不同粒度锂辉石浮选特性及矿泥影响的研究

摘要

系统研究不同粒度锂辉石矿的浮选行为和泥质矿物等对锂辉石浮选行为的影响规律，对锂辉石矿的选择性碎解和矿泥的处置具有重要的指导意义。本文基于“十二五”国家科技支撑计划项目，系统开展了不同粒度锂辉石、石英、长石的单矿物和泥质矿浮选试验，借助多种测试技术，结合EDLVO理论和浮选溶液化学计算，对不同矿物浮选及其差异性的机理进行了系统研究，并以此为基础对四川甘孜州呷基卡锂辉石矿进行了浮选试验，得到了以下结论:
　　1.在使用两性捕收剂YOA时，-0.100+0.075 mm和-0.075+0.038 mm粒级锂辉石浮选回收率高于-0.200+0.100 mm和-0.038 mm两个粒级;加入活化剂氯化钙后，四种不同粒级的锂辉石回收率均升高，可浮性随pH的升高而增强，但-0.100+0.075 mm和-0.075+0.038 mm粒级的回收率仍高于-0.200+0.100 mm和-0.038 mm粒级，在pH大于12的条件下，-0.100+0.075mm和-0.075+0.038 mm粒级锂辉石的回收率分别达92.3％和86.6％。因此，试验条件下，锂辉石最佳的浮选粒度范围是-0.100+0.038mm。
　　2.采用NaOH调浆时，-0.038 mm粒级泥质矿对锂辉石可浮性影响较大，其他粒级的影响较小;随着泥质矿混入量的增加，锂辉石回收率逐渐下降;当泥质矿混入比例为3％时，锂辉石回收率由75％直接下降到了25％。采用Na2CO3调浆时，随着Na2CO3用量的增加，四种不同粒级锂辉石及-0.038 mm粒级泥质矿回收率均逐渐降低。由此可见，泥质矿对锂辉石的浮选影响大，增加Na2CO3用量虽不利于锂辉石的浮选，但利于增强对泥质矿的抑制。为此，通过浮选溶液化学分析得出，浮选中加入Na2CO3调浆，对矿物可浮性产生影响起主要作用的成分是HCO-3;浮选中加入钙离子后，在强碱性条件下引起锂辉石回收率迅速升高的有效成分是Ca(OH)+。
　　3.附着行为试验和镜下观察试验表明，-0.038 mm粒级泥质矿在-0.100+0.075 mm粒级锂辉石表面无罩盖或者附着现象发生;EDLVO理论计算表明，pH=12时，在浮选体系下，当颗粒间（-0.038 mm粒级石英、长石和泥质矿与-0.100+0.075 mm粒级锂辉石）的距离大于1.5 nm时，锂辉石与石英、长石、泥质矿间的总势能为正值，表现为排斥力，矿物颗粒处于分散状态。
　　4.吸附量试验表明，在碱性条件下，捕收剂YOA在-0.038 mm粒级泥质矿表面的吸附量远大于其在-0.100+0.075mm粒级锂辉石表面的吸附量，捕收剂YOA会优先吸附在泥质矿表面;同时，随着泥质矿混入比例的增加，捕收剂YOA在矿物表面的吸附量增大，这都说明了泥质矿的加入会大量消耗捕收剂，影响锂辉石的浮选，同时增加药剂用量和生产成本，生产实践中应重点关注细粒级泥质矿的影响。
　　5.针对原矿含Li2O1.42％的四川甘孜州呷基卡锂辉石矿石，磨矿细度为70％-0.075 mm，药剂用量Na2CO31200g/t，NaOH500 g/t，CaCl220 g/t，YOA200 g/t，采用“机械脱泥-浮选”的工艺流程，可获得精矿Li2O品位6.26％，回收率83.12％的良好闭路指标。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 锂的性质与用途

1．1．1 锂的物理性质

1．1．2 锂的化学性质

1．1．3 锂及其化合物的用途

1．2 锂的主要矿物及矿床类型

1．2．1 锂的主要矿物

1．2．2 锂矿床类型

1．3 锂资源概况及利用现状

1．3．1 世界锂资源概况及利用现状

1．3．2 中国锂资源分布概况

1．3．3 中国锂资源特点及生产利用现状

1．4 锂辉石矿选矿研究现状

1．4．1 锂辉石矿常用选矿方法

1．4．2 锂辉石矿浮选研究现状

1．4．3 锂辉石矿浮选主要的影响因素

1．4．4 锂辉石矿浮选面临的主要问题

1．5 论文研究思路及研究内容

1．5．1 论文研究思路

1．5．2 论文研究内容

2 试验原料、设备及研究方法

2．1 试验样品

2．1．1 实际矿石样品

2．1．2 矿物样品

2．2 试验药剂及设备

2．3 试验研究方法

2．3．1 单矿物试验

2．3．2 实际矿石试验

2．3．3 矿物表面Zeta电位测定

2．3．4 吸附量测定

2．3．5 沉降脱泥法

3 矿物浮选试验

3．1 不同粒级锂辉石单矿物浮选试验

3．1．1 不同捕收剂作用下pH对锂辉石可浮性的影响

3．1．2 YOA及其用量对不同粒级锂辉石可浮性的影响

3．1．3 Ca2+对不同粒级锂辉石可浮性的影响

3．1．4 Na2CO3对不同粒级锂辉石可浮性的影响

3．2 不同粒级脉石矿物浮选试验

3．2．1 -0．100+0．075 mm粒级单矿物浮选试验

3．2．2 -0．075+0．038 mm粒级单矿物浮选试验

3．2．3 -0．038 mm粒级矿物浮选试验

3．3 人工混合矿浮选试验

3．3．1 锂辉石与石英混合矿浮选试验

3．3．2 锂辉石与长石混合矿浮选试验

3．3．3 锂辉石与泥质矿混合矿浮选试验

3．4 本章小结

4 不同矿物浮选及其差异性的机理研究

4．1 矿物晶体结构与可浮性

4．1．1 锂辉石的晶体结构与可浮性

4．1．2 石英的晶体结构与可浮性

4．1．3 长石的晶体结构与可浮性

4．2 药剂对不同矿物动电位的影响

4．2．1 药剂对锂辉石动电位的影响

4．2．2 药剂对石英动电位的影响

4．2．3 药剂对长石动电位的影响

4．2．4 药剂对泥质矿动电位的影响

4．3 药剂在不同粒级矿物表面的吸附

4．3．1 泥质矿在锂辉石表面附着行为分析

4．3．2 药剂在不同粒级矿物表面的吸附行为

4．4 药剂作用下矿物颗粒间的相互作用

4．4．1 EDLVO理论基础

4．4．2 药剂作用下矿物颗粒间的相互作用

4．5 碳酸钠和氯化钙的溶液化学分析

4．5．1 碳酸钠的溶液化学分析

4．5．2 氯化钙的溶液化学分析

4．6 本章小结

5 实际矿石浮选试验

5．1 磨矿细度试验

5．2 捕收剂筛选试验

5．3 捕收剂用量试验

5．4 脱泥方案的选别试验

5．4．1 脱泥方法的筛选试验

5．4．3 机械脱泥方案全开路流程试验

5．4．4 机械脱泥方案闭路试验

5．5 本章小结

6 结论

参考文献

攻读硕士学位期间主要研究成果及奖励

致谢