国内外锂矿物资源概况及其选矿工艺综述

4.2锂辉石、锂云母浮选研究现状

锂辉石、锂云母作为最重要的锂矿物资源,浮选法是这些矿物最主要的处理方法。

4.2.1锂辉石浮选研究

表面纯净的锂辉石很容易用油酸及其皂类浮起,浮选时的pH区间为4.0～9.0,最佳pH为弱碱性。而对于表面受风化污染或在矿浆中受矿泥污染的锂矿石其可浮性变坏,由于有害离子(Ca2+、Fe3+、Mg2+等)的存在,活化了像石英等类似的脉石矿物,这样就恶化了浮选效果。研究表明,如果先用碱(NaOH等强碱)处理锂辉石表面,则用多种阳离子捕收剂就能使锂辉石容易地浮出。目前在工业上用来浮选锂辉石的工艺流程有正浮选和反浮选两种。

正浮选通常采用阳离子,将磨细的矿石在加入强碱的碱性介质中高浓度、强搅拌、多次擦洗脱泥后,添加油酸及其皂类盐作捕收剂直接浮选锂辉石。浮选过程不加入抑制剂,主要是由于加入的NaOH和矿浆中的硅酸盐化合生成Na2SiO3,这些“自生水玻璃”是一种无机抑制剂,抑制石英等脉石矿物。在这些工艺过程中,锂辉石的碱性活化是一个关键问题。

反浮选是在石灰调整的碱性介质中,采用糊精、淀粉等抑制锂辉石,采用阳离子捕收剂(例如糊精胺的醋酸盐醇)浮出硅酸盐类脉石矿物,槽内产品即为锂辉石精矿,必要时采用HF树脂酸盐起泡剂进一步脱出铁矿物。

4.2.2锂云母浮选进展

对于细粒嵌布的锂云母矿国内外均采用浮选法。研究表明,表面纯净的锂云母不容易被油酸及其皂类盐浮起,必须先用氢氟酸活化矿物表面,其活化机理可能是氢氟酸与锂云母共生的石英发生了作用,使得锂云母完全单体解离,易于泡沫浮选。活化条件:HF的用量200g/t,活化20min后经过多次洗涤,然后用苛性钠(10kg/t)预先处理锂云母矿物的表面,再用油酸钠使其浮出。浮选时的pH区间为3.0～8.5,其他活化剂还有:Ca(OCl)2、Na2SiO3、K4[Fe(CN)6]等。当用混合胺类捕收剂浮选时,锂云母的提取率可达到90%[13]。美国北卡罗来纳州风化伟晶岩选矿厂就是使用混合胺作为捕收剂优先浮选锂云母。

4.3目前锂辉石、锂云母浮选实践中存在的问题

近十来年对锂辉石、锂云母浮选的研究并不多,而对卤水锂提取技术工艺研究得比较充分。归纳起来,目前锂辉石、锂云母等锂矿石浮选实践中存在的问题主要有以下四点。

(1)传统捕收剂选择性和效能有待提高。随着品位高、嵌布粒度粗的锂矿石资源的减少,面对贫、细、杂的锂资源,要得到合格的浮选精矿,采用传统的药剂方案很难奏效。

(2)捕收剂起泡性能差。在高碱度条件下用氧化石蜡皂作为锂辉石浮选捕收剂,因氧化石蜡皂起泡性能较差,这样使矿化泡沫层较薄,难以有效使目的矿物上浮。

(3)抑制剂选择性不强。常用的抑制剂有:Na2S、水玻璃等。这些药剂用量比较大,对环境污染较大,而且稳定性也不太好。Na2S很容易受氧化而失效,而且有一定毒性,很难满足环保要求;水玻璃虽是石英等脉石矿物常用的抑制剂,但其用量较大,且容易造成精矿难过滤等问题。

(4)浮选流程复杂、药剂用量大、各环节的独立性不强。随着矿石资源的枯竭,纯粹用单一传统的选矿工艺很难奏效。为了获得理想的选矿指标,浮选流程越来越复杂、药剂成本不断加大了;流程复杂致使灵活性下降,一个小的环节可能导致整个作业的瘫痪。

5结语

我国锂资源比较丰富,但品位比较低、嵌布粒度细、利用水平较低,资源优势尚未转化为经济优势。在这种情况下,我国应尽快发展锂资源的开发技术。目前国内对锂矿石浮选原理及其工艺研究得比较少,浮选工艺提取锂矿物是最主要的方法,应从锂矿石物理化学性质、开发新型捕收剂和抑制剂以及简化浮选工艺等方面展开研究,争取在提取锂矿石的技术上取得飞跃性的突破,使我国的锂资源优势转化为经济优势。