一种含铌钽的锂多金属矿梯级无尾化回收工艺的制作方法

本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种含铌钽的锂多金属矿梯级无尾化回收工艺。

背景技术：

锂辉石为单斜辉石族矿物，化学式lial[si2o6]。常有微量的钠、钙、镁，偶尔还有铬、稀土、氦和铯等混入。晶体呈短柱状或板状，直立晶面有晶面条纹。时而可见有巨大晶体。集合体呈板棒状，也有致密的隐晶块体。白、浅绿、绿、黄绿、黄褐、粉红、紫、蓝绿、蓝等色均有。透明-微透明。玻璃光泽，解理面微带珍珠状变彩。近年来随着新能源汽车、高端装备制造、战略性新兴产业和核电等产业快速发展，锂产品需求呈爆发式增长。我国的锂资源非常丰富，锂储量约为320万吨，占全球锂矿储量的22％，居世界第二位，以集中在柴达木盆地和青藏高原的盐湖锂为主，占全国总储量的85％。由于技术和开采成本等影响因素，目前主要还是以新疆和四川的花岗伟晶岩型锂矿以及位于江西的碱性长石花岗岩型锂矿为主要开采对象。

现有的锂辉石矿回收工艺，大多采用脱泥后浮选的方式，这样会造成部分已解离的细粒级锂矿物损失在矿泥中。此外现有的锂辉石捕收剂存在的主要问题在于对温度的适应性较差，随着浮选矿浆温度的降低，其捕收能力急剧下降，导致大量的锂矿物损失在尾矿中，难以回收，因此，目前国内部分锂矿选矿厂每年仅能生产8个月左右。

技术实现要素：

针对上述锂辉石选矿存在的问题，本发明旨在提供一种含铌钽的锂多金属矿梯级无尾化回收工艺，本发明原矿不脱泥浮选，最大程度的避免有用矿物在矿泥中的损失；锂、铌、钽混合浮选后再分离，避免了传统工艺“先重后浮”重选作业处理量大，重选尾矿需浓缩的问题；浮选尾矿的长石-石英无氟分离，得到合格的长石精矿和石英精矿，实现了尾矿的绿色资源化利用；该工艺流程简单高效，降低了选矿生产成本，工业可操作性强，实现了含铌钽的锂多金属矿梯级无尾化综合回收利用。

为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案包括如下步骤：

1)将锂辉石原矿和调整剂加入磨机中，进行细磨，得到锂辉石单体解离度90％以上的矿浆；

所述调整剂为碳酸钠和氢氧化钠中的一种或两种，用量为500-1500g/t原矿；

2)向步骤1)所述矿浆中加入调整剂、活化剂和抗泥化浮选捕收剂，进行粗选，得到锂粗精矿和粗选尾矿，然后将锂粗精矿进行至少两次精选，粗选尾矿进行至少一次扫选，得到含铌钽的锂混合精矿和浮选尾矿；

所述抗泥化浮选捕收剂包括氧化石蜡皂、工业脂肪酸、无机碱和增效剂；

所述工业脂肪酸包括大豆油、棉油中的一种或两种；

所述无机碱为氢氧化钠；

所述增效剂包括十二烷基苯磺酸钠、羧基羟肟酸、季铵盐中的一种或几种；

所述调整剂为碳酸钠和氢氧化钠中的一种或两种，用量为500-1500g/t原矿；

所述活化剂为氯化钙，用量为50-150g/t原矿；

所述抗泥化浮选捕收剂，用量为1000-2000g/t原矿。

3)将步骤2)所述含铌钽的锂混合精矿进行弱磁选除铁，得到铁粗精矿和含铌钽锂精矿；弱磁选设备可为磁滚筒，磁场强度为100-120ka/m；

4)将步骤3)所述含铌钽锂精矿进行强磁选，得到铌钽粗精矿和锂精矿ⅰ；强磁选设备可为立环脉动高梯度磁选机，磁场强度为1.0-1.2t。

5)将步骤4)所述铌钽粗精矿进行重选分离，得到铌钽精矿和锂精矿ⅱ；具体的重选分离工艺可为(采用摇床进行试验)：先将铌钽粗精矿进行摇床粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；再将粗选精矿进行一次精选，得到精选精矿和精选中矿；将粗选尾矿进行一次扫选，得到扫选中矿和扫选尾矿；最后将精选中矿和扫选中矿合并后，进行中矿再选，得到再选精矿和再选尾矿；将得到的精选精矿和再选精矿合并，即为铌钽精矿，将扫选尾矿与再选尾矿合并，即为锂精矿ⅱ；

6)将步骤2)所述浮选尾矿进行长石和石英的无氟分离，得到长石精矿和石英精矿。

优选的，步骤1)中所述调整剂为碳酸钠和氢氧化钠中的一种或两种，用量为500-1500g/t原矿。

优选的，步骤2)中所述调整剂为碳酸钠和氢氧化钠中的一种或两种，用量为500-1500g/t原矿；

步骤2)中所述活化剂为氯化钙，用量为50-150g/t原矿；

步骤2)中所述抗泥化浮选捕收剂，用量为1000-2000g/t原矿。

优选的，步骤3)中的弱磁选磁场强度为100-120ka/m。

优选的，步骤4)中的强磁选磁场强度为1.0-1.2t。

优选的，步骤6)中所述无氟分离具体工艺为：

a)向浮选尾矿矿浆中加入硫酸，调节矿浆ph值至2.0-2.5，然后加入十二胺和石油磺酸钠混合液，浮选得到长石粗选精矿和长石粗选尾矿；

b)将长石粗选精矿进行至少两次精选，长石粗选尾矿进行至少两次扫选，并将各自得到的中矿分别顺序返回至上一级浮选作业，最终得到长石精矿和石英精矿。

优选的，步骤a)中的十二胺与石油磺酸钠的重量比为2:3，十二胺用量为200-300g/t原矿，石油磺酸钠用量为300-450g/t原矿。

本发明具体包括锂铌钽混合浮选、混浮精矿磁选+重选分离铌钽、混浮尾矿的长石-石英无氟分离。其中，锂铌钽混合浮选是采用抗泥化强效浮选捕收剂，该捕收剂具有抗泥化、耐低温、选择性捕收能力强的特点，可实现锂辉石矿与铌钽铁矿在矿浆不脱泥的条件下的混合浮选；混浮精矿磁选+重选分离铌钽是利用锂辉石矿物与铌钽铁矿的比磁化系数和比重的差异，实现两者的低成本分离；混浮尾矿的长石-石英无氟分离是在酸性条件下，采用阴、阳离子混合捕收剂实现长石与石英的无氟分离，替代传统使用氢氟酸工艺，符合国家提倡的绿色、环保矿山开发理念。

本发明的抗泥化原理在于通过磨矿时添加碳酸钠，调浆时加入氢氧化钠，起到擦洗和使矿浆ph值升高作用，此时配合使用含有水玻璃、三聚磷酸盐等分散成分的捕收剂，通过强搅拌，使矿粒表面的负电性增强，增大矿粒之间的排斥力，防止矿粒聚结。从而为具有选择性捕收能力的药剂分选出锂辉石创造有利条件。

本发明的有益效果：

1)原矿不脱泥浮选，最大程度的避免了细粒级有用矿物在矿泥中的损失；

2)锂、铌、钽混合浮选后再分离，避免了传统工艺“先重后浮”重选作业处理量大，重选尾矿需浓缩的问题；

3)浮选尾矿的长石-石英无氟分离，得到合格的长石精矿和石英精矿，实现了尾矿的资源化利用；

4)本发明工艺流程简单高效，降低了选矿生产成本，工业可操作性强，实现了含铌钽的锂多金属矿梯级无尾化综合回收利用。

附图说明

图1本发明工艺流程图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术效果，下面通过实施例对本发明进行具体描述。

实施例1

一种含铌钽的锂多金属矿梯级无尾化回收工艺，包括如下步骤：

1)将锂辉石原矿和调整剂加入磨机中，进行细磨，得到锂辉石单体解离度90％以上的矿浆；

所述调整剂为碳酸钠，用量为1000g/t原矿；

2)向步骤1)所述矿浆中加入调整剂、活化剂和抗泥化浮选捕收剂，进行粗选，得到锂粗精矿和粗选尾矿，然后将锂粗精矿进行三次精选，粗选尾矿进行一次扫选，得到含铌钽的锂混合精矿和浮选尾矿；

所述抗泥化浮选捕收剂包括氧化石蜡皂、工业脂肪酸、无机碱和增效剂；

所述调整剂为氢氧化钠，用量为500g/t原矿；

所述活化剂为氯化钙，用量为50g/t原矿；

所述抗泥化浮选捕收剂，用量为1500g/t原矿。

3)将步骤2)所述含铌钽的锂混合精矿进行弱磁选除铁，得到铁粗精矿和含铌钽的锂精矿；弱磁选设备为磁滚筒，磁场强度为100ka/m；

4)将步骤3)所述含铌钽的锂精矿进行强磁选，得到铌钽粗精矿和锂精矿ⅰ；强磁选设备为立环脉动高梯度磁选机，磁场强度为1.0t；

5)将步骤4)所述铌钽粗精矿进行摇床精选，得到铌钽精矿和锂精矿ⅱ；具体的摇床精选工艺为：先将铌钽粗精矿进行摇床粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；再将粗选精矿进行一次精选，得到精选精矿和精选中矿；将粗选尾矿进行一次扫选，得到扫选中矿和扫选尾矿；最后将精选中矿和扫选中矿合并后，进行中矿再选，得到再选精矿和再选尾矿；将得到的精选精矿和再选精矿合并，即为铌钽精矿，将扫选尾矿与再选尾矿合并，即为锂精矿ⅱ；

6)将步骤2)所述浮选尾矿进行长石和石英的无氟分离，得到长石精矿和石英精矿。

所述无氟分离具体工艺为：

a)向浮选尾矿矿浆中加入硫酸，调节矿浆ph值至2.3，然后加入十二胺和石油磺酸钠混合液(200g/t十二胺+300g/t石油磺酸钠)，浮选得到长石粗选精选和长石粗选尾矿；

b)将长石粗选精矿进行三次精选，长石粗选尾矿进行两次扫选，并将各自得到的中矿分别顺序返回至上一级浮选作业，最终得到长石精矿和石英精矿；

实施例2

一种含铌钽的锂多金属矿梯级无尾化回收工艺，包括如下步骤：

1)将锂辉石原矿和调整剂加入磨机中，进行细磨，得到锂辉石单体解离度90％以上的矿浆；

所述调整剂为碳酸钠和氢氧化钠，用量为800g/t原矿+200g/t原矿；

2)向步骤1)所述矿浆中加入调整剂、活化剂和抗泥化浮选捕收剂，进行粗选，得到锂粗精矿和粗选尾矿，然后将锂粗精矿进行两次精选，粗选尾矿进行两次扫选，得到含铌钽的锂混合精矿和浮选尾矿；

所述抗泥化浮选捕收剂包括氧化石蜡皂、工业脂肪酸、无机碱和增效剂；

所述调整剂为碳酸钠和氢氧化钠，用量为200g/t原矿+600g/t原矿；

所述活化剂为氯化钙，用量为70g/t原矿；

所述抗泥化浮选捕收剂，用量为1200g/t原矿。

3)将步骤2)所述含铌钽的锂混合精矿进行弱磁选除铁，得到铁粗精矿和含铌钽的锂精矿；弱磁选设备为磁滚筒，磁场强度为110ka/m；

4)将步骤3)所述含铌钽的锂精矿进行强磁选，得到铌钽粗精矿和锂精矿ⅰ；强磁选设备为立环脉动高梯度磁选机，磁场强度为1.12t。

5)将步骤4)所述铌钽粗精矿进行摇床精选，得到铌钽精矿和锂精矿ⅱ；具体的摇床精选工艺可为：先将铌钽粗精矿进行摇床粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；再将粗选精矿进行一次精选，得到精选精矿和精选中矿；将粗选尾矿进行一次扫选，得到扫选中矿和扫选尾矿；最后将精选中矿和扫选中矿合并后，进行中矿再选，得到再选精矿和再选尾矿；将得到的精选精矿和再选精矿合并，即为铌钽精矿，将扫选尾矿与再选尾矿合并，即为锂精矿ⅱ；

6)将步骤2)所述浮选尾矿进行长石和石英的无氟分离，得到长石精矿和石英精矿。

所述无氟分离具体工艺为：

a)向浮选尾矿矿浆中加入硫酸，调节矿浆ph值至2.1，然后加入十二胺和石油磺酸钠混合液(220g/t十二胺+330g/t石油磺酸钠)，浮选得到长石粗选精选和长石粗选尾矿；

b)将长石粗选精矿进行三次精选，长石粗选尾矿进行两次扫选，并将各自得到的中矿分别顺序返回至上一级浮选作业，最终得到长石精矿和石英精矿；

实施例3

一种含铌钽的锂多金属矿梯级无尾化回收工艺，包括如下步骤：

1)将锂辉石原矿和调整剂加入磨机中，进行细磨，得到锂辉石单体解离度90％以上的矿浆；

所述调整剂为碳酸钠，用量为600g/t原矿；

2)向步骤1)所述矿浆中加入调整剂、活化剂和抗泥化浮选捕收剂，进行粗选，得到锂粗精矿和粗选尾矿，然后将锂粗精矿进行三次精选，粗选尾矿进行一次扫选，得到含铌钽的锂混合精矿和浮选尾矿；

所述抗泥化浮选捕收剂包括氧化石蜡皂、工业脂肪酸、无机碱和增效剂；

所述调整剂为碳酸钠和氢氧化钠，用量为500g/t原矿+500g/t原矿；

所述活化剂为氯化钙，用量为90g/t原矿；

所述抗泥化浮选捕收剂，用量为1600g/t原矿。

3)将步骤2)所述含铌钽的锂混合精矿进行弱磁选除铁，得到铁粗精矿和含铌钽的锂精矿；弱磁选设备为磁滚筒，磁场强度为120ka/m；

4)将步骤3)所述含铌钽的锂精矿进行强磁选，得到铌钽粗精矿和锂精矿ⅰ；强磁选设备可立环脉动高梯度磁选机，磁场强度为1.15t。

5)将步骤4)所述铌钽粗精矿进行摇床精选，得到铌钽精矿和锂精矿ⅱ；具体的摇床精选工艺可为：先将铌钽粗精矿进行摇床粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；再将粗选精矿进行一次精选，得到精选精矿和精选中矿；将粗选尾矿进行一次扫选，得到扫选中矿和扫选尾矿；最后将精选中矿和扫选中矿合并后，进行中矿再选，得到再选精矿和再选尾矿；将得到的精选精矿和再选精矿合并，即为铌钽精矿，将扫选尾矿与再选尾矿合并，即为锂精矿ⅱ；

6)将步骤2)所述浮选尾矿进行长石和石英的无氟分离，得到长石精矿和石英精矿。

所述无氟分离具体工艺为：

a)向浮选尾矿矿浆中加入硫酸，调节矿浆ph值至2.5，然后加入十二胺和石油磺酸钠混合液(300g/t十二胺+450g/t石油磺酸钠)，浮选得到长石粗选精选和长石粗选尾矿；

b)将长石粗选精矿进行三次精选，长石粗选尾矿进行两次扫选，并将各自得到的中矿分别顺序返回至上一级浮选作业，最终得到长石精矿和石英精矿；

实施例4

一种含铌钽的锂多金属矿梯级无尾化回收工艺，包括如下步骤：

1)将锂辉石原矿和调整剂加入磨机中，进行细磨，得到锂辉石单体解离度90％以上的矿浆；

所述调整剂为碳酸钠和氢氧化钠，用量为1000g/t原矿+500g/t原矿；

2)向步骤1)所述矿浆中加入调整剂、活化剂和抗泥化浮选捕收剂，进行粗选，得到锂粗精矿和粗选尾矿，然后将锂粗精矿进行三次精选，粗选尾矿进行两次扫选，得到含铌钽的锂混合精矿和浮选尾矿；

所述抗泥化浮选捕收剂包括氧化石蜡皂、工业脂肪酸、无机碱和增效剂；

所述调整剂为氢氧化钠，用量为500g/t原矿；

所述活化剂为氯化钙，用量为150g/t原矿；

所述抗泥化浮选捕收剂，用量为2000g/t原矿。

3)将步骤2)所述含铌钽的锂混合精矿进行弱磁选除铁，得到铁粗精矿和含铌钽的锂精矿；弱磁选设备可为磁滚筒，磁场强度为116ka/m；

4)将步骤3)所述含铌钽的锂精矿进行强磁选，得到铌钽粗精矿和锂精矿ⅰ；强磁选设备可为立环脉动高梯度磁选机，磁场强度为1.06t。

5)将步骤4)所述铌钽粗精矿进行摇床精选，得到铌钽精矿和锂精矿ⅱ；具体的摇床精选工艺可为：先将铌钽粗精矿进行摇床粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；再将粗选精矿进行一次精选，得到精选精矿和精选中矿；将粗选尾矿进行一次扫选，得到扫选中矿和扫选尾矿；最后将精选中矿和扫选中矿合并后，进行中矿再选，得到再选精矿和再选尾矿；将得到的精选精矿和再选精矿合并，即为铌钽精矿，将扫选尾矿与再选尾矿合并，即为锂精矿ⅱ；

6)将步骤2)所述浮选尾矿进行长石和石英的无氟分离，得到长石精矿和石英精矿。

所述无氟分离具体工艺为：

a)向浮选尾矿矿浆中加入硫酸，调节矿浆ph值至2.0，然后加入十二胺和石油磺酸钠混合液(260g/t十二胺+390g/t石油磺酸钠)，浮选得到长石粗选精选和长石粗选尾矿；

b)将长石粗选精矿进行两次精选，长石粗选尾矿两次扫选，并将各自得到的中矿分别顺序返回至上一级浮选作业，最终得到长石精矿和石英精矿；

表1实施例得到的锂精矿指标

最后需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。