锂辉石高选择性组合捕收剂及其制备方法和应用与流程

[0001]
本发明涉及锂辉石高选择性组合捕收剂及其制备方法和应用。


背景技术：

[0002]
甘孜州融达锂业甲基卡锂辉石矿山为亚洲最大固体锂辉石资源，锂矿矿石占全国储量的60％以上，整个地区锂辉石储量8000多万吨，是迄今为止全球发现的第二大锂辉石矿，现存量资源位于全球第一。为公司下游锂电池产业提供了充足的原料供给。
[0003]
目前甲基卡锂辉石开采采用露天采矿，采场表层锂辉石风化严重，围岩中片状页岩混入量较大，造成选矿过程中泥化严重；在浮选过程中采用阴离子捕收剂，通常需要加入氢氧化钠或碳酸钠作为调整剂，在ph10～10.5的碱性环境下进行浮选，如申请号20181183686x，一种锂辉石捕收剂及其使用方法和用途；专利号2019106541066，锂辉石矿浮选捕收剂及其制备方法和锂辉石矿浮选方法，均加入了碳酸钠或氢氧化钠，在碱性环境下浮选使得整个浮选流程中矿浆粘性加大，泡沫丰富粘而不碎，夹带严重，不能很好地分选锂辉石，选矿指标波动大；且矿浆需要在25℃以上进行浮选，在寒冷的冬季需要对矿浆加温到25℃以上，否则则需要加大捕收剂的用量，这就导致浮选过程更加恶化。另外选矿厂位于高原草场，有河流经过，因此使用加入碱的调整剂会对周围环境产生影响，且周围散居牧民较多，地表水质量要求达到3类水质标准，对水处理要求高。
[0004]
因此，需要开发一种对矿泥不敏感，耐低温，低碱度，高选择性的捕收剂。


技术实现要素：

[0005]
本发明提供锂辉石高选择性组合捕收剂的制备方法，解决技术问题是提供一种对矿泥不敏感，可以在高原低温环境下，在自然ph值条件下实现对锂辉石矿进行选择性捕收的捕收剂，提高锂精矿回收率。
[0006]
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0007]
锂辉石高选择性组合捕收剂，由烷胺油酸盐和混合皂组成。
[0008]
所述烷胺油酸盐中烷胺包括c
13-c
18
的脂肪胺、烷基丙撑二胺、醚胺、醚二胺以及它们的盐中的一种或几种；混合皂包括油酸钠、亚油酸钠、氧化石蜡皂、环烷酸皂中的一种或几种。
[0009]
捕收剂中烷胺油酸盐所占的重量份数小于40％，混合皂所占的重量份数大于60％。
[0010]
锂辉石高选择性组合捕收剂的制备方法，将烷胺油酸盐和混合皂混匀后，加热到60～80℃，至溶液中沉淀全部溶解，即得锂辉石高选择性组合捕收剂。
[0011]
所述烷胺油酸盐按照以下步骤进行：
[0012]
将油酸钠和烷胺混合，在温度为60～80℃条件下，使溶液中沉淀全部溶解，即得烷胺油酸盐。
[0013]
锂辉石高选择性组合捕收剂的应用，将锂辉石高选择性组合捕收剂应用于锂辉石
矿的分选中。
[0014]
所述分选包括粗选、浮选和精选中的一种。
[0015]
所述粗选按照以下步骤进行：在转速为150～300r/min条件下，向矿浆中加入锂辉石高选择性组合捕收剂，加入锂辉石高选择性组合捕收剂的量为1000-3000g/t，搅拌10～15min后进行粗选，粗选时间为3～5min。
[0016]
所述筛选按照以下步骤进行：
[0017]
1)磨矿：将木质素磺酸钠100-400g/t和水加入到锂辉石矿石中，进行磨矿，磨至矿浆中细度为-200目的矿粒占总质量的45～80％；水和锂辉石矿石的质量比是100：20-100；
[0018]
2)活化：将0-1000g/t的活化剂加入到矿浆中，活化时间3～5min；
[0019]
3)粗选：在转速为150～300r/min条件下，向矿浆中加入锂辉石高选择性组合捕收剂，加入锂辉石高选择性组合捕收剂的量为1000-3000g/t，搅拌10～15min后进行粗选，粗选时间为3～5min，刮出粗选泡沫，该泡沫进行精选；粗选后的矿为中矿，中矿进入扫选作业；
[0020]
4)精选一：粗选完成后，粗选泡沫在转速为150～300r/min条件下，搅拌3～5min，进行空浮选3-5min，刮出泡沫，泡沫为精选一泡沫，该精选一泡沫进行精选二作业；精选一后的矿为精选一中矿，精选一中矿返回粗选作业再选；
[0021]
5)精选二：精选一泡沫在转速为150～300r/min条件下，加入木质素磺酸钠30-150g/t，搅拌3～5min，精选时间3-5min，刮出泡沫，为锂精矿，精选二后的矿为精选二中矿；精选二中矿返回精选一作业再选；
[0022]
6)扫选一：对粗选作业中矿进行扫选，在转速为150～300r/min条件下，加入锂辉石高选择性组合捕收剂0-400g/t，搅拌3～5min，扫选时间3-5min；扫选一的泡沫返回粗选作业再选；扫选一的矿为扫选一中矿，扫选一中矿进行扫选二作业；
[0023]
7)扫选二：对扫选一中矿进行扫选，在转速为150～300r/min条件下，加入锂辉石高选择性组合捕收剂0-200g/t，搅拌3～5min，扫选时间3-5min；扫选二的泡沫返回扫选一作业再选；扫选二的矿为扫选二中矿，扫选二中矿即为最终尾矿。
[0024]
所述活化剂是氯化镁和氯化钙中的一种或两种。
[0025]
发明具有以下有益技术效果：
[0026]
1.本申请加入碱性小的木质素磺酸钠取代碱性强的碳酸钠或氢氧化钠，从而降低了系统的碱性，从而解决浮选流程中矿浆粘性加大，泡沫丰富粘而不碎，夹带严重，不能很好地分选锂辉石，选矿指标波动大问题。
[0027]
2.传统的浮选或粗选需要在碱性环境中使用具有很好的捕收效果，使用环境的ph为10-10.5，而本申请捕收剂在偏中性环境中使用，依然具有很好的捕收效果，即本申请具有更好地环境友好性。
附图说明
[0028]
图1为锂辉石选矿流程图。
具体实施方式
[0029]
下面结合具体实例进一步说明本发明。
[0030]
实施例1
[0031]
锂辉石高选择性组合捕收剂，由烷胺油酸盐和混合皂组成。所述烷胺油酸盐是十八胺油酸盐；所述混合皂是油酸钠和氧化石蜡皂的组合物；所述十八胺油酸盐、油酸钠和氧化石蜡皂的质量比是1∶2∶2。
[0032]
锂辉石高选择性组合捕收剂的制备方法，将烷胺油酸盐和混合皂混匀后，加热到65℃，至溶液中沉淀全部溶解，即得锂辉石高选择性组合捕收剂。
[0033]
所述烷胺油酸盐按照以下步骤进行：
[0034]
将油酸钠和烷胺混合，在温度为65℃条件下，使溶液中沉淀全部溶解，即得烷胺油酸盐。
[0035]
锂辉石高选择性组合捕收剂的应用
[0036]
(1)锂辉石原矿为4430的原生矿，原矿中li2o含量1.54％，在球磨机中加入木质素磺酸钠300g/t与4430的原生矿共磨，充分分散矿泥，使磨矿细度达到-200目65.4％；得到料浆。
[0037]
(2)向步骤(1)得到料浆中添加氯化镁300g/t进行活化，搅拌4min后，加入锂辉石高选择性组合捕收剂1100g/t，搅拌12min后，进行充气浮选；括出的泡沫为粗选精矿进入精选一作业，粗选作业剩余矿浆为扫选一作业的给矿。
[0038]
(3)向步骤(2)得到扫选一给矿的矿浆中添加锂辉石高选择性组合捕收剂200g/t，搅拌4min后，充气浮选；括出泡沫返回粗选槽，与原矿进行粗选作业，扫选一剩余矿浆为扫选二作业的给矿。
[0039]
(4)向步骤(3)得到扫选二给矿的矿浆中添加锂辉石高选择性组合捕收剂100g/t，搅拌4min后，充气浮选；括出的泡沫返回扫选一进行浮选，扫选二剩余矿浆为最终尾矿。
[0040]
(5)向步骤(2)得到粗选泡沫，在精选一作业浮选机中搅拌4min后，充气浮选；精选一剩余矿浆返回粗选作业进行浮选，括出的泡沫为精选二给矿。
[0041]
(6)步骤(5)得到精选一泡沫中加入木质素磺酸钠50g/t在精选二作业浮选机中搅拌4min后，充气浮选；精选二剩余矿浆返回精选一，括出的泡沫为最终锂精矿。
[0042]
实施例2
[0043]
锂辉石高选择性组合捕收剂，由烷胺油酸盐和混合皂组成。所述烷胺油酸盐是十八胺油酸盐；所述混合皂是油酸钠和氧化石蜡皂的组合物；所述十八胺油酸盐、油酸钠和氧化石蜡皂的质量比是1∶2∶2。
[0044]
锂辉石高选择性组合捕收剂的制备方法，将烷胺油酸盐和混合皂混匀后，加热到75℃，至溶液中沉淀全部溶解，即得锂辉石高选择性组合捕收剂。
[0045]
(1)锂辉石原矿为4450的风化矿，原矿中li2o含量1.35％，在球磨机中加入木质素磺酸钠300g/t与4430的原生矿共磨，使磨矿细度达到-200目69.23％；得到料浆。
[0046]
(2)向步骤(1)得到料浆中添加氯化镁300g/t进行活化，搅拌4min后，加入锂辉石高选择性组合捕收剂1500g/t，搅拌12min后，进行充气浮选；括出的泡沫为粗选精矿，进入精选一作业，粗选作业剩余矿浆为扫选一作业的给矿。
[0047]
(3)向步骤(2)得到扫选一给矿的矿浆中添加锂辉石高选择性组合捕收剂200g/t，在扫选一浮选机中搅拌4min后，充气浮选；括出的泡沫返回粗选槽，扫选一作业剩余矿浆为扫选二给矿。
[0048]
(4)向步骤(3)得到扫选二给矿的矿浆中添加锂辉石高选择性组合捕收剂100g/t，在扫选二浮选机中搅拌4min后，充气浮选；括出泡沫返回扫选一作业，扫选二作业剩余矿浆为最终尾矿。
[0049]
(5)向步骤(2)得到粗选泡沫在精选一作业浮选机中搅拌4min后，充气浮选；精选一作业剩余矿浆返回粗选，括出泡沫为精选二给矿。
[0050]
(6)步骤(5)得到精选一泡沫中加入木质素磺酸钠50g/t，在精选二作业浮选机中搅拌4min后，充气浮选；精选二作业剩余矿浆返回精选一，括出泡沫为最终锂精矿。
[0051]
表2 4450锂辉石风化矿浮选指标
[0052]
实施例3
[0053]
锂辉石高选择性组合捕收剂，由烷胺油酸盐和混合皂组成。所述烷胺油酸盐是十八胺油酸盐；所述混合皂是油酸钠和氧化石蜡皂的组合物；所述十八胺油酸盐、油酸钠和氧化石蜡皂的质量比是1∶2∶2。
[0054]
锂辉石高选择性组合捕收剂的制备方法，将烷胺油酸盐和混合皂混匀后，加热到70℃，至溶液中沉淀全部溶解，即得锂辉石高选择性组合捕收剂。
[0055]
(1)锂辉石原矿为4450风化矿∶4430原生矿＝1∶3，原矿中li2o含量1.51％，在球磨机中加入木质素磺酸钠300g/t与4430的原生矿共磨，使磨矿细度达到-200目67.08％；得到料浆。
[0056]
(2)向步骤(1)得到料浆中添加氯化镁300g/t进行活化，搅拌4min后，加入锂辉石高选择性组合捕收剂1400g/t，搅拌12min后，进行充气浮选；括出泡沫为粗选精矿进入精选一，粗选作业剩余矿浆为扫选一作业的给矿。
[0057]
(3)向步骤(2)得到扫选一给矿的矿浆中添加锂辉石高选择性组合捕收剂200g/t，在扫选一作业浮选机中搅拌4min后，充气浮选；括出泡沫返回粗选作业，扫选一作业剩余矿浆为扫选二作业的给矿。
[0058]
(4)向步骤(3)得到扫选二给矿的矿浆中锂辉石高选择性组合捕收剂100g/t，在扫选二浮选机中搅拌4min后，充气浮选；括出泡沫返回扫选一作业，扫选二作业剩余矿浆为最终尾矿。
[0059]
(5)向步骤(2)得到粗选泡沫在精选一作业浮选机中搅拌4min后，充气浮选；精选一作业剩余矿浆返回粗选作业，括出泡沫为精选二作业的给矿。
[0060]
(6)步骤(5)得到精选一泡沫中加入木质素磺酸钠50g/t，在精选二作业浮选机中搅拌4min后，充气浮选；精选二作业剩余矿浆返回精选一作业，括出泡沫为最终锂精矿。
[0061]
实施例4
[0062]
锂辉石高选择性组合捕收剂，由烷胺油酸盐和混合皂组成。所述烷胺油酸盐是十二胺油酸盐；所述混合皂是亚油酸钠；所述十二胺油酸盐和亚油酸钠的质量比是1∶3。
[0063]
锂辉石高选择性组合捕收剂的制备方法，将烷胺油酸盐和混合皂混匀后，加热到65℃，至溶液中沉淀全部溶解，即得锂辉石高选择性组合捕收剂。
[0064]
所述烷胺油酸盐按照以下步骤进行：
[0065]
将油酸钠和烷胺混合，在温度为65℃条件下，使溶液中沉淀全部溶解，即得烷胺油酸盐。
[0066]
锂辉石高选择性组合捕收剂的应用
[0067]
(1)锂辉石原矿为4430的原生矿，原矿中li2o含量1.63％，在球磨机中加入木质素磺酸钠200g/t与4430的原生矿共磨，充分分散矿泥，使磨矿细度达到-200目66.2％；得到料浆。
[0068]
(2)向步骤(1)得到料浆中添加氯化镁350g/t进行活化，搅拌3min后，加入锂辉石高选择性组合捕收剂900g/t，搅拌11min后，进行充气浮选；括出的泡沫为粗选精矿进入精选一作业，粗选作业剩余矿浆为扫选一作业的给矿。
[0069]
(3)向步骤(2)得到扫选一给矿的矿浆中添加锂辉石高选择性组合捕收剂220g/t，搅拌4min后，充气浮选；括出泡沫返回粗选槽，与原矿进行粗选作业，扫选一剩余矿浆为扫选二作业的给矿。
[0070]
(4)向步骤(3)得到扫选二给矿的矿浆中添加锂辉石高选择性组合捕收剂90g/t，搅拌5min后，充气浮选；括出的泡沫返回扫选一进行浮选，扫选二剩余矿浆为最终尾矿。
[0071]
(5)向步骤(2)得到粗选泡沫，在精选一作业浮选机中搅拌4min后，充气浮选；精选一剩余矿浆返回粗选作业进行浮选，括出的泡沫为精选二给矿。
[0072]
(6)步骤(5)得到精选一泡沫中加入木质素磺酸钠40g/t在精选二作业浮选机中搅拌4min后，充气浮选；精选二剩余矿浆返回精选一，括出的泡沫为最终锂精矿。
[0073]
下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果：
[0074]
实验一温度效果验证
[0075]
在试验中对该捕收剂在不同矿浆温度下进行对比试验。
[0076]
试验地点甲基卡选矿厂试验室1.5l浮选机内进行，搅拌速度2220r/min。
[0077]
试验检测甲基卡选矿厂化验室，按ys/t509.1-2008锂辉石、锂云母精矿化学分析方法氧化锂、氧化钠、氧化钾量的测定火焰原子吸收光谱法分析
[0078]
试验原料锂辉石原矿为4450风化矿∶4430原生矿＝1∶3，原矿中li2o含量1.51％；
[0079]
试验条件磨矿细度-200目65.52％，试验流程一次粗选、一次扫选、二次精选；磨矿浓度75％，磨矿时间6分钟，磨矿加入木质素磺酸钠300g/t；加入300g/t氯化镁活化4min，加入实施例1制备的高选择性组合捕收剂1400g/t，搅拌12min，粗选作业浮选4分钟；粗选中矿加入加入高选择性组合捕收剂200g/t，搅拌4min，扫选作业浮选3分钟；粗选泡沫进行精选1作业，搅拌4分钟，在浮选机空浮选3分钟；精选1括出的泡沫进行精选2作业，加入木质素磺酸钠40g/t，搅拌4分钟，精选2作业浮选3分钟。
[0080]
在活化调浆时，通过热水控制矿浆温度分别25度左右，及15度左右，进行矿浆温度的对比试验。
[0081]
表1 4450风化矿∶4430原生矿＝1∶3不同矿浆温度时浮选指标
[0082]
表1
[0083][0084]
通过开路试验结果，在矿浆温度为15度左右时，锂辉石精矿的回收率和品位均下降，但下降的幅度不大，在可以接受的范围；也说明了在现场实际生产中，在较低的温度下，该药剂也具有良好的选择捕收剂能力。
[0085]
在试验中对以前采用阴离子捕收剂1号和9号捕收剂在不同矿浆温度下进行对比试验(1号捕收剂、9号捕收剂均为滨州广源化工有限公司产品)。
[0086]
试验地点甲基卡选矿厂试验室1.5l浮选机内进行，搅拌速度2220r/min。
[0087]
试验检测甲基卡选矿厂化验室，按ys/t509.1-2008锂辉石、锂云母精矿化学分析方法氧化锂、氧化钠、氧化钾量的测定火焰原子吸收光谱法分析
[0088]
试验原料锂辉石原矿为4450风化矿∶4430原生矿＝1∶3，原矿中li2o含量1.51％；
[0089]
试验条件磨矿细度-200目65.52％，试验流程一次粗选、一次扫选、二次精选；磨矿浓度75％，磨矿时间6分钟，磨矿加入木质素磺酸钠250g/t；矿浆在1.5l浮选机内加入碳酸钠800g/t，氢氧化钠200g/t，控制矿浆ph＝10左右，搅拌4分钟后；再加入氯化镁200g/t活化调浆10min后，现加入1号捕收剂500g/t，9号捕收剂1600g/t，搅拌10min后，粗选作业浮选4分钟后；在1.5l浮选机中，粗选中矿加入1号捕收剂100g/t，9号捕收剂200g/t，搅拌4min，扫选作业浮选3分钟；粗选泡沫进行精选1作业，搅拌4分钟，在浮选机空浮选3分钟；精选1括出的泡沫进行精选2作业，搅拌4分钟，精选2作业空浮选3分钟。
[0090]
在活化调浆时，通过热水控制矿浆温度分别25度左右，及15度左右，进行矿浆温度的对比试验。
[0091]
表2 4450风化矿∶4430原生矿＝1∶3时1号、9号捕收剂不同矿浆温度时浮选指标
[0092]
表2
[0093][0094]
通过1号、9号捕收剂的温度试验，该类阴离子捕收剂对温度的适应性较差，在低温15度左右时，回收率较差，锂辉石精矿的品位有较大幅度下降；由于甲基卡选矿厂在四川没有设计供暖和矿浆加温装置，在冬季生产时指标恶化。通过对比，本发明的高选择性组合捕收剂的浮选效果无论是低温或高温时均优于1号和9号捕收剂的效果。
[0095]
实验二实际生产应用
[0096]
在现场试验室中对实施例1、实施例2、实施例3进行高碱度对比试验，对比试验1(除粗选中加入碳酸钠调ph至10.2外，其它组成和制备方法均与实施例1一致)、对比试验2(除粗选中加入氢氧化钠调ph至10.2外，其它组成和制备方法均与实施例2一致)、对比试验3(除粗选中加入碳酸钠调ph至10.2外，其它组成和制备方法均与实施例3一致)。
[0097]
对比试验的数据如下
[0098]
表6对比例和实施例结果对比
[0099]
表3
[0100][0101]
试验过程中，加入碳酸钠或氢氧化钠调节ph值10.2后，泡沫发粘，泡沫输送困难；由于在高碱度时，活化剂对脉石中的硅酸盐矿物有强烈活化作用，导致锂辉石精矿品位提高困难；同时高碱度也强化了氧化石蜡皂和油酸钠对脉石的捕收能力，从而降低了组合药剂的选择性捕收能力。因此提高碱度对该组合药剂回收锂辉石没有帮助。
[0102]
通过试验比较，该捕收剂充分利用锂辉石与其他硅酸盐矿物的可浮性差异，少量活化剂活化风化的锂辉石矿物，木质素磺酸钠充分分散矿泥，在中性条件下，混合皂捕收硅酸盐矿物能力较差，烷胺油酸盐对锂辉石的特性吸附，从而达到了对锂辉石矿的高选择性捕收能力。
[0103]
对甲基卡锂辉石矿的浮选，采用的工艺流程简单，药剂种类少，药剂制度简单，有
利于现场工艺条件控制。