggested to focus on researches on the mineral processing such as dense liquid separation and dense medium separation,and to find out the suitable dense liquid and dense medium for enhancing the beneficiation efficiency. For complex spodumene mine,the joint dressing process has become the development trend of spodumene beneficiation process.During the developing process of flotation reagent, attention should be paid to high efficiency of the reagent,the influence of the joint reagent and development of small mole- cule modifiers of spodumene.Quantum Chemistry and Mo- lecular Dymamics Simulation were applied to further study the interaction mechanism of spodumene with flotation rea-
Research Status and Prospects of Spodumene Beneficiation HE Guichun,JIANG Wei,XIANG Huamei
(Faculty of Resource and Environmental Engineering, Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou,
罗仙平等 对 [4] 江西某地锂辉石矿进行了直 接 浮 选工艺的研究。原 矿 中 脉 石 矿 物 种 类 繁 多,嵌 布 特 征 复 杂 ,主 要 矿 物 为 锂 辉 石 和 腐 锂 辉 石 ,单 体 解 离 度 差。在试验中,以 NaOH、Na2CO3、CaCl2 作 组 合 调 整 剂 ,氧 化 石 蜡 皂 + 油 酸 作 组 合 捕 收 剂 。 通 过 试 验 , 在原矿 Li2O 品 位 为 1.46% 的 条 件 下,获 得 了 品 位 为 5.68% ,回 收 率 为 76.72% 的 锂 辉 石 精 矿 。
我 国 锂 辉 石 矿 资 源 丰 富 ,目 前 居 世 界 第 二 位 ,主 要分 布 在 四 川、新 疆、江 西、湖 南 等 地。 资 源 虽 然 比 较丰富,但品位比 较 低、嵌 布 粒 度 细,对 锂 资 源 的 开 发利用技术及其相关的理论基础研究也比较薄弱, 导致锂资源利用 率 低。 近 年 来,我 国 每 年 要 从 澳 大 利亚进口大约5万t的锂辉石精矿以供我国的耐热 陶瓷、微晶玻 璃 以 及 锂 盐 业 的 需 求 。 [1] 面 对 如 此 庞 大的市场,我们不得 不 深 度 研 究 锂 辉 石 的 选 矿 生 产 工艺,全面提高生 产 水 平,降 低 生 产 成 本,提 高 锂 辉 石的生产效率和经 济 效 益,这 也 是 当 前 锂 辉 石 产 业 的当务之急。
孙蔚等 对 [3] 四 川 某 地 锂 辉 石 矿 进 行 磨 矿 细 度 、 搅 拌 强 度 、调 整 剂 配 比 、捕 收 剂 用 量 及 水 质 软 硬 等 试 验 。 在 试 验 中 发 现 ,锂 辉 石 与 脉 石 矿 物 如 石 英 、长 石 的分离需要一定强 度 的 搅 拌,而 且 搅 拌 时 间 的 长 短 与 NaOH 的用 量 有 直 接 的 关 系。 虽 然 不 用 NaOH 也能通过搅拌作业 达 到 分 离 脉 石 的 目 的,但 是 所 需 时间长。随着 NaOH 用量的增加,搅拌时间相 应 的 缩短,而且锂辉石精 矿 的 品 位 和 回 收 率 也 得 到 相 应 的提高。但要注意 的 是,NaOH 的 使 用 与 水 质 软 硬 有很大的关系。当为硬水质时,加入 NaOH 不 仅 使 锂辉石得到 了 活 化,也 使 石 英、长 石 等 脉 石 受 到 活 化,使锂 辉 石 粗 精 矿 的 品 位 下 降。 当 为 软 水 质 时, NaOH 的活化作用明显,有 利 于 锂 辉 石 精 矿 品 位 和 回收 率 的 提 升。 在 对 Na2CO3 进 行 调 整 剂 试 验 时, 随着 Na2CO3 用量的增加,对锂辉石的 选 择 性 增 强, 精 矿 品 位 有 明 显 的 提 升 ,但 用 量 过 大 时 ,回 收 率 会 有 所下降。经过一系列的条件试验,在原矿 Li2O 品位 1.42%的条件下,最 终 获 得 精 矿 Li2O 品 位6.04%, 回 收 率85.88% 的 较 好 指 标 。
手选法是利用锂辉石矿与脉石矿物之间颜色或 外观等物理性质的差异进行人工分选的一种选别方 法 。 手 选 技 术 要 求 低 ,操 作 过 程 简 单 ,不 需 要 特 别 的 场地和设备,只需要 在 简 易 的 手 选 皮 带 或 者 手 选 操 作台上即可进行。手选可以初步地使矿石与脉石分 离 ,提 高 矿 石 的 入 选 品 位 ,减 少 后 续 操 作 的 矿 石 处 理 量 ,有 利 于 后 续 简 化 选 别 工 艺 ,获 得 较 优 浮 选 指 标 。
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矿 业 研 究 与 开 发 2014,34(4)
1.1 浮 选 法 浮选 法 是 锂 矿 石 最 重 要 的 选 别 方 法,特 别 是 对
以细粒浸染状存在的锂辉石。锂辉石浮选主要受矿 石性质、磨矿细度、搅 拌 作 业、调 整 剂 配 比 以 及 水 质 软硬等因素的影响。对于表面未受污染的锂辉石纯 矿 物 ,则 很 容 易 用 油 酸 及 其 皂 类 药 剂 浮 起 ,浮 选 矿 浆 中最适 pH 为近 中 性 的 弱 碱 性。Pradip[2]在 研 究 中 发 现 ,在 用 浮 选 的 方 法 对 锂 辉 石 进 行 选 别 时 ,锂 辉 石 矿表面常受到矿浆 中 矿 泥 的 污 染,而 且 矿 浆 中 一 般 存在一些熔盐离子(Ca2+ 、Fe3+ 、Mg2+ 等),它们虽然 能 够 活 化 锂 辉 石 ,但 同 时 也 将 石 英 等 脉 石 矿 物 活 化 , 使得锂辉石的浮 选 效 果 下 降。 所 以,在 浮 选 锂 辉 石 前,一般要先 加 入 Na2CO3 消 除 矿 浆 中 熔 盐 离 子 的 影响和进行搅拌脱泥,并在加入 NaOH 所形成的 高 碱性介质中对锂辉 石 矿 进 行 表 面 擦 洗,锂 辉 石 回 收 率随 NaOH 用量的增加而提高。
袁立迎 对 [5] 新疆某共生锂辉石矿进行了探 索 性
试验。根据该锂辉石矿的嵌布特性和通过磨矿细度 试验,确定磨矿 30 min 时,-150 目 含 量 为 70% 时 为最佳磨 矿 细 度。 采 用 Na2CO3 和 NaOH 进 行 调 浆,控 制 pH 值 10.5~11.5,使 用 CaCl2 作 为 活 化 剂 ,氧 化 石 蜡 皂 和 肟 酸 配 合 使 用 作 为 捕 收 剂 ,在 原 矿 含 Li2O 2.00% 条 件 下,获 得 了 Li2O 品 位 为 5. 95% ,回 收 率 为 96.9% 的 锂 辉 石 精 矿 。 1.2 手 选 法
摘 要:介绍了锂辉 石 矿 的 选 矿 研 究 现 状,对 其 选 矿 工 艺 流 程、浮选捕收剂、调整 剂 以 及 锂 辉 石 与 浮 选 药 剂 作 用 机 理 的 现状及发展 趋 势 作 了 详 细 阐 述,指 出 锂 辉 石 选 矿 应 加 大 重 液、重介质等选矿工艺的研究,寻找合适的重液、重介 质 以 提 高锂辉石的选别效 益;对 于 复 杂 锂 辉 石 矿,联 合 选 矿 法 已 成 为锂辉石选矿工艺的发展趋势。在浮选药剂的开发过程中, 要注重药剂的高效 性,探 究 组 合 药 剂 的 影 响,研 制 锂 辉 石 小 分子调整剂,并 采 用 量 子 化 学 和 分 子 动 力 学 模 拟 的 研 究 方 法,深入了解锂辉石 矿 与 药 剂 相 互 作 用 的 机 理,指 导 锂 辉 石 浮选新药剂的合成与开发。 关 键 词 :锂 辉 石 ;选 矿 工 艺 ;选 矿 药 剂 中 图 分 类 号 :TD955 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1005-2763(2014)04-0128-05 DOI:10.13827/j.cnki.kyyk.2014.04.017
gent,so as to guide the synthesis and development of new reagents. Key Words:Spodumene,Beneficiation technology,Flotation reagents
锂辉石是最重要的锂矿物资源之一。锂辉石属 单 斜 晶 系 晶 体,常 呈 柱 状、粒 状 或 板 状。 颜 色 呈 灰 白、灰绿、翠 绿、紫 色 或 黄 色 等。 玻 璃 光 泽,条 痕 无 色,硬度为 6.5~7,密 度 为 3.03~3.22g/cm3。 锂 辉 石 主 要 产 于 富 锂 花 岗 伟 晶 岩 中 ,共 生 矿 物 有 石 英 、 钠长石、微斜长 石 等。 晶 体 在 加 热 或 被 紫 外 线 照 射 时会改变颜色,在 阳 光 作 用 下 也 会 失 去 光 泽。 焙 烧 至1000℃左右时迅速转变 为 β型 锂 辉 石,并 具 热 裂 性质。
1 锂 辉 石 选 矿 工 艺 的 研 究 现 状 及 展 望
不同锂矿床和不同产地的锂矿石其组分和性质 差别很大,因此 锂 矿 石 分 选 工 艺 也 较 复 杂。 在 工 业 实践 中,锂 矿 石 选 别 方 法 有:浮 选 法、手 选 法、热 裂 法、重液、重 介 质 选 矿 法、磁 选 法、联 合 选 矿 法 等,其 中浮选法是应用最广泛的方法。