閆克勤
(太鋼集團嵐縣礦業(yè)有限公司,山西嵐縣035200)
鋰是生產(chǎn)新能源材料的重要金屬,鋰輝石是工業(yè)上提取鋰的重要固體礦物[1-3]。試驗對貴州某鋰輝石礦石的開發(fā)利用工藝進行了研究。
貴州某鋰輝石礦石中的主要有用礦物為鋰輝石,主要脈石礦物有石英、長石、磷灰石、磁鐵礦、高嶺石等。礦石主要化學成分分析結果見表1。
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從表1可知,礦石Li2O品位較低,為1.21%;鐵含量較高,為1.22%;主要脈石成分SiO2含量為70.12%。
礦石性質分析表明,鋰輝石可浮性較好,但鐵礦物有可能成為影響鋰精礦品質的主要因素。因此,確定采用浮選工藝回收礦石中的鋰輝石[4-5],對混入浮選鋰輝石精礦中的鐵礦物再采用磁選工藝進行剔除。
浮選條件試驗流程見圖1。
2.1.1 磨礦細度試驗
磨礦細度試驗以氯化鐵為活化劑,用量為60 g/t,油酸鈉為捕收劑,總用量為1 200 g/t(粗選1與粗選2的用量比為2∶1,下同),試驗結果見圖2。
由圖2可知,磨礦細度從-0.074 mm占54.4%提高至83.2%,鋰輝石粗精礦Li2O品位和回收率均上升;繼續(xù)提高磨礦細度,鋰輝石粗精礦Li2O品位和回收率不再提高。因此,確定磨礦細度為-0.074 mm占83.2%。
2.1.2 捕收劑種類試驗
在磨礦細度為-0.074 mm占83.2%,氯化鐵用量為60 g/t,捕收劑總用量均為1 200 g/t(組合捕收劑油酸鈉與水楊羥肟酸的質量配合比為1∶1)情況下進行了捕收劑種類試驗[6],試驗結果見表2。
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由表2可知,油酸鈉+水楊羥肟酸的浮選效果最好,因此,確定油酸鈉+水楊羥肟酸為鋰輝石浮選的捕收劑。
2.1.3 油酸鈉+水楊羥肟酸用量試驗
在磨礦細度為-0.074 mm占83.2%,氯化鐵用量為60 g/t,油酸鈉與水楊羥肟酸的質量配合比為1∶1情況下進行了油酸鈉+水楊羥肟酸用量試驗,結果見圖3。
由圖3可知,隨著油酸鈉+水楊羥肟酸用量的增大,鋰輝石粗精礦Li2O品位和回收率均先上升后維持在高位。綜合考慮,確定油酸鈉+水楊羥肟酸的總用量為1 200 g/t。
2.1.4 氯化鐵用量試驗
氯化鐵用量對鋰輝石浮選效果的影響較大[6]。在磨礦細度為-0.074 mm占83.2%,油酸鈉+水楊羥肟酸總用量為1 200 g/t的情況下進行了氯化鐵用量試驗,結果見圖4。
由圖4可知,氯化鐵用量對鋰輝石粗精礦Li2O品位和回收率影響較大,總體均先上升后維持在高位。綜合考慮,確定粗選1的氯化鐵用量為100 g/t。
根據(jù)礦石中的主要含鐵礦物為磁鐵礦,并參照文獻[7-8],試驗采用弱磁選工藝除鐵。除鐵試驗的給礦為2.1.4節(jié)確定條件下獲得的鋰輝石粗精礦,試驗的磁場強度為198.94 kA/m,除鐵試驗結果見表3。
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由表3可見,采用弱磁選工藝對鋰輝石粗精礦進行除鐵,可顯著降低鋰輝石粗精礦鐵品位至0.46%,提高Li2O品位至6.16%,且對Li2O回收率影響甚微。
在條件試驗和開路試驗基礎上進行了全流程試驗,試驗流程見圖5,結果見表4。
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由表4可見,采用圖5所示的流程處理礦石,可獲得Li2O品位為6.16%、含鐵0.45%、Li2O回收率為85.43%的鋰輝石精礦。
(1)貴州某鋰輝石礦石中的主要有用礦物為鋰輝石,Li2O品位為1.21%,主要脈石礦物有石英、長石、磷灰石、磁鐵礦、高嶺石等,鋰輝石是試驗回收的主要對象。
(2)礦石在磨礦細度為-0.074 mm占83.2%的情況下,以油酸鈉+水楊羥肟酸(質量配合比為1∶1)為捕收劑,總用量為1 200 g/t,以氯化鐵為活化劑,用量為100 g/t,采用1粗1掃3精、中礦順序返回浮選流程富集鋰輝石,1次弱磁選(磁場強度為198.94 kA/m)流程脫鐵,最終獲得Li2O品位為6.16%、含鐵0.45%、Li2O回收率為85.43%的鋰輝石精礦。