一种低品位锂云母矿浮选捕收剂及其制备方法和

技术文章 | 2024-03-07 16:15

本发明涉及选矿工程，尤其涉及一种低品位锂云母矿浮选捕收剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，锂在新能源领域得到广泛应用，在我国锂云母和锂辉石作为提取锂的重要矿物原料，主要分布在江西和四川等地，但锂矿石普遍品位较低，尤其是锂云母矿(矿物化学式为kli1.5al1.5(alsi3o10)，li2o含量1.23％～5.90％)，目前还存在大量低品位锂云母矿有待开发利用。锂云母矿石中除了锂云母，通常还含有与其性质相近的石英、长石、方解石等其它硅酸盐矿物，且锂云母矿石易泥化，因此在浮选中选择一种捕收能力强、选择性好的捕收剂尤为重要。

2、目前锂云母矿的捕收剂主要包括胺类(伯胺、仲胺和季胺盐、醚胺等)以及将胺类和阴离子捕收剂按比例混合的组合捕收剂。在实际生产中，胺类捕收剂在酸性条件下对锂云母捕收能力较强，胺类捕收剂由于产生的泡沫黏、选择性差、对矿泥敏感，往往造成精矿品位较低。中国发明专利申请cn114160313a公开了一种锂云母高效浮选捕收剂及其应用，所述锂云母捕收剂按照质量份数，包括以下组份：烃基磺酸盐30～48份、油酸钠10～17份、烷基多胺醚10～15份、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯8～12份、单宁12～16份。所述的锂云母浮选的方法包括一次粗选、一～二次扫选和二次精选。用该捕收剂浮选锂云母，不需要预先脱泥。但是该方法需要在酸性条件下进行浮选，会导致设备腐蚀，增加回水应用难度。而简单地将胺类和阴离子捕收剂混合后加入浮选矿浆，不仅药剂用量较大，浮选效果通常也不好，这是因为组合药剂在矿浆中分散效果不好，泡沫未充分矿化，同时药剂量大导致浮选泡沫粘度增大，脉石夹带量大。

3、对于锂云母矿，除了选择一种高效捕收剂外，其选别难点还在于对矿浆中泥的控制，中国发明专利cn111298978b教导，当锂云母品位较高时，可以采用陶瓷球磨，以及粗磨粗选-中矿再磨再选的阶段磨矿方式，并在浮选过程中加入六偏磷酸钠，控制细泥对浮选的有害影响。但该方法对于低品位锂云母矿的浮选效果并不理想。因此，亟需一种捕收剂及其应用方法，在低品位锂云母矿选矿过程中提高锂云母精矿品位和锂的回收率。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低品位锂云母矿浮选捕收剂，所述捕收剂稳定性强，易分散，选择性好，矿泥适应性强，对低品位锂云母矿具有良好的富集效果，在低品位锂云母矿选矿过程中提高锂云母精矿品位和锂的回收率。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种低品位锂云母矿浮选捕收剂，包括以下重量份的各组分：

4、乙二醇单甲醚10～20份，丁酰肼10～20份，脂肪酸15～30份，椰油基羟乙基磺酸钠15～35份，乳化剂15～30份，氢氧化钠5～10份。

5、如此，本发明的捕收剂中丁酰肼、脂肪酸、椰油基羟乙基磺酸钠、氢氧化钠为捕收剂有效组分，本发明的捕收剂属阴阳离子混合捕收剂，阳离子组分丁酰肼首先选择性的物理吸附于锂云母颗粒表面，脂肪酸与氢氧化钠反应生成脂肪酸钠，阴离子组分脂肪酸钠、椰油基羟乙基磺酸钠通过静电吸引或碳链间疏水作用协同吸附于锂云母表面，增加锂云母表面碳链密度和高度，使得表面疏水吸附层更加稳定；乙二醇单甲醚、乳化剂能够使捕收剂溶液体系转变为连续相结构型微乳化液，增加药剂在矿浆体系中的分散速度，缩短药剂在矿物表面完成吸附的时间，对低品位锂云母矿具有良好的富集效果，显著提高了锂云母精矿产品的回收率和品位。

6、进一步地，所述乳化剂包括丙三醇、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚(吐温80)、异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种或多种。

7、进一步地，所述脂肪酸为油酸。如此，油酸与氢氧化钠反应生成油酸钠作为阴离子捕收剂。

8、在本发明的一些优选实施例中，所述低品位锂云母矿浮选捕收剂，包括以下重量份的各组分：乙二醇单甲醚19份，丁酰肼10份，油酸20份，椰油基羟乙基磺酸钠20份，乳化剂26份，氢氧化钠5份。

9、一种低品位锂云母矿浮选捕收剂的制备方法，包括以下步骤：

10、将丁酰肼溶于乙二醇单甲醚后与脂肪酸混合均匀；加入乳化剂搅拌至呈乳白色；加入质量浓度20％～30％的椰油基羟乙基磺酸钠溶液与质量浓度20％～40％的氢氧化钠溶液，搅拌，得到低品位锂云母矿浮选捕收剂(cfly-9)。

11、在本发明的一些实施例中，将cfly-9配置成质量浓度为5％～7％的溶液。

12、本发明还提供所述低品位锂云母矿浮选捕收剂在锂云母浮选中的应用，包括以下步骤：

13、s1、将锂云母原矿进行磨矿，得到浮选矿浆；

14、s2、采用沉降脱泥或化学脱泥的方法，脱除上述矿浆中的部分矿泥；

15、s3、向脱泥后的矿浆中加入浮选调整剂调节矿浆ph值，加入抑制剂、捕收剂，搅拌充分后充气浮选，得到锂云母精矿。

16、进一步地，步骤s1中，磨矿细度为-0.074mm占65～80％。如此，使锂云母与脉石矿物充分解离。

17、进一步地，步骤s3中，所述调整剂为碳酸钠和氢氧化钠，其浮选总用量分别为1200～2000g/t(g/t为药剂相对于1吨原矿的添加量)和100～300g/t。调整剂主要作用为调整矿浆ph至弱碱性，软化水质，消除ca2+、mg2+离子影响。

18、进一步地，步骤s3中，矿浆ph值为8～10，此时药剂作用效果最好，锂云母精矿回收率和品位指标最佳；此外，酸性条件或强碱性条件下会降低锂云母精矿产品回收率和品位。

19、进一步地，步骤s3中，所述抑制剂为六偏磷酸钠，其浮选总用量为500～700g/t。如此，六偏磷酸钠可以有效分散矿泥，同时抑制长石、石英等脉石矿物，间接提高捕收剂对锂云母表面吸附的选择性。

20、进一步地，步骤s3中，浮选操作包括粗选作业、精选作业和扫选作业。矿浆经搅拌后进行粗选作业，粗选泡沫进行精选一作业，精选一泡沫进行精选二作业，精选尾矿逐级返回上一浮选流程；粗选尾矿进行二次粗选或扫选作业，二次粗选泡沫与粗选泡沫混合进行精选一，扫选泡沫返回粗选，扫选尾矿即为最终尾矿。

21、在本发明的一些实施例中，步骤s3中粗选作业时加入800～1200g/t碳酸钠和100～300g/t氢氧化钠进行调浆，然后加入所述捕收剂200～300g/t；精选作业时只需添加六偏磷酸钠，用量为50～150g/t；扫选作业中需先加入碳酸钠进行调浆，用量为400～800g/t，然后加入六偏磷酸钠，用量为100～300g/t，再加入所述捕收剂，用量为100～200g/t。捕收剂用量过多会导致浮选泡沫层变厚，泡沫变黏，产率增大，脉石矿物夹带变多，并且多余捕收剂将物理吸附于脉石矿物，使其表面活化随锂云母精矿一起上浮，导致精选分离困难，致使抑制剂用量变大，降低了锂云母精矿产品品位。捕收剂用量不足，将导致捕收剂对锂云母的表面吸附不充分，泡沫层变薄，矿化泡沫少，泡沫不稳定，精矿产率低，回收率下降。

22、进一步地，所述低品位锂云母原矿li2o含量为0.2％～0.4％。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

24、(1)本发明所述捕收剂，具有稳定性强，捕收能力强，长时间放置不分层，耐低温，易分散，选择性好，在矿浆中分散效果好，对矿泥不敏感的优点，对于低品位锂云母矿石具有良好的富集效果，可获得技术指标较好的精矿产品，分选效果好且用量小，显著提高了锂云母精矿产品的回收率和品位。