鋰是自然界中較輕的金屬元素,具有極強的電化學(xué)活性,廣泛應(yīng)用于高能電池、航空航天、核聚變發(fā)電等領(lǐng)域。鋰資源主要賦存在花崗偉晶巖型礦床和鹽湖鹵水礦床中,其中鋰輝石(lial[si2o6])是鋰的主要來源之一,通常產(chǎn)于白云母型和鋰云母型花崗偉晶巖中,針對鋰輝石的選礦,多種方法并行,包括鋰輝石預(yù)先脫泥、浮選法、重介質(zhì)法、磁選法及聯(lián)合選礦法,旨在提高選礦效率和精礦質(zhì)量。
一、鋰輝石預(yù)先脫泥
預(yù)先脫泥適用于浮選法和重介質(zhì)選法之前的鋰輝石預(yù)處理。浮選體系中,礦泥大量存在會降低礦物分散性,浪費藥劑,甚至增強脈石礦物的活化作用,影響鋰輝石的浮選效果。因此,選別前的脫泥作業(yè)至關(guān)重要。若鋰輝石礦石中含有大量云母類脈石礦物,可將磨礦細度調(diào)整至-0.074 mm占75%,并使用十二胺或椰油胺作為脈石礦物的捕收劑,同時用硫酸調(diào)節(jié)礦漿ph至3。這樣處理能夠有效改善浮選礦漿環(huán)境,顯著提高鋰輝石精礦品位。
二、鋰輝石浮選法
浮選法是鋰輝石選礦中常用的方法,利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異,通過浮選藥劑分離鋰輝石與脈石礦物。浮選可分為正浮選和反浮選兩種方法。
1、鋰輝石正浮選法
鋰輝石的正浮選法是在堿性介質(zhì)中進行的,通常在鋰輝石磨細后,加入強堿進行浮選。在高濃度、強攪拌和多次擦洗脫泥的過程中,加入油酸及其皂類鹽作為捕收劑,直接浮選出鋰輝石,同時將脈石礦物留在槽內(nèi)。此過程無需添加抑制劑。氫氧化鈉與礦漿中的硅酸鹽礦物反應(yīng)生成硅酸鈉(水玻璃),起到抑制作用,有效抑制脈石礦物的浮選,使鋰輝石浮選出來。通過這種方法,鋰輝石在堿性環(huán)境中被優(yōu)先浮選,脈石礦物因表面活化陽離子(如鐵、鈣、銅等)而生成難溶化合物,進而被抑制,達到了分離的目的。
2、鋰輝石反浮選法
鋰輝石的反浮選法利用石灰創(chuàng)造堿性環(huán)境(ph值10.5~11.0),加入淀粉、糊精等抑制劑,抑制鋰輝石的上浮,同時采用陽離子捕收劑浮選硅酸鹽類脈石礦物,如石英、長石和云母等。若鋰輝石中含有鐵礦物,可加入起泡劑(如hf樹脂酸鹽)進一步去除鐵礦物等雜質(zhì),反浮選法主要在堿性介質(zhì)中進行,通過抑制和選擇性浮選,成功分離鋰輝石和脈石礦物。
三、鋰輝石重介質(zhì)選法
鋰輝石的重介質(zhì)選法適用于結(jié)晶粒度較粗的礦石,其基本原理是利用鋰輝石與脈石礦物之間的比重差異,通過重介質(zhì)旋流器進行分選。將脫泥后的鋰輝石與重介質(zhì)(主要為重懸浮液)混合,并在0.05~0.20mpa的壓力下,進入重介質(zhì)旋流器進行選別。得到重產(chǎn)物和輕產(chǎn)物。重產(chǎn)物通過脫介篩處理后成為鋰輝精礦,輕產(chǎn)物則成為尾礦。該方法能有效分離鋰輝石與脈石礦物。
四、鋰輝石磁選法
鋰輝石屬于弱磁性礦物,因此磁選法可作為提高鋰精礦質(zhì)量的輔助措施。磁選法主要用于去除鋰輝石精礦中的鐵雜質(zhì),通常采用高梯度磁選機等強磁選設(shè)備去除礦石中的弱磁性礦物,獲得低鐵鋰輝石精礦。該方法操作簡單,便于控制且適應(yīng)性強。當單一磁選無法有效除鐵時,可通過聯(lián)合工藝進一步完成除鐵作業(yè),從而有效提高鋰輝石的品質(zhì)。
五、鋰輝石聯(lián)合選礦法
聯(lián)合選礦法主要用于伴生組分復(fù)雜的鋰輝石礦石,單一選礦方法難以有效回收鋰精礦礦物。通過結(jié)合多種選礦工藝,聯(lián)合選礦法能更有效地進行選別。常見的聯(lián)合選礦法包括浮選-磁選工藝和浮選-重選-磁選工藝。
1、浮選-磁選工藝
先進行浮選,得到鋰輝石精礦后,采用強磁選除去鐵雜質(zhì),從而獲得高純度的鋰輝石精礦。
2、浮選-重選-磁選工藝
先通過磨礦調(diào)漿,再進行重選去除鉭、鈮等雜質(zhì),重選尾礦經(jīng)濃縮脫泥后進入浮選階段,之后通過磁選進一步提純鋰輝石。這些聯(lián)合選礦方法能夠有效應(yīng)對鋰礦伴生組分復(fù)雜的問題,提升鋰輝石精礦的品質(zhì)。
在選別投產(chǎn)前,建議進行鋰輝石選礦試驗,并結(jié)合礦石性質(zhì)、投資預(yù)算等綜合指標定制科學(xué)的選礦方案,以避免不恰當?shù)倪x別工藝造成資源浪費。通過這些方法的綜合應(yīng)用,可以有效提高鋰輝石的選礦效率和精礦質(zhì)量。