本發(fā)明涉及一種鋰輝石柱機(jī)聯(lián)合高效浮選的方法，屬于礦物浮選。

背景技術(shù)：

1、鋰作為一種關(guān)鍵的金屬元素，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科技和能源存儲(chǔ)領(lǐng)域，如電動(dòng)汽車、電池和可再生能源系統(tǒng)。鋰的獨(dú)特性質(zhì)使其在許多高科技產(chǎn)業(yè)中不可替代，推動(dòng)了全球?qū)︿囐Y源的需求。鋰輝石是主要的鋰礦石資源之一，廣泛分布于全球多個(gè)地區(qū)。由于其含鋰量高，鋰輝石成為提取和生產(chǎn)鋰的重要來(lái)源。當(dāng)前，鋰輝石的浮選法是富集鋰礦的重要方法，在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，相關(guān)研究也較為深入。

2、目前鋰輝石浮選方法主要通過(guò)捕收劑使鋰輝石與其他礦物分離，這種方法依賴于藥劑的選擇性吸附，但浮選環(huán)境復(fù)雜，容易導(dǎo)致浮選藥劑的消耗增加，回收率和精礦品位下降。上述浮選方法在實(shí)際應(yīng)用中存在諸多局限性：浮選環(huán)境復(fù)雜，容易導(dǎo)致藥劑吸附不均勻，影響浮選效果；藥劑消耗增加，復(fù)雜的浮選環(huán)境增加了藥劑的無(wú)效吸附，導(dǎo)致藥劑消耗量大，增加生產(chǎn)成本；部分浮選藥劑對(duì)環(huán)境有較大影響，并且對(duì)細(xì)粒級(jí)鋰輝石的捕收效果不理想。

3、中國(guó)專利cn109174438?a公開(kāi)了一種鋰輝石礦選礦分選工藝，其通過(guò)先采用浮選柱對(duì)鋰輝石進(jìn)行預(yù)先浮選除泥降低能耗，再采用gf+jjf浮選機(jī)，起到強(qiáng)力攪拌浮選礦漿，強(qiáng)化浮選，并采用格渣篩+磁選+酸性除雜流程，得到鋰輝石精礦。但其藥劑消耗量大，需經(jīng)過(guò)復(fù)雜繁瑣的除雜工藝流程，才能得到品位為5.5～6.0％的鋰輝石精礦，同時(shí)復(fù)雜冗長(zhǎng)的工藝必然會(huì)降低鋰輝石精礦的產(chǎn)率和回收率，且酸性除雜過(guò)程不僅成本高昂，而且對(duì)環(huán)境的影響較大，增加了環(huán)保處理的難度和成本。此外，該技術(shù)方案未能充分利用浮選柱和浮選機(jī)的對(duì)于礦物粒度的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，粗粒細(xì)粒礦物之間互相干擾，沒(méi)有被回收的細(xì)粒目的礦物很難在后續(xù)的機(jī)械浮選中繼續(xù)回收。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有鋰輝石浮選方法存在的技術(shù)缺點(diǎn)，如藥劑吸附不均勻、藥劑消耗量大、浮選效率低等問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種柱機(jī)聯(lián)合高效浮選鋰輝石的方法。通過(guò)先采用機(jī)械浮選設(shè)備再結(jié)合浮選柱浮選的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效提高鋰輝石的回收率和精礦品位，同時(shí)優(yōu)化和簡(jiǎn)化浮選流程，減少藥劑消耗，提高鋰精礦的產(chǎn)率，從而克服現(xiàn)有浮選技術(shù)的諸多局限性，為鋰輝石礦的高效利用提供可靠的技術(shù)支持。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種柱機(jī)聯(lián)合高效浮選鋰輝石的方法，將鋰輝石原礦進(jìn)行磨礦、浮選脫泥和調(diào)漿處理后放入浮選機(jī)在調(diào)整劑、氫氧化鈉、活化劑和捕收劑a的作用下進(jìn)行快速浮選，得到浮選精礦i和浮選尾礦i；所述浮選尾礦i再次放入浮選機(jī)，在調(diào)整劑和含有捕收劑b的浮選柱的作用下進(jìn)行浮選柱浮選，得到浮選精礦ii和浮選尾礦ii；所述浮選柱浮選過(guò)程中粗選后的含鋰泡沫經(jīng)過(guò)再磨處理至粒度達(dá)到-0.074mm占70～76％后再進(jìn)行精選；所述捕收劑a包括油酸、氧化石蠟皂731、苛性鈉和十二烷基磺酸鈉；所述捕收劑b包括油酸、氧化石蠟皂731和苛性鈉。

3、本發(fā)明的技術(shù)方案的關(guān)鍵在于先采用浮選機(jī)對(duì)于鋰輝石原礦進(jìn)行快速浮選，然后再結(jié)合浮選柱浮選，其具體原理在于：浮選柱的設(shè)計(jì)使得氣泡在柱內(nèi)有較長(zhǎng)的停留時(shí)間，這有助于氣泡與細(xì)小礦物顆粒的充分接觸，較長(zhǎng)的停留時(shí)間可以提高氣泡的附著機(jī)會(huì)，從而提高細(xì)粒礦物的回收率。由于浮選柱內(nèi)的氣泡尺寸均勻且氣泡-礦物接觸時(shí)間較長(zhǎng)，這種結(jié)構(gòu)可以有效分離細(xì)小礦物顆粒，相比于傳統(tǒng)的機(jī)械浮選，浮選柱可以更好地處理細(xì)粒礦物，提高分選效率。同時(shí)，浮選柱通常不需要像機(jī)械浮選那樣強(qiáng)烈的攪拌，這減少了礦物顆粒的破碎和礦漿的干擾，避免了細(xì)粒礦物因機(jī)械攪拌造成的二次污染或誤分離。浮選柱的氣泡產(chǎn)生、氣泡上升速度、藥劑用量等可以根據(jù)礦物的特性進(jìn)行調(diào)整，這使得浮選柱在處理各種細(xì)粒級(jí)礦物時(shí)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。因此，本發(fā)明充分結(jié)合了機(jī)械浮選和浮選柱對(duì)于鋰輝石粒度的優(yōu)勢(shì)，先采用機(jī)械浮選優(yōu)先選出粗粒礦物，再采用浮選柱針對(duì)性的處理細(xì)粒礦物，減小了浮選柱負(fù)擔(dān)和設(shè)備投資，其浮選指標(biāo)更加穩(wěn)定，效果更佳，同時(shí)浮選柱處理的礦物更具針對(duì)性，藥劑可以更加有效地作用于細(xì)粒鋰輝石，顯著提高了藥劑利用率，從而減少整體的藥劑消耗，降低生產(chǎn)成本。因而本發(fā)明的技術(shù)方案可以在顯著縮短工藝流程的情況下，有效降低了鋰輝石的損失率，提高了鋰輝石精礦的品位及回收率，同時(shí)避免了酸性除雜過(guò)程，降低了生產(chǎn)成本和對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。

4、且發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若先采用浮選柱浮選再采用機(jī)械浮選，會(huì)導(dǎo)致浮選柱處理量增大，粗粒細(xì)粒礦物之間互相干擾，沒(méi)有被回收的細(xì)粒目的礦物很難在后續(xù)的機(jī)械浮選中繼續(xù)回收。

5、此外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中浮選柱浮選中粗選后的含鋰泡沫若不經(jīng)過(guò)再磨處理或處理的粒度不在本發(fā)明范圍內(nèi)均會(huì)導(dǎo)致鋰精礦品位或回收率降低。在鋰輝石選礦中，浮選的效果很大程度上依賴于礦物顆粒的粒度分布。如果顆粒過(guò)粗，浮選藥劑難以充分吸附在礦物表面，導(dǎo)致浮選分離效率降低；而過(guò)細(xì)的顆?？赡苡捎诒缺砻娣e增加而導(dǎo)致藥劑消耗量增加，同時(shí)細(xì)泥容易被氣泡夾帶進(jìn)入精礦，導(dǎo)致精礦品位下降。適當(dāng)?shù)牧６燃?xì)化能夠增加鋰輝石的解離度和浮選藥劑的吸附效果，從而提高浮選效率。如果不經(jīng)過(guò)再磨處理或處理的粒度不在適當(dāng)范圍內(nèi)，鋰輝石的浮選分離效率會(huì)降低，導(dǎo)致精礦品位或回收率的下降。因此，再磨處理是確保鋰輝石高效浮選分離的關(guān)鍵步驟。

6、作為一種優(yōu)選的方案，浮選機(jī)為xfd型浮選機(jī)，浮選柱為fcsmc型。

7、作為一種優(yōu)選的方案，所述磨礦的粒度要求為：-0.074mm粒級(jí)含量為55～65％；

8、作為一種優(yōu)選的方案，所述調(diào)漿至礦漿濃度為：25～35％。

9、作為一種優(yōu)選的方案，所述浮選脫泥的藥劑制度為：調(diào)整劑碳酸鈉200～500g/t，捕收劑氧化石蠟皂73150～100g/t。

10、作為一種優(yōu)選的方案，所述快速浮選包括至少一次粗選和至少兩次精選；所述浮選柱浮選包括至少一次粗選、至少兩次精選和至少兩次掃選。

11、作為一種優(yōu)選的方案，所述快速浮選過(guò)程中粗選的藥劑制度為：調(diào)整劑400～1000g/t，氫氧化鈉200～800g/t，活化劑100～350g/t，捕收劑a300～800g/t。

12、作為一種優(yōu)選的方案，所述快速浮選精選和浮選柱精選均為空白精選。

13、作為一種優(yōu)選的方案，所述捕收劑a由油酸、氧化石蠟皂731、苛性鈉、十二烷基磺酸鈉按質(zhì)量比(4～6):(2～4):(0.8～1.2):(0.8～1.2)組成。

14、作為一種優(yōu)選的方案，所述浮選柱浮選過(guò)程中粗選的藥劑制度為：調(diào)整劑400～1000g/t，捕收劑b?300～600g/t。

15、作為一種優(yōu)選的方案，所述捕收劑b由油酸、氧化石蠟皂731、苛性鈉按質(zhì)量比(2～4):(2～4):(0.8～1.2)組成。在鋰輝石的浮選過(guò)程中，不同浮選階段采用不同種類的捕收劑是基于浮選原理的選擇性優(yōu)化策略。機(jī)械浮選粗選階段使用的捕收劑a，由油酸、氧化石蠟皂731、苛性鈉和十二烷基磺酸鈉(sds)組成，旨在快速浮選以及提高鋰輝石的回收率。油酸提供了優(yōu)良的選擇性，氧化石蠟皂增強(qiáng)了氣泡的穩(wěn)定性以及捕收能力，而sds則通過(guò)其良好的起泡和捕收能力進(jìn)一步提升了浮選效率。在后續(xù)的浮選柱精選階段，此時(shí)礦漿中剩余的鋰輝石減少，大部分為細(xì)粒級(jí)的鋰輝石，捕收劑b則為油酸、氧化石蠟皂和苛性鈉的組合，主要目的是提高選擇性，提高鋰輝石精礦的品位。精選階段減少了sds的使用，以避免泡沫過(guò)多使得非目標(biāo)礦物的過(guò)度回收，保證精礦的高品味。通過(guò)在不同階段調(diào)控捕收劑的種類和比例，整個(gè)浮選工藝實(shí)現(xiàn)了回收率與精礦品位的最佳平衡，從而提高了鋰輝石的選礦效率和經(jīng)濟(jì)效益。

16、作為一種優(yōu)選的方案，所述調(diào)整劑為碳酸鈉；所述活化劑為氯化鈣和/或氯化鎂。

17、作為一種優(yōu)選的方案，所述快速浮選過(guò)程中調(diào)整劑、氫氧化鈉、活化劑和捕收劑a的攪拌時(shí)間為5～12min。

18、作為一種優(yōu)選的方案，所述浮選柱浮選過(guò)程中調(diào)整劑的攪拌時(shí)間為10～17min。

19、作為一種優(yōu)選的方案，所述浮選柱浮選的兩次掃選中第一次掃選添加捕收劑b30～200g/t，第二次掃選添加捕收劑b?20～150g/t。

20、作為一種優(yōu)選的方案，所述浮選機(jī)具有兩個(gè)攪拌槽，其中快速浮選在攪拌槽一完成后得到浮選尾礦i在攪拌槽二進(jìn)行浮選柱浮選；所述浮選尾礦ii為最終尾礦，所述浮選精礦i和浮選精礦ii混合后為最終鋰輝石精礦。本發(fā)明設(shè)置兩個(gè)攪拌槽主要是為了保證連續(xù)生產(chǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)有效延長(zhǎng)調(diào)漿時(shí)間，使浮選藥劑，尤其是碳酸鈉與礦物更加充分反應(yīng)。鋰輝石礦中通常硅酸鹽礦物較多(如石英、長(zhǎng)石等)，很容易風(fēng)化產(chǎn)生細(xì)泥。而充分的攪拌使礦物和碳酸鈉反應(yīng)可以促進(jìn)硅酸鹽礦物結(jié)合大量陰離子，從而增加礦物表面電位的負(fù)值，增強(qiáng)顆粒間的靜電斥力，改善礦物的分散效果，使礦泥從礦物表面脫附，從而優(yōu)化礦漿環(huán)境，提高鋰輝石浮選的效果。然而，單純?cè)黾犹妓徕c的用量可能會(huì)干擾金屬活化離子在鋰輝石表面的吸附，從而降低精礦回收率。在適當(dāng)?shù)奶妓徕c濃度下，延長(zhǎng)攪拌時(shí)間有助于鋰輝石的有效浮選分離和回收。

21、本發(fā)明提供了一種柱機(jī)聯(lián)合高效浮選鋰輝石的方法，具體包括以下步驟：

22、(1)磨礦：將鋰輝石原礦進(jìn)行磨至-0.074mm粒級(jí)含量為55～65％。

23、(2)將磨礦產(chǎn)品進(jìn)行浮選脫泥。

24、(3)快速浮選：將脫泥后的礦漿送入攪拌槽一，向攪拌槽一中添加調(diào)整劑碳酸鈉400～1000g/t，氫氧化鈉200～800g/t，活化劑100～350g/t，然后在浮選槽中加入捕收劑a300～800g/t攪拌后在浮選機(jī)中進(jìn)行快速浮選粗選?？焖俑∵x粗選泡沫繼續(xù)進(jìn)行兩次空白精選得到鋰輝石精礦一，槽中剩余礦漿進(jìn)行浮選柱粗選作業(yè)。

25、(4)浮選柱粗選：步驟(3)所述浮選槽內(nèi)剩余的礦漿送入攪拌槽二，向攪拌槽二中加入調(diào)整劑碳酸鈉400～1000g/t，然后在浮選柱中加入捕收劑b300～600g/t后進(jìn)行浮選柱粗選。

26、(5)浮選柱粗選泡沫再磨：步驟(4)中浮選柱粗選得到的泡沫產(chǎn)品進(jìn)行再磨處理，使其粒度達(dá)到-0.074mm占70～76％。

27、(6)浮選柱精選：將步驟(5)再磨后的礦漿送入浮選柱進(jìn)行兩次空白精選得到鋰輝石精礦二。

28、(7)槽內(nèi)礦漿掃選：浮選柱精選后剩余的礦漿送入浮選槽進(jìn)行兩次掃選，掃選二剩余礦漿為浮選尾礦。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

30、1)本發(fā)明根據(jù)鋰輝石粒度的區(qū)別結(jié)合機(jī)械浮選設(shè)備和浮選柱的優(yōu)點(diǎn)，先采用機(jī)械浮選再采用浮選柱，優(yōu)化了浮選流程，顯著縮短工藝流程的同時(shí)，使鋰輝石礦的回收率和精礦品位得到了顯著提高。浮選槽具有較高的處理能力和攪拌效果，而浮選柱則具有較高的分選精度和選擇性。通過(guò)在浮選流程中合理配置兩種設(shè)備，使得粗選和精選過(guò)程中鋰輝石的回收率和精礦品位均得到了優(yōu)化，從而有效提升了浮選效率。

31、2)本發(fā)明在浮選過(guò)程中通過(guò)合理配置攪拌槽和優(yōu)化使用調(diào)整劑、捕收劑等藥劑，顯著減少了藥劑的消耗量的同時(shí)延長(zhǎng)了攪拌時(shí)間。此外，通過(guò)再磨浮選柱粗選得到的泡沫產(chǎn)品，進(jìn)一步提高了浮選效率，從而降低了藥劑的總體消耗，減少了生產(chǎn)成本。

32、3)本發(fā)明避免了酸性除雜過(guò)程，降低了生產(chǎn)成本和對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。