浮选分离药剂及其应用、选锂尾矿的资源化利用方法

本公开涉及尾矿选矿，例如涉及一种浮选分离药剂及其应用、选锂尾矿的资源化利用方法。

背景技术：

1、近年来，锂资源的需求呈现爆发式增长，国内外大量的锂辉石矿被开发并用于生产碳酸锂。其中，在针对锂辉石矿的选矿过程中，由于主流工艺仍然为浮选工艺，因而产生了大量的选锂尾矿，具体地，选锂尾矿量约占入选矿石量的80％，且这部分选锂尾矿中的主要成分为长石和石英。然而，很多选厂将这部分选锂尾矿进行了堆存，这不仅占用了大量的耕地或林地，而且还造成了选锂尾矿中长石和石英等资源的浪费。

2、长石和石英已被广泛应用于建材、陶瓷、玻璃、耐火材料以及电子电器等诸多领域，矿物学鉴定发现选锂尾矿主要由长石和石英组成。目前，对选锂尾矿的研究主要集中在实验室浮选分离，但在浮选分离的过程中需要添加大量的氢氟酸进行擦洗，从而利用氢氟酸的强烈腐蚀作用，暴露出长石和石英的新鲜解离表面，以利于后续浮选药剂的作用。但由于环保方面的问题，氢氟酸目前在实际选矿中已被禁止使用，因此，亟需开展新的无氟工艺研发。

3、目前，对选锂尾矿常见的处理方式涉及到进一步选锂的相关工艺。然而，由于选锂尾矿本身就是废弃资源，其中的锂品位极低，因而进一步选锂虽然能够获得品位为5％左右的锂精矿，但是与设备和药剂等方面的投入相比显然是得不偿失的；在此基础上，相关报道(例如，文献《四川可尔因选锂尾矿锂辉石再选实验研究》)还指出每产出1吨的锂精矿，就会产生约30吨的尾矿，也即，该技术仍然不能有效处理尾矿。

4、此外，也有少部分文献研究了回收选锂尾矿中的长石精矿和石英精矿的相关工艺。例如，文献《锂辉石浮选尾矿综合利用试验》中报道了采用从石英中分离长石的捕收剂十二胺、调整剂hf、水玻璃、硫酸分离选锂尾矿中的长石和石英的试验，最终获得了产率为18.31％的云母精矿，产率为37.38％、钾钠合量为13.30％、1200℃煅烧白度为78.9％的长石精矿，以及产率为28.07％、sio2品位为98.34％、fe2o3含量为0.038％的石英精矿。然而，该文献中采用的是常见的针对长石和石英的选矿药剂，并没有针对选锂尾矿的特点进行改进，并且对于长石精矿和石英精矿的选矿效果仍有待提升；另外，该文献中也采用了大量的氢氟酸。

5、综上所述，目前亟需一种选锂尾矿的资源化利用方法，以至少达到不仅能够对选锂尾矿进行有效处理，而且能够有效回收长石精矿和石英精矿，同时环境友好的效果。

技术实现思路

1、本公开的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种浮选分离药剂及其应用、选锂尾矿的资源化利用方法，以至少达到不仅能够对选锂尾矿进行有效处理，而且能够有效回收长石精矿和石英精矿，同时环境友好的效果。

2、本公开的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一方面，提供一种浮选分离药剂。所述浮选分离药剂包括长石捕收剂，所述长石捕收剂包括n-十二烷基-1,3-丙撑二胺、季铵盐以及石油磺酸钠。

4、在一些实施例中，所述n-十二烷基-1,3-丙撑二胺、所述季铵盐与所述石油磺酸钠的质量比为1～2:2～3:5～7。

5、在一些示例中，所述n-十二烷基-1,3-丙撑二胺、所述季铵盐与所述石油磺酸钠的质量比为2:3:5。

6、在一些实施例中，所述季铵盐包括十二烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲基氯化铵中的至少一种。

7、在一些实施例中，所述浮选分离药剂还包括石英抑制剂，所述石英抑制剂包括水玻璃、六偏磷酸钠、草酸以及木质素磺酸盐中的至少一种。

8、另一方面，提供一种如上述实施例中任一项所述的浮选分离药剂在选锂尾矿的浮选分离中的应用。

9、需要说明的是，所述选锂尾矿为锂辉石矿经过浮选法分选得到的尾矿。

10、在一些示例中，所述选锂尾矿的矿物组成包括石英、钠长石以及钾长石；其中，所述石英的质量百分比为45％～55％，所述钠长石的质量百分比为35％～40％，所述钾长石的质量百分比为5％～15％。

11、又一方面，提供一种选锂尾矿的资源化利用方法。所述资源化利用方法使用如上述实施例中任一项所述的浮选分离药剂。所述资源化利用方法包括：对所述选锂尾矿进行磁选，得到磁选精矿和磁选尾矿；对所述磁选尾矿进行脱泥和浓密，得到高浓度尾矿矿浆；向所述高浓度尾矿矿浆中添加混酸，进行擦洗，得到擦洗矿浆；对所述擦洗矿浆进行调浆，得到待选矿浆；以及使用所述浮选分离药剂对所述待选矿浆进行浮选，得到长石精矿和石英精矿。

12、需要说明的是，所述选锂尾矿为锂辉石矿经过浮选法分选得到的尾矿。

13、在一些示例中，所述选锂尾矿的矿物组成包括石英、钠长石以及钾长石；其中，所述石英的质量百分比为45％～55％，所述钠长石的质量百分比为35％～40％，所述钾长石的质量百分比为5％～15％。

14、在一些实施例中，所述对所述选锂尾矿进行磁选，得到磁选精矿和磁选尾矿，包括：对所述选锂尾矿进行弱磁选，得到弱磁选精矿和弱磁选尾矿；以及对所述弱磁选尾矿进行强磁选，得到强磁选精矿和强磁选尾矿；其中，所述弱磁选精矿和所述强磁选精矿合并为所述磁选精矿，所述强磁选尾矿为所述磁选尾矿。

15、在一些示例中，所述弱磁选的背景场强为0.1～0.2t。

16、在一些示例中，所述强磁选的背景场强为1.0～1.5t。

17、在一些实施例中，所述高浓度尾矿矿浆的质量浓度为60％～70％。

18、在一些示例中，所述脱泥和所述浓密采用水力旋流器进行。

19、在一些实施例中，所述混酸包括硫酸、磷酸、硝酸以及草酸中的至少两种。

20、在一些示例中，所述混酸的质量浓度为10％～20％。

21、示例性的，所述混酸的用量为2000～5000g/t·给矿。

22、在一些示例中，所述擦洗包括采用高剪切力的擦洗机进行强搅拌。

23、示例性的，所述高剪切力的擦洗机包括gsc擦洗机。

24、例如，所述gsc擦洗机的功率≥30kw。

25、在一些实施例中，所述待选矿浆的ph值为1.5～2.5。

26、在一些示例中，所述对所述擦洗矿浆进行调浆，得到待选矿浆，包括：将所述擦洗矿浆的质量浓度调节为30％～35％，再使用硫酸溶液将ph值调节为1.5～2.5，得到所述待选矿浆。

27、在一些实施例中，所述长石捕收剂的用量为500～1200g/t·给矿。

28、在一些示例中，所述长石捕收剂的用量为700～1000g/t·给矿。

29、在一些实施例中，在所述浮选分离药剂还包括石英抑制剂的情况下，所述石英抑制剂的用量为500～1500g/t·给矿。

30、在一些示例中，所述石英抑制剂的用量为800～900g/t·给矿。

31、在一些实施例中，所述浮选包括粗选、精选以及扫选。

32、所述粗选得到长石粗精矿和石英粗精矿；其中，所述长石粗精矿进入所述精选，所述石英粗精矿进入所述扫选；在所述粗选中，所述长石捕收剂的用量为200～500g/t·给矿，例如为400～500g/t·给矿；所述石英抑制剂的用量为300～800g/t·给矿，例如为500～600g/t·给矿。

33、所述精选得到所述长石精矿；其中，在所述精选中，所述长石捕收剂的用量为200～400g/t·给矿，例如为200～300g/t·给矿；所述石英抑制剂的用量为200～500g/t·给矿，例如为300g/t·给矿。

34、所述扫选得到所述石英精矿；其中，在所述扫选中，所述长石捕收剂的用量为100～300g/t·给矿，例如为100～200g/t·给矿；所述石英抑制剂的用量为0～200g/t·给矿，例如为0g/t·给矿。

35、在一些示例中，所述粗选的次数为1次，所述精选的次数为1～3次，所述扫选的次数为1～2次。

36、需要说明的是，由于长石和石英均为架状硅酸盐矿物，加之碎磨过程中受到金属离子的侵染，使得两者表面性质极其相似，因此常规的阳离子捕收剂或阴离子捕收剂均难以进行选择性地浮选分离。

37、对此，本公开提供的浮选分离药剂和资源化利用方法的原理包括：采用混酸对高浓度条件下的尾矿矿浆进行提高剪切应力的强力擦洗，使尾矿中的长石矿物和石英矿物暴露出新鲜解离面；在此基础上，采用长石捕收剂(包括n-十二烷基-1,3-丙撑二胺、季铵盐以及石油磺酸钠)能够进行定向吸附捕收，从而达到了有效回收长石精矿和石英精矿的效果。

38、值得注意的是，本公开的发明人经过研究发现：在酸性条件下(例如，在ph为1.5～2.5时)，n-十二烷基-1,3-丙撑二胺基本不会在石英表面吸附，但是可以在长石表面有效吸附；在此基础上，加入季铵盐和石油磺酸钠会进一步增强n-十二烷基-1,3-丙撑二胺的这种吸附效果，从而大幅度提升长石的疏水性以使其上浮，最终实现长石与石英的高效分离。

39、本公开的有益效果是：

40、1.本公开提供的一种浮选分离药剂，长石捕收剂对长石的捕收效果好，在此基础上，配合石英抑制剂，能够获得纯度高且品质好的长石精矿和石英精矿。

41、2.本公开提供的一种选锂尾矿的资源化利用方法，相较于传统的长石和石英的分选工艺，利用混酸在高剪切力的擦洗作用下对矿物表面进行强力擦洗刻蚀，替代传统使用的氢氟酸。

42、3.本公开提供的一种选锂尾矿的资源化利用方法，整体的药剂消耗量更低，并且流程结构简单，更加适用于选锂尾矿中长石与石英的浮选分离。