Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５８１ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ．２０１７ 现代矿业 总第５８１期 Ｍ０ＤＥＲＮ ＭＩＮＩＮＧ ２０１７年９月第９期 赣南某低品位锂辉石沉降脱泥一浮选回收试验 翁成钧 温胜来 （１．赣锋锂业有限公司；２．中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司； ３．华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心） 摘要赣南某低品位难选锂辉石矿Ｌｉ ０品位０．８５％，主要有用矿物锂辉石和腐锂辉石合计 仅占２．１％，生产现场工艺存在选别效果差、流程复杂的缺点。为高效回收该锂辉石矿中的锂，按 沉降脱泥一浮选提锂原则流程进行浮选试验。结果表明，磨矿细度一Ｏ．１０ ｍｍ占７５％时，原矿沉 降脱泥后，以ＮａＯＨ为ｐＨ调整剂、Ｎａ ＣＯ 为脉石抑制剂、ＣａＣ１ 为活化剂、ＬＨ一１为锂辉石捕收剂， 经１粗３精１扫闭路浮选流程分选，最终得到Ｌｉ Ｏ品位４．５１％、回收率７５．０３％的锂辉石精矿，指 标较好，可为生产现场选矿工艺流程的改造提供技术借鉴。 关键词低品位锂辉石 脱泥ＬＨ一１ 随着我国近年来锂辉石矿的大量开采，单一锂 辉石富矿资源不断减少，复杂难选锂辉石资源所占 比例逐渐增多，加强对低品位难选锂辉石矿的选矿 工艺研究显得尤为重要 引。 由表１、表２可知，该锂辉石矿Ｌｉ：０品位仅 ０．８５％，主要含锂矿物锂辉石和腐锂辉石仅占 ２．１％，脉石矿物以长石、石英、云母为主。 ２试验结果与讨论 目前锂辉石选别主要采用浮选回收 Ｊ，浮选工 艺分正浮选和反浮选两种。正浮选通过抑制脉石， 直接浮选出目的矿物；反浮选则预先对锂辉石酸化 处理，抑制目的矿物，再采用胺类或羧酸类捕收剂浮 选长石、石英等脉石，浮选尾矿再活化除杂得到锂辉 石精矿 。该锂辉石矿Ｌｉ：０品位低，脉石密度大且 赣南某锂辉石矿品位低，平均Ｌｉ：０品位仅 ０．７％～０．８％，属花岗伟晶岩型锂辉石矿。矿石矿 物组成复杂，矿物种类繁多、嵌布特征复杂，锂辉石 与脉石矿物致密共生，分选难度高，是一种典型的复 杂难选锂辉石矿。生产现场采用浮选脱泥一再磨一 分级溢流脱泥一底流浮选工艺回收锂辉石，回收指 标不理想，且流程较为复杂。为高效回收利用该锂 辉石矿中的锂，对其进行选矿试验。 １ 矿石性质 赣南某低品位锂辉石矿矿石化学多元素分析结 果见表１，主要矿物组成见表２。 表１ 矿石化学多元素分析结果 ％ 组成复杂，若使用反浮选工艺，存在上浮量大、药剂 消耗多的问题，因此采用正浮选工艺进行锂辉石的 回收。 浮选试验使用的ｐＨ调整剂ＮａＯＨ、分散剂 Ｎａ：ＣＯ，、活化剂ＣａＣ１ 均为分析纯试剂，新型云母捕 收剂ＭＡＳ一３和锂辉石捕收剂ＬＨ．１为实验室自配药 剂，主要成分为氧化石蜡皂、环烷酸皂、油酸。 ２．１条件试验 通过控制单一变量的方法分别对磨矿细度、脱 泥方式、药剂制度等进行条件试验，流程见图１。 ２．１．１磨矿细度试验 锂辉石浮选粒度一般要求小于０．１５ ｍｍ Ｊ，粒 度过粗或过细都不利于浮选。在ＮａＯＨ用量７００ ｇ／ｔ（球磨＋浮选用量５００＋２００ ｇ／ｔ）、Ｎａ２ＣＯ３用量 １ ０００ ｓ／ｔ（球磨＋浮选用量８００＋２００ ｇ／ｔ）、ＣａＣ１２用 翁成钧（１９９２一），男，助理工程师，３４２８０２江西省赣州市宁都 县。 量２５０ ｇ／ｔ、ＬＨ一１用量１ ８００ ｇ／ｔ的条件下，进行磨矿 细度试验，流程见图１，结果见图２。 １２６ 翁成钧 温胜来：赣南某低品位锂辉石沉降脱泥一浮选回收试验 ２０１７年９月第９期 脱泥 Ｎａ０Ｈ Ｎａ２ＣＯ ＣａＣｌ＾ ＬＨ一１ 浮选 锂精矿 尾矿 图１条件试验流程 ９Ｏ ８５ ８０ 咯 ０ ．－： ７５ ７０ ６５ 磨矿细度（一０．１ ｍｍ含量），％ 图２磨矿细度对浮选效果的影响 ＿一锂精矿Ｌｉ２０品位；▲一锂精矿Ｌｉ２Ｏ回收率 由图２可知，磨矿细度为一０．１ ｍｍ占７５％时， 锂精矿Ｌｉ ０品位达到峰值，Ｌｉ：０回收率也达到较高 水平，选别指标较好；继续增大磨矿细度，因产生过 磨，难选细粒增多，锂精矿品位下降，回收率变化不 大，因此确定磨矿细度为一０．１ ｍｍ占７５％。 ２．１．２脱泥试验 该锂辉石矿常年受风化作用，表面夹杂大量风 化矿，可浮性变差 Ｊ，且风化矿在磨矿过程中易产 生大量难选细泥，消耗大量药剂，严重影响浮选指 标，因此浮选前进行预先脱泥十分必要。 锂辉石预先脱泥方式主要有浮选脱泥和沉降脱 泥两种，按图３流程分别进行浮选脱泥和沉降脱泥 试验，结果见表３。 原矿 药剂用量单位：ｇ／ｔ ’。＿●＿＾＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿—— Ｏ磨矿：一０．１ ｍｍ占７５％ 磨矿：一０．１ 占７５％ Ｎａ０Ｈ：５０ｏ ＮａＯＨ：５００ Ｎａ，ＣＯ ：８００ Ｎａ２ＣＯ３：８００ ｝ＭＡＳ－３：１００ 浮选脱泥 矿泥 Ｊ 锂浮选给矿 矿泥 ｊ 锂浮选给矿 （ａ）沉降脱泥 （ｂ）浮选脱泥 图３ 预先脱泥流程 表３ 预先脱泥试验结果 ％ 由表３可知，相比沉降脱泥，浮选脱泥锂浮选给 矿Ｌｉ ０回收率略低，且实际流程更复杂，生产成本 较高。在不考虑云母回收的情况下，采用沉降脱泥 较为合理。 ２．１．３ Ｎａ２ＣＯ 加药方式与用量试验 在磨矿细度一０．１ ｍｍ占７５％、ＮａＯＨ用量７００ ｇ／ｔ（球磨＋浮选用量５００＋２００ ｔ）、ＣａＣ１２用量２５０ ｇ／ｔ、ＬＨ－１用量１ ８００ ｔ的条件下，进行Ｎａ ＣＯ 添 加方式及用量试验，结果见图４。 镁 回 ０ ． 一 ６００＋０ ８００＋２００ １ ０００＋２００ 纯碱用量（球磨＋浮选）／（ｇ／ｔ） 图４ Ｎａ ＣＯ。用量及添加方式对浮选指标的影响 －一锂精矿Ｌｉ２Ｏ品位；▲一锂精矿Ｌｉ２０回收率 由图４可知，球磨＋浮选Ｎａ：ＣＯ 添加量８００＋ ２００ ｇ／ｔ时，浮选指标最佳。在球磨前提前加人 Ｎａ ＣＯ，能促进其充分混合，可显著提高后续锂辉石 浮选指标，因此Ｎａ：ＣＯ，采用分段添加较为合适，适 宜用量为１ ０００ ｇ／ｔ。 ２．１．４ ＮａＯＨ加药方式及用量试验 ＮａＯＨ主要起到调节矿浆ｐＨ作用，其强腐蚀性 对矿石表面的脉石能起到良好的擦洗作用，促进硅 酸盐脉石腐蚀溶解，增加矿石新鲜表面积。在磨矿 细度一０．１ ｆｉｌｍ占７５％、Ｎａ２ＣＯ３用量１ ０００ ｇ／ｔ（球 磨＋浮选用量８００＋２００ ｇ／ｔ）、ＣａＣ１２用量２５０ ｇ／ｔ、 ＬＨ．１用量１ ８００ ｇ／ｔ的条件下，进行ＮａＯＨ添加方式 及用量试验，结果见图５。 由图５可知，考虑到粗选应尽可能提高回收率， 兼顾品位，选择ＮａＯＨ球磨与浮选用量５００＋２００ ｇ／ｔ，此时锂辉石选别效果最佳。 １２７ 总第５８１期 现代矿业 ２０１７年９月第９期 爵 回 ３００＋０ ３００＋２００ ５００＋２００ ７００＋２００ ３００＋１００ ５００＋１００ ７００＋１０Ｏ 烧碱用量（］求磨＋浮选）／（ｇ／ｔ） 图５ ＮａＯＨ添加方式及用量对浮选指标的影响 ・一锂精矿Ｌｉ２０品位；▲一锂精矿Ｌｉ２０回收率 ２．１．５ ＣａＣｌ２用量试验 在磨矿细度一０．１ ｍｍ占７５％、Ｎａ０Ｈ ７００ ｇ／ｔ （球磨＋浮选用量５００＋２００ ｇ／ｔ）、Ｎａ２ＣＯ３ １ ０００ ｇ／ｔ （球磨＋浮选用量８００＋２００ ｇ／ｔ）、ＬＨ．１用量１ ８００ ｇ／ｔ的条件下，进行ＣａＣ１ 用量试验，结果见图６。 ５ ４ ４ 堡 略０ ｊ ３ ３ ３ ２ ＣａＣ１ 量／（ｇ／ｔ） 图６ ＣａＣＩ：用量对浮选指标的影响 ＿一锂精矿Ｌｉ２０品位；▲一锂精矿¨２０回收率 由图６可知，随着ＣａＣ１ 用量的增加，锂辉石精 矿Ｌｉ ０品位先升高后下降，回收率逐渐上升。考虑 到药剂成本，选择ＣａＣ１：用量３００ ｇ／ｔ。 ２．１．６捕收剂ＬＨ．１用量试验 在磨矿细度一０．１ ｍｍ占７５％、ＮａＯＨ ７００ ｇ／ｔ （球磨＋浮选用量５００＋２００ ｇ／ｔ）、Ｎａ２ＣＯ３ １ ０００ ｇ／ｔ （球磨＋浮选用量８００＋２００ ｇ／ｔ）、ＣａＣ１，用量３００ ｇ／ｔ的条件下，进行锂辉石捕收剂ＬＨ．１用量试验，结 果见图７。 由图７可知，随着ＬＨ．１用量的增加，锂辉石精 矿Ｌｉ ０品位逐渐下降，回收率不断上升，综合考虑， ＬＨ一１用量２ ０００ ｇ／ｔ较为适宜。 ２．２闭路试验 在条件试验的基础上，按图８进行沉降脱脱 泥一闭路浮选试验，结果见表４。 表４表明，原矿磨矿至一０．１ ｍｍ占７５％后，沉 降脱泥后，进行１粗３精１扫闭路浮选，可获得锂辉 １２８ 薅 回 ＬＨ－１用量／（ｇｈ１ 图７ ＬＨ．１用量对浮选指标的影响 ・一锂精矿Ｌｉ２０品位；▲一锂精矿Ｌｉ２０回收率 原矿 药剂用量单位：ｇ／ｔ Ｏ磨矿ｌＮ ａＯＨ ：一：５ ００．１０ ｍｍ￣７５％ ｃ。。 沉降脱泥 锂粗选 锂精矿 图８沉降脱泥一闭路浮选试验流程 表４ 沉降脱泥一闭路浮选试验结果 ％ 一 石精矿Ｌｉ２０品位４．５１％、回收率７５．０３％的良好指 标。 ３ 结论 赣南某锂辉石矿Ｌｉ ０品位低、矿物组成复杂， 锂辉石与各种脉石矿物交代共生，分选难度大。原 矿磨矿至一０．１ ｍｍ占７５％，经沉降脱泥，在ｐＨ调 整剂ＮａＯＨ用量７００ ｇ／ｔ（分段加药，球磨＋浮选用 量５００＋２００ ｇ／ｔ）、脉石抑制剂Ｎａ２ＣＯ３１ ０００ ｇ／ｔ（球 磨＋浮选用量８００＋２００ ｇ／ｔ）、活化剂ＣａＣ１２用量 ３００ ｇ／ｔ、锂辉石捕收剂ＬＨ一１用量２ ０００ ｇ／ｔ的条件 下，经１粗３精１扫闭路浮选，可获（下转第１３３页） Ｎ Ｎ Ｃ Ｌ 棚 樊洁何景玲等：黑石砬子铁矿选矿工艺的比选 ２０１７年９月第９期 表１Ｏ各段磨矿磨机一览表 有悬浮炉磁化焙烧、闪速炉磁化焙烧，也均尚未用于 大规模生产实践。因此综合考虑，暂以弱磁选一强 磁选一离心重选流程进行选厂设计，同时建议进一 步研究弱磁选一强磁选一焙烧磁选工艺，以取得最 大的经济效益。 （２）前期选矿试验中矿石相对可磨度试验缺少 近年来，西５．ｒ５ ｍ的磨机在国内大型铁矿选矿厂 已成熟使用，鞍钢集团下属多个铁矿选厂具有丰富 的使用经验。设计按西５．５ ｍ溢流型球磨机进行选 型，估算得出４台西５．５ ｍ×８．８ ｍ溢流型球磨机能 一０．０４５ ｍｍ粒级结果，标准矿样为齐大山和大弧山 选矿厂人选矿石，但未给出实际生产的磨机生产数 据，设计中磨机选型是参考相关资料进行的，有待进 一步验证。 满足原矿设计处理量１ ０００万ｔ／ａ的磨矿要求，其他 设备均按４个系列进行配套选型。 （３）针对黑石砬子铁矿石难磨难选的特性，建 议进行扩大连选试验，为下一步详细的设计提供可 靠依据。 参考文献 ４。讨论 （１）此次设计对弱磁选一强磁选一离心重选和 弱磁选一强磁选一焙烧磁选两种工艺流程进行了初 步技术经济比较。尽管弱磁选～强磁选一焙烧磁选 流程指标优于弱磁选一强磁选一离心重选流程，但 菱铁矿选矿焙烧磁选还处于研究实验阶段，经济合 理性、环保节约问题还未解决。目前新型焙烧方式 ［１］ 王运敏，等．中国黑色金属矿选矿实践［Ｍ］．北京：科学出版 社，２００８． （收稿日期２０１７－０６－０１） （上接第１２８页）得Ｌｉ２Ｏ品位４．５１％、回收率７５． ０３％的锂辉石精矿。相比生产现场工艺流程，该工 艺显著提高了锂辉石精矿品位和锂回收率，大大简 化了工艺流程，可作为该锂辉石矿选矿工艺的改造 流程。 参考文献 李承元，李勤，朱景和．国内外锂资源概况及其选冶加工工 艺综述［Ｊ］．世界有色金属，２００１（８）：４－５． 孙传尧，印万忠．不同颜色锂辉石浮游性的差异及晶体化学分 析［Ｊ］．有色金属，２０００（４）：１０７一】】１． 廖明和，许温复，王学平．锂辉石重液分选试验［Ｊ］．非金属矿， ２ｏｏ３，２６（６）：４Ｏ４１． 罗仙平，吕玲芝，陈晓明，等．江西某低品位难选锂辉石矿直接 浮选工艺［Ｊ］．有色金属工程，２０１２（５）：３６－３７． Ｈｕ Ｙ Ｈ，Ｆｅｎｇ Ｑ Ｍ．Ｔｅｃｈｎｏｌｏ￣ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｎｅｒＭ Ｒｅ－ ［１］林大泽．锂的用途及其资源开发［Ｊ］．中国安全科学学报， 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