一種鉭鈮礦廢石中鋰云母的精制工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于資源與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域中固體廢物回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種鉭鈮礦廢石中鋰云母的精制工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉭鈮礦廢石是鉭鈮礦開采過程中產(chǎn)生的礦體圍巖、夾石、剝離廢石及鉭鈮含量達不到工業(yè)品位的貧礦等。鉭鈮尾礦中含有較高的鋰云母、鉀長石、鈉長石、石英、高嶺石及少量的磁鐵礦、赤鐵礦、揭鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、欽鐵礦、金紅石、軟猛礦、裡白Ζ5Γ母、鐵裡云母及微量的鉭鈮鐵礦、含鉭錫石、蝕變鋯石、羥硅酸石等礦物。在我國鉭鈮礦主要產(chǎn)于江西的宜春、福建的南平及云南的東方鉭鈮礦。尤其是江西宜春鉭鈮礦區(qū)面積達7km2，探明儲量，鉭1.85噸，鈮1.49噸，鋰75.22萬噸，銣40.17萬噸，銫5.43萬噸，屬于鈉長石、鋰云母花崗巖型含鉭、鈮、鋰、銣等多種稀有金屬的大型礦體，鉭鈮工業(yè)儲量約占全國探明的44.3%，該礦開采四十多年來，每年產(chǎn)生40萬噸左右的鉭鈮礦圍巖、夾石、貧礦及剝離廢石等，這些廢石在當?shù)氐V區(qū)稱“黑斑礦”。這些廢石除了少數(shù)用于填坑、鋪路外，多數(shù)沒有得到綜合利用?，F(xiàn)已累積數(shù)千萬噸，這些鉭鈮礦廢石中Ta205〈0.01%, Nb205<0.005%, Li200.5-1.0%，鉭、鈮、鋰含量均達不到工業(yè)品位，Ti02+Fe203>l.0%，因此一直作為廢礦、廢石處理，浪費資源，不僅影響其他優(yōu)質(zhì)礦藏的開采，而且占用山地，并對周邊環(huán)境帶來嚴重的危害，對周邊人民群眾的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，從鉭鈮礦廢石中把這些鋰云母分離出來用于陶瓷玻璃行業(yè)，可以變廢為寶。
[0003]李利娟，張凡，某鉭鈮重選尾礦中的鋰云母浮選試驗研究，礦業(yè)研究與開發(fā)，2013年4月第33卷第2期，公開了從某鉭鈮礦重選尾礦中回收鋰云母時礦漿pH值調(diào)整劑、抑制劑、捕收劑對浮選效果的影響，結(jié)果表明，pH值調(diào)整劑.0)3的用量為1000g/t，抑制劑水玻璃用量為1600g/t，采取陰陽離子捕收劑聯(lián)合作用(陰離子捕收劑731為400g/t，陽離子捕收劑十二胺用量為90g/t)條件下，浮選效果最佳。在此基礎(chǔ)上，確定采用“一粗二精二掃”的閉路試驗流程，最終獲得的鋰云母的精礦(Li20)品位為4.40%，回收率64.17%。
[0004]劉書杰，王中明等，某鉭鈮尾礦鋰云母、長石分離實驗研究，有色金屬(選礦部分)，2013增刊，公開了針對江西某鉭鈮尾礦，研究了幾種常規(guī)陽離子型捕收劑及改性陽離子型捕收劑對鋰云母、長石分選的影響。最終采用改性陽離子型捕收劑YC-1在中性條件下浮選分離鋰云母、長石，獲得鋰云母精礦Li20品位4.01 %，Li20回收率69.24%。浮選工藝流程為“一粗一精一掃”。
[0005]艾光華，嚴華山等，綜合回收某鉭鈮鋰云母礦的選礦實驗研究，非金屬礦，2014年7月第37卷第4期，公開了采用重選-浮選-磁選聯(lián)合工藝對鉭鈮礦石中有價組分進行綜合回收實驗。獲得(Ta，Nb)205品位為45.87%，回收率為41.62%的鉭鈮精礦產(chǎn)品，Li 20品位為4.21 %，回收率為63.69 %的鋰云母精礦。
[0006]中國專利CN102284373A公開了一種浮選鋰云母工藝方法，具體為:將鉭鈮礦經(jīng)重選后的尾礦經(jīng)過脫泥后進入浮選工序、或直接進入浮選工序，加入浮選藥劑，浮選得到高品質(zhì)鋰云母精礦。本發(fā)明在中性礦漿中浮選回收鋰云母，具有工藝簡單、藥劑消耗量低、效率高、浮選藥劑安全環(huán)保等優(yōu)點。
[0007]中國專利CN103240185A公開了一種新型鋰云母浮選方法，包括一次粗選、二次精選和二次掃選，在浮選的時候加入的抑制劑為水玻璃，用量為1400?1900g/t，陽離子捕收劑種類為油酸鈉或氧化石蠟皂731，其用量為480?700g/t，陰離子捕收劑種類為十二胺或椰油胺，其用量為130?160g/t。
[0008]目前國內(nèi)已公開的文獻和專利是采用浮選的方法回收鋰云母，從鉭鈮礦的尾砂中采用“一粗二精二掃”的浮選工藝回收鋰云母，而且鋰云母的回收率較低，一般僅為60?65%。而從鉭鈮礦廢石中分離出鋰云母精礦還未見報道，從鉭鈮礦廢石中采用聯(lián)合工藝分選出高品位鋰云母精礦的原理及工藝研究報道甚少。本發(fā)明從鉭鈮礦廢石的物理化學(xué)性質(zhì)出發(fā)，采用“磁選+高梯度磁選+重介質(zhì)分選+浮選”聯(lián)合精制工藝，從增加高梯度磁選和重介質(zhì)分選工藝入手，浮選工藝中采用“一粗二精一掃”流程，優(yōu)化調(diào)整劑、抑制劑、捕收劑的配方和添加量，使鋰云母精礦中Li20品位達到4.5%以上，鋰云母精礦回收率達到80%以上，爭取在鉭鈮礦廢石中分選出高品質(zhì)鋰云母精礦的技術(shù)取得實質(zhì)性突破，使我國產(chǎn)生的數(shù)億噸鉭鈮礦廢石固體廢棄物變廢為寶，取得顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于解決大宗礦山工業(yè)廢棄物鉭鈮礦廢石的出路問題。鉭鈮礦廢石中經(jīng)提取微量鉭鈮精礦后還含有較高利用價值的鋰云母、鋰白云母。本發(fā)明采用“磁選+高梯度磁選+重介質(zhì)分選+浮選”的方法，其中浮選工藝采用“一粗二精一掃”流程，從鉭鈮礦廢石中提取達到彳丁標要求的氧化鋰■含量尚，欽鐵礦物含量低的優(yōu)質(zhì)鋰.Ζ5Γ母精礦，精選后的鋰云母精礦成分為:Li20 ^ 4.5%, K20+Na20 ^ 8.0%, Ti02+Fe203彡0.10%，并且鋰云母精礦回收率大于80 %，遠超過國內(nèi)本行業(yè)水平的60 %。本發(fā)明技術(shù)可行，工藝方法較簡單，選礦成本低，并已進行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)驗證，達到了變廢為寶的目的。
[0010]本發(fā)明技術(shù)方案是:一種鉭鈮礦廢石鋰云母的精制工藝方法，其特征在于:把鉭鈮礦廢石經(jīng)顎式破碎機粗碎、中碎、細碎后過篩，篩上物回顎式破碎破碎機細碎，篩下物入球磨機球磨，球磨16小時后，經(jīng)螺旋分級機分級，分級后小于61 μm(250目)顆粒進入永磁磁選機，除去強磁性鐵質(zhì)礦物，再進入高梯度磁選機除去弱磁性鐵質(zhì)礦物，再進入重介質(zhì)分選工藝，最后通過“一粗二精一掃”的浮選獲得鋰云母精礦產(chǎn)品。
[0011]所述顎式破碎機粗碎、中碎、細碎是用“上海世邦機械有限公司生產(chǎn)的顎式破碎機(型號是PE750X 1060) ”廠生產(chǎn)的顎式破碎機對鉭鈮礦廢石實行破碎。
[0012]所述球磨機是研磨礦，型號是3200X3000濕式格子型，廣西南寧金宇破碎設(shè)備有限責(zé)任廠制造。
[0013]所述高頻振動篩型號是HGZS - 551207，湖北鑫鷹環(huán)?？萍加邢挢?zé)任公司制造。
[0014]所述螺旋分級機型號是FC1.5X11，新余市洪祥選礦設(shè)備有限公司制造。
[0015]所述永磁磁選機型號是HTC-1024NE，湖北鑫鷹環(huán)?？萍加邢薰局圃臁Ｓ糜诔盆F礦、磁黃鐵礦等強磁性鐵礦物，鐵礦物去除越干凈，鋰云母精礦回收率越高。
[0016]所述高梯度磁選機型號是Slon-2500立環(huán)脈動高梯度，贛州金環(huán)磁選設(shè)備有限公司制造。用于除去赤鐵礦、揭鐵礦、欽鐵礦、黃鐵礦等弱磁性的含鐵欽的礦物，大大降低了組鈮礦廢石中含鐵、鈦礦物的含量，顯著提高鋰云母精礦回收率。
[0017]所述重介質(zhì)分選是以高梯度磁選機磁選后的產(chǎn)物通過密度為2.96g/cm3的四溴乙烷，用量為磁選后產(chǎn)物質(zhì)量百分比的10?60 %，進行重介質(zhì)分選，獲得鋰云母含量較高的產(chǎn)物。
[0018]所述浮選是指以碳酸鈉為pH調(diào)整劑，調(diào)整劑碳酸鈉加入量100_800g/t，，pH值6-7 ;水玻璃為抑制劑，抑制劑水玻璃加入量1000-1200g/t ;磺酸、脂肪酸鈉、十二胺、十八胺為捕收劑，捕收劑加入量為150g/t，捕收劑中磺酸用量20-30%，脂肪酸鈉用量15-25%，十二胺用量20-45%，十八胺用量10-25%。
[0019]所述“一粗二精一掃”浮選工藝流程為:(1) 一次粗選:采用機械浮選機進行浮選，加入水玻璃1000?1200g/t，攪拌后再加入捕收劑磺酸、脂肪酸鈉、十二胺，加入量為150g/t，繼續(xù)攪拌，充氣浮選，刮泡，得到鋰云母粗選精礦，槽內(nèi)剩余物為掃選給礦。(2) 二次精選:精選一:將粗選鋰云母精礦送入精選一浮選機中，充分攪拌，加入500?700g/t的水玻璃，攪拌，進行第一次精選。精選二:將精選一的泡沫產(chǎn)品送入精選二浮選機中，充分攪拌，加入200?350g/t的水玻璃進行二次精選，得鋰云母精礦產(chǎn)品。槽內(nèi)剩余物返回精選一。(3)掃選:鋰云母粗選結(jié)束后槽內(nèi)剩余物進行掃選，加入100?200g/t的磺酸、脂肪酸鈉、十八胺等捕收劑。攪拌