Research Situation and Prospect on the Mineral Processing Technology of Spodumene
-
摘要:
锂是新世纪的能源金属,而锂辉石是锂的重要来源之一。介绍了锂辉石矿的选矿技术进展,详细阐述了锂辉石的选矿工艺、浮选捕收剂和浮选调整剂的研究现状及发展趋势,并展望了锂辉石选矿技术以后的发展方向。
Abstract:Lithium is an energy metal material in new century, and spodumene is one of the most important sources of lithium. In this paper, the progress on the mineral processing technology of spodumene was introduced, the situation and development trend of processing flowsheet, flotation collectors and flotation modifier were elaborated, and the major developing outlook of beneficiation of spodumene were prospected.
-
Key words:
- spodumene /
- mineral processing technology /
- flotation reagents /
- action mechanism /
- collector /
- regulators
-
-
表 1 锂辉石化学键计算结果[3]
Table 1. The results of chemical bond calculation of spodumene
阳离子Mn+ 电价Z 离子半径/nm 配位数/n 元素电负性 Mn+-O2-平均键长/nm Mn+-O2-库仑力F Mn+-O2-键的相对键合强度 Li+ 1 0.082 6 0.97 0.221 0.47 0.06~0.08 Al3+ 3 0.061 6 1.47 0.192 1.75 0.26~0.37 Si4+ 4 0.034 4 1.74 0.162 3.20 0.78~1.12 表 2 不同产地锂辉石的选矿工艺及指标
Table 2. The mineral processing technology and index of spodumene in different producing areas
产地 矿石性质及组成 原矿Li2O品位 选矿工艺 药剂制度 选别指标 新疆可可托海[17] 锂辉石、钽铌铁矿、长石、石英等 1.32% 浮选-重选 氧化石蜡皂、环烷酸皂 精矿Li2O品位5.97%,回收率86.5% 四川马尔康[26] 锂辉石、角闪石、透辉石等 1.36% 浮选 / 精矿Li2O品位5.12%,回收率78.86% 四川甘孜[27] 锂辉石、钽铌铁矿、铌钽铁矿、锡石等 1.2%~1.4% 浮选 组合捕收剂 精矿Li2O品位5.5%~5.8%,回收率75% 江西赣州[28] 锂辉石、长石、石英、云母等 1.46% 浮选 十二胺、731 精矿Li2O品位5.2%,回收率66% 美国金丝山[29] 锂辉石、长石、石英、白云母等 1.5% 浮选 塔尔油、乙二醇 精矿Li2O品位6.3%,回收率75%~78% 药剂类型 常用药剂 特点 阴离子型 油酸钠、氧化石蜡皂、塔尔油、环烷酸皂等 应用广泛,捕收能力弱,选择性好,使用时需要高价金属阳离子活化和调整剂控制活化的选择性 阳离子型 胺类捕收剂:十二胺、十四胺等 捕收性能普遍较好,但选择性差,使用时需要高价金属阳离子对硅酸盐矿物产生不同程度的抑制作用,提高分离的选择性 -
[1] 林大泽.锂的用途及其资源开发[J].中国安全科学学报, 2004(9):76-80, 98. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgaqkxxb200409017
[2] 张明杰, 郭清富.21世纪的能源金属——锂的冶金现状及发展[J].盐湖研究, 2001(3):52-60. doi: 10.3969/j.issn.1008-858X.2001.03.011
[3] 孙传尧, 印万忠.硅酸盐矿物浮选原理[M].北京:科学出版社, 2001.
[4] 王濮.系统矿物学(中)[M].北京:地质出版社, 1984.
[5] 翟锐, 翟志龙.合理开发柴达木锂资源[J].中国石油和化工, 2001(7):26-27. doi: 10.3969/j.issn.1008-1852.2001.07.004
[6] 郑绵平, 刘喜方.中国的锂资源[J].新材料产业, 2007(8):13-16. doi: 10.3969/j.issn.1008-892X.2007.08.005
[7] 冯安生.锂矿物的资源、加工和应用[J].矿产保护与利用, 1993(1):39-46. http://kcbh.cbpt.cnki.net/WKD/WebPublication/paperDigest.aspx?paperID=78570336-4272-435f-9575-94fbdc0a9d9a
[8] 谢贞付, 王毓华, 于福顺, 等.伟晶岩型锂辉石矿浮选研究综述[J].稀有金属, 2013, 37(4):641-649. doi: 10.3969/j.issn.0258-7076.2013.04.020
[9] 潘兆橹.结晶学与矿物学(下)[M].北京:地质出版社, 1994.
[10] 程仁举, 李成秀, 刘星, 等.川西某低品位锂辉石矿分选试验研究[J].有色金属(选矿部分), 2017(5):42-45, 50. doi: 10.3969/j.issn.1671-9492.2017.05.010
[11] 程仁举, 李成秀, 刘星, 等.四川某锂多金属矿石选矿试验[J].金属矿山, 2017(9):111-114. doi: 10.3969/j.issn.1001-1250.2017.09.023
[12] 樊丽丽, 曾钦.浅析某地区锂辉石选矿试验研究[J].矿产综合利用, 2017(4):57-59. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2017.04.012
[13] 何阳阳, 谢志远.川西地区某锂辉石矿选矿试验探讨[J].化工矿物与加工, 2017, 46(5):13-15, 51. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QKC20172017061600084518
[14] 梅志, 孙伟, 刘若华, 等.四川某锂辉石矿浮选试验研究[J].矿冶工程, 2015, 35(5):46-48, 52. doi: 10.3969/j.issn.0253-6099.2015.05.013
[15] 刘人辅, 谷晋川.生产低铁锂辉石的工艺流程及其特点[J].矿产综合利用, 1989(6):20-23. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK000001939753
[16] 刘人辅, 谷晋川.锂辉石除铁研究[J].非金属矿, 1990(6):20-24. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK000000437922
[17] 赖复兴.不加温浮选锂辉石矿和低铁锂辉石选矿扩大试验[J].新疆有色金属, 1996(1):58-61. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199600830379
[18] Siame E, Pascoe R D. Extraction of lithium from micaceous waste from china clay production[J]. Minerals Engineering, 2011, 24(14):1595-1602. doi: 10.1016/j.mineng.2011.08.013
[19] 陶家荣.锂辉石矿重介质选矿工业试验与研究[J].有色金属(选矿部分), 2002(2):13-16. doi: 10.3969/j.issn.1671-9492.2002.02.004
[20] A·B·索萨, 汪镜亮.葡萄牙锂辉石矿石的选矿研究[J].国外金属矿选矿, 2001(10):29-31. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gwjskxk200110008
[21] 廖明和, 许温复, 王学平.锂辉石重液分选试验[J].非金属矿, 2003, 26(6):40-41. doi: 10.3969/j.issn.1000-8098.2003.06.017
[22] Sousa A B, Amarante M M, Leite M. Beneficiation studies on a spodumene ore from portugal[J]. Developments in Mineral Processing, 2000, 13:40-46. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167452800800903
[23] Tippin R, Browning J, Llewellyn T. Continuous heavy liquid concentration of spodumene[M]. Washington D.C:Bureau of Mines, 1979:29.
[24] 宋雪娟.手选作业在某锂辉石矿选矿中的应用[J].新疆有色金属, 2012(5):50-51. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?filename=XJYS201205023&dbname=CJFD&dbcode=CJFQ
[25] Brandt Felix, Haus Reiner. New concepts for lithium minerals processing[J]. Minerals Engineering, 2010, 23(8):659-661. doi: 10.1016/j.mineng.2010.03.021
[26] 魏喜国.马尔康矿锂辉石浮选工艺改造点滴[J].新疆有色金属, 1994(4):24-25. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199400513369
[27] 杨磊.四川甲基卡地区锂辉石选矿工艺试验研究[J].有色金属(选矿部分), 2014(1):30-34. doi: 10.3969/j.issn.1671-9492.2014.01.008
[28] 罗仙平, 吕玲芝, 陈晓明, 等.江西某低品位难选锂辉石矿直接浮选工艺[J].有色金属工程, 2012, 2(5):36-39. doi: 10.3969/j.issn.2095-1744.2012.05.006
[29] 选矿手册编委会.选矿手册[M].北京:冶金工业出版社, 1990:11.
[30] 石海兰, 朱文龙.Fe3+对锂辉石浮选的影响及机理研究[J].稀有金属与硬质合金, 2015, 43(4):5-9. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XYJY201504002.htm
[31] 张杰. 锂辉石矿浮选基础理论与工艺研究[D]. 绵阳: 西南科技大学, 2015.
[32] 李新冬, 黄万抚, 文金磊, 等.锂辉石矿的工艺矿物学与选矿工艺研究[J].硅酸盐通报, 2014, 33(5):1207-1213. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gsytb201405043
[33] 谢贞付. 不同粒度锂辉石浮选特性及矿泥影响的研究[D]. 长沙: 中南大学, 2014.
http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=Y2685138 [34] 吕玲芝.某复杂难选低品位锂辉石矿综合回收工艺[J].有色金属工程, 2014, 4(2):54-57. doi: 10.3969/j.issn.2095-1744.2014.02.012
[35] 吕玲芝. 江西宁都锂辉石矿浮选工艺及机理研究[D]. 赣州: 江西理工大学, 2013.
http://www.doc88.com/p-6425566786209.html [36] 任文斌.联合捕收剂浮选锂辉石生产实践[J].新疆有色金属, 2012, 35(3):84-85. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xjysjs201203033
[37] 伊新辉.锂辉石低温浮选试验研究[J].中国矿山工程, 2011, 40(6):20-22, 43. doi: 10.3969/j.issn.1672-609X.2011.06.007
[38] 朱文龙, 黄万抚.国内外锂矿物资源概况及其选矿工艺综述[J].现代矿业, 2010, 26(7):1-4. doi: 10.3969/j.issn.1674-6082.2010.07.001
[39] 魏喜国.马尔康矿锂辉石浮选工艺改造点滴[J].新疆有色金属, 1994(4):24-25. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199400513369
[40] 王毓华.新型捕收剂浮选锂辉石矿的试验研究[J].矿产综合利用, 2002(5):11-13. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2002.05.003
[41] 王毓华, 于福顺.新型捕收剂浮选锂辉石和绿柱石[J].中南大学学报, 2005, 36(5):807-811. doi: 10.3969/j.issn.1672-7207.2005.05.017
[42] Wang Yuhua, Yu Fushun. Effects of metallic ions on the flotation of spodumene and beryl[J]. Journal of China University of Mining and Technology, 2007, 17(1):35-39. doi: 10.1016/S1006-1266(07)60008-X
[43] 何建璋.新型捕收剂在锂铍浮选中的应用[J].新疆有色金属, 2009(2):37-38. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xjysjs200902016
[44] 范新斌.锂辉石浮选中高效浮选剂的联合使用[J].新疆有色金属, 2012, 35(3):69-70, 75. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xjysjs201203026
[45] 赵开乐, 王昌良, 邓伟, 等.某锂辉石矿石工艺矿物学特征及选矿试验[J].矿物学报, 2014, 34(4):553-558. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/kwxb201404017
[46] 冯木, 孙伟, 刘若华, 等.组合捕收剂在锂辉石浮选中协同作用的研究[J].有色金属(选矿部分), 2015(2):96-100. doi: 10.3969/j.issn.1671-9492.2015.02.022
[47] 冯木. 新型捕收剂在锂辉石浮选中的作用机理及表面化学分析[D]. 长沙: 中南大学, 2014.
[48] 徐龙华, 董发勤, 巫侯琴, 等.油酸钠浮选锂辉石的作用机理研究[J].矿物学报, 2013, 33(2):181-184. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/kwxb201302010
[49] Beena R, Sathish P, Jyotsna T, et al. A molecular dynamics study of the interaction of oleate and dodecylammonium chloride surfactants with complex aluminosilicate minerals[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2011, 362:510-516. doi: 10.1016/j.jcis.2011.06.069
[50] 项华妹. 锂辉石电子结构及其可浮性的量子化学研究[D]. 赣州: 江西理工大学, 2014.
http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10407-1015577773.htm [51] 项华妹, 何芮, 张海天.基于锂辉石纯矿物的浮选研究[J].中国科技信息, 2015(5):64-66. doi: 10.3969/j.issn.1001-8972.2015.05.024
[52] 高扬, 刘全军, 宋建文.四川康定选铁尾矿回收锂辉石选矿试验研究[J].轻金属, 2017(7):1-5. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QKW20172017083000023152
[53] 何桂春, 蒋巍, 项华妹.锂辉石选矿研究现状及展望[J].矿业研究与开发, 2014, 34(4):61-65. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xdky201007002
[54] 刘方. 硅酸盐矿物浮选过程中调整剂对捕收剂作用方式的研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2011.
http://industry.wanfangdata.com.cn/dl/Detail/Thesis?id=Thesis_J0104076 [55] 刘方, 孙传尧.调整剂和油酸钠添加顺序对硅酸盐矿物浮选的影响[J].金属矿山, 2011(3):90-94. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/jsks201103025
[56] 李爱民, 蒋进光, 王晖, 等.含铍矿物浮选研究现状与展望[J].稀有金属与硬质合金, 2008(3):58-61. doi: 10.3969/j.issn.1004-0536.2008.03.015
[57] 孙蔚, 叶强.对四川某地锂辉石矿浮选的认识[J].新疆有色金属, 2004(4):28-30. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xjysjs200404012
[58] 李毓康.含绿柱石、锂辉石矿石浮选分离工艺及"三碱"调整剂作用机理的研究[J].国外金属矿选矿, 1991(Z1):89-96. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK000001787635
[59] M C Fuerstenau, B R Palmer. Flotation-gaudin A M memorial volume[M]. New York:AIME, 1976.
[60] James R O, Healy T W. Adsorption of hydrolysable metal ions at the oxide-water interface. Ⅰ.Co(Ⅱ) adsorption on SiO2 and TiO2 as model systems[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 1972, 40(1):42-52. doi: 10.1016/0021-9797(72)90172-5
[61] 于福顺. 锂辉石与绿柱石浮选分离工艺及机理的研究[D]. 长沙: 中南大学, 2005.
http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=Y992233 [62] 李金林, 刘丹, 王伊杰, 等.锂辉石浮选机理研究现状[J].硅酸盐通报, 2016, 35(8):2400-2406, 2411. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gsytb201608013
-