锂辉石选矿研究现状及展望

＊ 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。
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。
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/ki.kyyk.2014.04.017
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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。
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，
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 。
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。
ＩＣＳＮＳ Ｎ４３ １－００１５２１－５２．３４第，Ｎ４ｏ期．４ ２０Ａ１ｇ４ｕ年．２０８１４月
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）
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
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。
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 。