自从新能源汽车成为时代风口,锂作为动力电池的重要元素,需求呈现爆发式增长,不管是锂电池产业链企业还是其他行业的公司便都开始纷纷布局上游锂矿,由于市场缺口大,锂价也随之飙升,锂矿自然水涨船高。
锂是活性的,其往往与其他物质密切伴生,常以化合物的形式存在于地壳中,在自然界中主要以盐湖卤水、硬岩锂矿石和锂黏土矿石的形式分布。受成本和工艺成熟度的影响,从矿物中提取锂是目前获取锂资源的重要途径之一。
锂辉矿作为锂族来源之一的工业矿石,目前由其提锂的工艺是较为成熟的,锂辉石为了分离锂资源单体,需要经过一整套专业的加工流程,包括破碎筛分、磨矿分级、浮选提纯、尾矿磁选等。今天我们就来简单说下锂辉石浮选提纯中的重选法和浮选法。
重介质法
重介质法是利用锂辉石和脉石矿物的密度来分离脉石矿物的。锂辉石的密度为3.2g/cm3左右,由于锂辉石矿床一般为花岗伟晶岩型,常与长石、石英、云母、绿泥石等矿物伴生,这些矿物同属硅酸盐矿物,具有和锂辉石相近的密度和可浮性,所以一般的跳汰、螺旋选矿和摇床选矿等重选办法不适于锂辉石矿的选别,效果不理想,但重介质选矿却是锂辉石选矿中一种较为有用的选别办法。针对易选锂辉石,只采用重介质选矿工艺即可处理,并获得较好的选矿指标。
重介质法是重选法的一种,是将洗矿脱泥后的锂辉矿与重介质混合(重介质有重液和重悬浮液两类,这里主要指重悬浮液),以0.05~0.20Mpa的压力给入重介质旋流器进行选别,重产物和轻产物即可分出。重产物经脱介筛脱介后成为锂辉精矿,轻产物经脱介筛脱介后成为尾矿,其主要组分为石英、长石、黑云母等脉石矿物。
重介质法优点
1、重介质法分离密度可精确控制,能使密度差很小的矿物有效分离;
2、工艺简单,投资少,生产成本低,所得精矿品位和回收率较高,易于后续锂盐的提取和加工。
重介质法缺点
1、介质制备、介质脱出及介质再生需要一套完整的设施,相对比较复杂。
2、只能用于分离一些比重与锂辉石相差较大的矿物,无法分离其它脉石,像硫化矿,若原矿本身成分复杂,则不适用重选法。
浮选法
浮选法是利用锂辉石与脉石矿物表面化学性质的差异来分离脉石矿物的,对于以细粒浸染状存在的锂辉石,浮选法是其最常用的选矿方法,锂辉石在浮选时,通常可通过添加“三碱、两皂”来完成对目标矿物的选别。
锂辉石浮选法是研究与应用较早的选别方法,也是目前锂辉石主要的选别方法,可分为正浮选和反浮选两个流程。浮选时,将有用矿物浮入泡沫产品中,把脉石留在矿浆中排尾,这种方法称为正浮选,若将脉石矿物浮入泡沫产品中,而把有用矿物留在矿浆中,这种浮选方法称为反浮选。
正浮选采用的捕收剂是脂肪酸类或烃基硫酸酯及石油磺酸盐,一般在弱碱性或弱酸性矿浆中进行浮选,用碳酸钠和硫酸调整pH值,用碳酸钠分散矿泥和沉淀多价有害金属离子。正浮选法药方简单,成本较低,操作容易,但这种方法往往泡沫发黏,不易浓缩过滤,以致精矿含水分较高,适用于矿物组成简单、铁矿物可浮性好,含泥量少的低品位矿石。
锂辉石反浮选工艺主要利用石灰、淀粉和糊精作为抑制剂,松油作为起泡剂,在碱性介质(pH值10.5~11.0)条件下,糊精调整剂能有效抑制锂辉石,然后采用胺类阳离子捕收剂捕收石英、长石、云母等硅酸盐类脉石矿物,将锂辉石精矿留在槽内,实现反浮选。反浮选适用于富矿,脉石杂质含量少的矿。
浮选法优点
1、应用范围广,技术成熟,适应性强,能够很好的分离锂辉石与硫化物、石英、云母、长石等其它脉石矿物,较多锂辉石选矿厂均采用此工艺作为主线工艺。
2、灵活多样,可采用正浮选和反浮选两种浮选方法。
3、分选效率高,适于处理品位低、嵌布细的矿物。
4、有利于矿产资源的综合回收,可进一步处理其他选矿方法得到的粗精矿、中矿或尾矿,以提高精矿品位、回收率及综合回收其中的有用成分。
浮选法缺点
1、比重选法投资成本高,影响因素多,工艺要求高。
2、使用各类药剂,易造成环境污染。
3、需要较细的磨矿粒度。
由上述分析,两种选矿方法均各有利弊,开路者重工建议:在实际选矿厂中,锂辉石的选矿工艺方法应根据其矿石性质而定,建议先进行选矿试验,根据试验结果科学合理地定制适合的选矿工艺,以避免不恰当的选别工艺造成资源浪费。
提高锂辉石选矿速度主要措施
(1)适量增加起泡剂可促进浮选速度,但必须注意:过量的起泡剂会减低选择性。
(2)在适当范围内,可通过增加浮选机叶轮转速,减低槽子深度,使叶轮和盖板间隙缩小等增加充气量的措施,来促进浮选速度。
(3)串联槽要比并联槽快,也有利提高浮选速度。
(4)精选槽尺寸不能太大,要适当。
(5)控制适当的矿浆浓度,可得到较大的浮选速度。
锂及锂化物具有独特优良的物理性质和化学性质,广泛应用于高能电池、合成橡胶、合金、医药等领域,因此锂及锂化物已逐渐成为新兴的战略资源,作为提取锂的重要矿物原料,锂辉石特别是低品位锂辉石的选别回收愈发迫切。上文也说了,要想得到有用的锂,需要经过一整套专业的加工流程,包括破碎筛分、磨矿分级、浮选提纯、尾矿磁选等。开路者重工便专业从事锂矿破磨领域全套设备研发生产,可提供锂矿破磨全生产线所需设备。