一种锂辉石矿物的浮选方法与流程

本发明涉及矿物分选加工，具体涉及一种锂辉石矿物的浮选方法。

背景技术：

1、锂辉石是一种单斜辉石，由锂铝硅酸盐组成单链结构，通常以硬岩复合硅铝酸盐(伟晶岩)矿床的形式产出。伟晶岩是侵入型火成岩，主要由石英、长石、锂辉石、云母的连锁矿物颗粒组成。在富含锂的伟晶岩矿物中，锂辉石是锂金属加工的重要原料之一，具有重要的经济价值。目前锂辉石矿物分选加工包括手选法、重选法、浮选法、重介质分选或其联合工艺等方法，但仍以浮选法为主导，尤其是对微细粒锂辉石矿物的富集回收。以锂辉石矿的矿石性质为基础，已开发了多类浮选技术应用于众多锂辉石矿富集回收过程中，如全泥浮选、脱泥浮选、重介质分选-浮选、浮选-磁选等工艺，这些工艺方法的基础均是利用锂辉石矿物与脉石矿物表面的物化性质差异实现的。然而，目的矿物与脉石矿物自身可浮性相近、难免金属离子杂质不当吸附、矿物表面性质调控困难、定向吸附捕集趋势不突出等多种因素，常常使得锂辉石矿物与脉石矿物在矿物分离体系中表达出相似的浮游性，进而造成锂辉石矿物与脉石矿物的浮选分离选择性及其效率不高。

2、目前，许多锂辉石矿的浮游分选试验及工业应用实践表明，以“三碱”(纯碱-氢氧化物-金属离子)的表面调控技术具有一定的相对优势，也是目前采用最多的方法。其由下述三步法组成：第一步，在磨矿过程中加入碳酸盐以作用于介质溶液和新生矿物表面上从而有效提高后续矿物的分离分选效果，其碳酸根(co32-)的有效作用包括：a)规避或沉降分选水溶液中难免金属离子(mg2+/ca2+/al3+/fe3+等)，防止难免金属离子无选择地吸附使得矿物表面性质趋同；b)改性调整不同矿物表面性质差异，增强脉石矿物与锂辉石矿物表面性质差异；c)分散或减低细粒矿物的负影响等，这一个过程中co32-沉淀/改性溶液中难免金属离子，进而规避难免金属离子吸附影响，同时由于锂矿物解离面上裸露al3+/li+，也可在锂矿物表面阳离子位点吸附co32-；第二步，加入氢氧化钠(oh-)进行长时间强搅拌调浆，这一过程的作用在于利用oh-溶蚀或擦洗锂辉石矿物表面si位点，同时与第一步中锂矿物表面al3+/li+原吸附的co32-竞争，使得锂辉石矿物表面形成更多的多个oh-活性区域，重塑锂辉石矿物表面；第三步，加入金属阳离子(ca2+/mg2+等离子)活化，其作用在于利用金属阳离子向“第二步”调整出的特定空间位置/区域的oh-上吸附，实现选择性活化目的矿物的目的。这些步骤/过程中，由于脉石矿物(长石、石英、云母等)在表面裸露的活性组分或空间结构与锂辉石矿物不同，使得脉石矿物表面基本很难发生上述的co32-改性-oh-活性-ca2+/mg2+离子活化顺次反应过程，因而，经过改性调整后，锂辉石与脉石矿物对阴离子/阳离子型捕收剂表现出可浮性差异。

3、然而，在上述浮选调整剂体系中，先以碳酸根作为浮游体系难免离子及其脉石矿物表面的沉淀或微细粒分散调整剂，再添加苛性碱以高oh-活度物种溶蚀清洗锂辉石表面而被选择性活化，通常使得整个溶液体系的碱度相对较高(ph为9.5-11)，相对偏离了许多锂辉石优势的捕收剂高活性的ph范围(ph为8.0-9.0)，也可以说，现有的高碱调整剂体系与锂辉石捕收剂离析活性之间存在一定的矛盾，如易出现强压强拉而使整体药剂消耗大，分选选择性欠缺等不足。尽管已报道了很多锂辉石矿的浮游分离技术，但现有技术常受限于目的矿物与脉石矿物表面相近的理化性质基础、分选溶液介质离子状态复杂、分选溶液碱度过高、调整剂与捕收剂间相互协同作用效率不高等原因，致使锂矿物浮选分离效率低。

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的分选效率低的缺陷，从而提供解决上述问题的一种锂辉石矿物的浮选方法。

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；

6、对磨矿矿浆进行调浆处理，然后依次加入高活性oh-调整剂进行碱溶蚀处理、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；

7、所述磨矿调整剂包括溶液缓冲组合剂和难免金属离子调整剂；

8、所述溶液缓冲组合剂为能将矿浆ph调整至7.5-9.0范围内的调整剂。

9、优选地，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、优选地，所述难免金属离子调整剂为碳酸盐或/和碳酸氢盐，优选为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的至少一种；

12、和/或，所述溶液缓冲组合剂和难免金属离子调整剂的质量比为(1-100)：1，其中，以待分选锂辉石矿石干矿的重量为1t计，所述溶液缓冲组合剂的用量为100-80000g/t，所述难免金属离子调整剂的用量为100-4000g/t；

13、和/或，所述磨矿矿浆的质量浓度为50-85％。

14、优选地，所述溶液缓冲组合剂为硼酸盐+盐酸组合、过硼酸+盐酸+氢氧化钠组合、磷酸二氢钾+磷酸氢二钠组合、磷酸二氢钾+氢氧化钠组合、三羟甲基氨基甲烷+盐酸组合、氯化铵+氨水组合中的至少一种。上述溶液缓冲组合剂既具有溶液介质离子、矿物表面定向调控功能，又具有缓冲缓释功能的溶液介质、矿物表面控制等效能作用。

15、优选地，所述硼酸盐+盐酸组合中，硼酸盐与盐酸的摩尔比为1：(0.8-3)，硼酸盐在磨矿矿浆中的浓度为0.03-0.1mol/l；

16、和/或，所述过硼酸+盐酸+氢氧化钠组合中，过硼酸、盐酸与氢氧化钠的摩尔比为1：1：(0.2-1)，过硼酸在磨矿矿浆中的浓度为0.05-0.1mol/l；

17、和/或，所述磷酸二氢钾+磷酸氢二钠组合中，磷酸二氢钾与磷酸氢二钠的摩尔比为1：(3-5)，磷酸二氢钾在磨矿矿浆中的浓度为0.01-0.05mol/l；

18、和/或，所述磷酸二氢钾+氢氧化钠组合中，磷酸二氢钾与氢氧化钠的摩尔比为1：(0.6-1.2)，磷酸二氢钾在磨矿矿浆中的浓度为0.05-0.10mol/l；

19、和/或，所述三羟甲基氨基甲烷+盐酸组合中，三羟甲基氨基甲烷与盐酸的摩尔比为1：(1-10)，三羟甲基氨基甲烷在磨矿矿浆中的浓度为0.08-0.1mol/l；

20、和/或，所述氯化铵+氨水组合中，氯化铵与氨水的摩尔比为1：(0.4-1)，氯化铵在磨矿矿浆中的浓度为0.4-1.0mol/l。

21、优选地，所述调浆处理后矿浆的质量浓度为25％-50％；

22、和/或，所述高活性oh-调整剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的至少一种；

23、和/或，以待分选锂辉石矿石干矿的重量为1t计，所述高活性oh-调整剂的用量为100-2000g/t；

24、和/或，所述碱溶蚀处理的时长为10-30min；

25、和/或，所述碱溶蚀处理后还加入相对于磨矿处理中溶液缓冲组合剂用量的0.18-0.5倍的溶液缓冲组合剂。可加可不加，在磨矿处理中溶液缓冲组合剂足量的情况下，碱溶蚀处理后可选择性不加溶液缓冲组合剂。

26、优选地，所述金属离子活化剂为氯化钙、氯化镁、氯化铁、硫酸镁、硫酸锰、硝酸钠、硝酸钾中的至少一种；

27、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50-1000g；

28、和/或，所述离子活化处理的时长为10-30min。

29、优选地，所述锂辉石矿物捕收剂为氧化石蜡皂、环烷酸皂、油酸钠、油酸、十二胺、十四胺、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸、烷基氨基酸类、烷基酰胺类中的至少一种；

30、和/或，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/t。

31、优选地，所述矿化处理中还加入起泡剂；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；

32、和/或，所述矿化处理的时长为2-10min。

33、优选地，所述起泡剂为2#油、mibc、杂醇中的至少一种；

34、和/或，所述起泡剂与锂辉石矿物捕收剂的质量比为1：(20-200)。

35、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；

36、和/或，所述浮选分离后还进行浓缩压缩处理。

37、优选地，所述粗选每段分选时间为3-6min；

38、和/或，所述精选每段分选时间为2-4min；

39、和/或，所述扫选每段分选时间为3-6min。

40、本发明技术方案，具有如下优点：

41、一种锂辉石矿物的浮选方法，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；对磨矿矿浆进行调浆处理，然后依次加入高活性oh-调整剂进行碱溶蚀处理、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；所述磨矿调整剂包括溶液缓冲组合剂和难免金属离子调整剂。目前现有技术多通过采用低碱度物质(例如，木质素磺酸钠)替换“三碱”体系中浮选剂降低碱度进行浮选，亦或是通过调控捕收时矿浆ph以达到提高捕收剂活性的目的。而本发明从oh-缓冲逻辑角度改进“三碱”体系，基于缓冲体系强大的补充或催化反应优势，实现“三碱”对矿物表面的高效改性调控，优化“三碱”对不同矿物表面的改性趋势及其效率，从而显著提高整个浮选分离体系的药剂作用效能，减低药剂消耗，而并非简单的矿浆ph调整可实现的。

42、具体的，本发明在磨矿过程中加入溶液缓冲组合剂的主要作用有：1)通过强化磨矿过程中矿浆co32-和ph(自由oh-)各自的作用效能，从而有效提高磨矿矿浆中难免ca2+/mg2+/fe3+中的沉淀与改性效能；即，充分地利用不同金属离子与碳酸盐/氢氧化物的溶度积差异并基于沉淀/溶解平衡原理，借助缓冲药剂的作用效能使得ca2+/mg2+/fe3+难免离子被定向沉淀改性的趋势增强，从而大大降低难免金属离子的负影响(如mg(oh)2溶度积远小于mgco3，故借助具缓冲效应的浮选剂补充足够的oh-而非加入过量的co32-来调整mg2+改性效果更好更具选择性)；同时，缓冲浮选剂的使用还能在磨矿解离过程中有效地平衡co32-、oh-对不同矿物的作用效果，从而有利于规避磨矿解离过程中添加过量阴离子抑制目的矿物的负影响；2)利用具oh-缓冲的改性调整系统，可迅速补充矿物表面吸附oh-或溶蚀si而消耗的游离oh-，并有助于在低碱度条件下实现oh-快速溶蚀si或擦洗矿物表面的目的，进而提高oh-改性锂辉石矿物表面的过程效率；3)基于具缓冲oh-作用的分离体系，能有效地改善活化金属离子mg2+/ca2+等的活化吸附作用效果，稳定的oh-环境可使金属离子更具选择地定向吸附至锂辉石矿物表面活性位点，重塑出更稳定更致密的金属离子活化层，更利于其被矿化捕收；经上述几个过程的耦合效应，有效地提高矿物表面改性效率及其选择性，而大大提高锂辉石矿物与脉石矿物的浮选分离效能。除上述提高矿物表面改性效率以及选择性的作用外，本发明溶液缓冲组合剂还具有以下作用：优化稳定矿化矿浆的溶液状态，促成捕收剂处于高离析高活性区间，从而有效提高捕收剂的捕集矿物活性并减低捕收剂的药剂消耗；稳定强化调整剂选择性改性细粒级矿物(细泥)的表面性质，从而改善细泥分散及其团聚吸附状态，减低细泥对矿物浮选分离的影响，提高分选效率；形成水质相对稳定的选矿回水，降低回水中杂质噪声，增强回水循环使用的适用性，提高回水的利用效率。