一种锂云母静态微泡载体浮选方法及其设备 |
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| 申请号 | CN202410307121.4 | 申请日 | 2024-03-18 | 公开(公告)号 | CN118022992A | 公开(公告)日 | 2024-05-14 |
| 申请人 | 长沙三博矿业科技有限公司; | 发明人 | 朱文龙; 黄凤飞; 杨胜旺; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种锂 云 母静态微泡载体浮选方法及其设备。所述锂云母静态微泡载体浮选方法为：将未脱泥的钽铌 尾矿 浆脱 水 浓缩，搅拌造浆至矿浆浓度为35％‑45％；将造浆后的矿浆以 抑制剂 、pH调整剂和捕收剂进行粗选、逐级扫选、逐级精选，得锂云母精矿；所述捕收剂为linx387，包括烷基胺、烷基盐、醇醚和酰氯，所述烷基胺:烷基盐:醇醚:酰氯的 质量 比为(2.5‑3):(2.5‑3):(0.5‑1):(0.5‑1)。本发明的方法可有效回收尾矿中的锂资源、对锂云母细泥增值提质、减少尾矿的 排放量 。本发明的设备自动化程度高，用于浮选所得精矿产品和细泥产品指标好、质量优。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种锂云母静态微泡载体浮选方法，其特征在于：将未脱泥的钽铌尾矿浆离心脱水浓缩，搅拌造浆至矿浆浓度为35％‑45％；将造浆后的矿浆以抑制剂、pH调整剂和捕收剂进行粗选、逐级扫选、逐级精选，得锂云母精矿；所述捕收剂为linx387，包括烷基胺、烷基盐、醇醚和酰氯，所述烷基胺:烷基盐:醇醚:酰氯的质量比为(2.5‑3):(2.5‑3):(0.5‑1):(0.5‑ |
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| 说明书全文 | 一种锂云母静态微泡载体浮选方法及其设备技术领域[0001] 本发明涉及矿物加工锂矿浮选技术领域，特别是一种锂云母静态微泡载体浮选方法及其设备。 背景技术[0002] 锂作为锂电产业和工业化工的基础材料，被应用于电动汽车动力电池、储能用电池、消费电池等新能源领域，以及润滑脂、基础工业、航天航空、核工业、医药等工业领域。近年来，在全球碳中和的背景下，新一轮科技革命和产业变革不断深化，电动汽车、风光储能、电子产品等新兴成长产业快速发展，电池领域成为锂盐下游应用的主要场景，带动锂盐行业高速发展。 [0003] 江西宜春地区瓷土锂云母资源十分丰富，在产和在建矿山选矿厂产能预计到2025年将达到5000‑6000万吨/年矿石水平。选矿工艺基本采用重选收钽铌，脱泥浮选工艺回收锂云母，浮选精品陶瓷细泥作为长石料供应给陶瓷厂家，脱泥的含锂细泥由于含有较高的氧化锂(一般为0.30‑0.5％)导致陶瓷应用受限，存在市场消纳困难问题。这部分细泥预计到2025年在宜春地区将形成1500万吨/年水平，如果不提质增值应用将导致这部分珍贵的氧化锂损失，并可能形成细泥消纳的环保问题危及宜春地区锂电产业。此外，选矿厂每年排出的尾矿量随着选厂的不断运行逐渐增大，大量堆弃的尾矿极大地限制了矿山的可持续发展，同时会破坏了周边的生态环境，尾矿库库容满后每年还需要承担高额的清理费用。而目前，重选钽铌后采用不脱泥的方式回收锂云母的方法，回收率较低，所得的锂云母精矿品位较低。 [0004] 因此，寻求更好的选矿方法，有效回收尾矿中的锂资源、对锂云母细泥提质增值、减少尾矿的排放量迫在眉睫。 发明内容[0005] 本发明的目的，在于提供了一种锂云母静态微泡载体浮选方法及其设备。本发明的方法可有效回收尾矿中的锂资源、对锂云母细泥提质增值、减少尾矿的排放量。本发明的设备自动化程度高，用于浮选所得精矿产品和细泥产品指标好、质量优。 [0006] 本发明的技术方案：一种锂云母静态微泡载体浮选方法，将未脱泥的钽铌尾矿浆离心脱水浓缩，搅拌造浆至矿浆浓度为35％‑45％；将造浆后的矿浆以抑制剂、pH调整剂和捕收剂进行粗选、逐级扫选、逐级精选，得锂云母精矿；所述捕收剂为linx387，包括烷基胺、烷基盐、醇醚和酰氯，所述烷基胺:烷基盐:醇醚:酰氯的质量比为(2.5‑3):(2.5‑3):(0.5‑1):(0.5‑1)。 [0007] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法中，所述烷基胺:烷基盐:醇醚:酰氯的质量比为3:3:1:1。 [0008] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法中，所述烷基胺为十二胺，所述烷基盐为油酸钠，所述醇醚为二甲醚，所述酰氯为苯甲酰氯。 [0009] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法中，所述抑制剂为六偏磷酸钠，所述pH调整剂为碳酸钠。 [0010] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法中，搅拌造浆至矿浆浓度为40％。 [0011] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法中，包括以下步骤， [0012] A、将未脱泥的钽铌尾矿浆离心脱水浓缩，搅拌造浆至矿浆浓度为35％‑45％； [0013] B、以pH调整剂将步骤A中造浆后的矿浆pH调节至7.5‑8.5，以45‑55g/t的抑制剂、440‑460g/t的捕收剂进行粗选，得粗选精矿和粗选尾矿； [0014] C、对粗选尾矿进行逐级扫选：以90‑110g/t的捕收剂对粗选尾矿进行一级扫选，以45‑55g/t的捕收剂对一级扫选尾矿进行二级扫选，对二级扫选尾矿进行三级扫选； [0015] D、对粗选精矿进行逐级精选：以45‑55g/t的抑制剂对粗选精矿进行一级精选，对一级精选精矿进行二级精选，以45‑55g/t的抑制剂对二级精选精矿进行三次精选，得锂云母精矿。 [0016] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法中，步骤C中，所述一级扫选和二级扫选的中矿顺序返回上一浮选作业，所述三级扫选的中矿返回粗选作业。即所述一级扫选的中矿为粗选的给矿，所述二级扫选的中矿为一级扫选的给矿，所述三级扫选的中矿为粗选的给矿。 [0017] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法中，步骤D中，一级精选、二级精选、三级精选的中矿顺序返回上一浮选作业。即所述一级精选的中矿为粗选的给矿，所述二级精选的中矿为一级精选的给矿，所述三级精选的中矿为二级精选的给矿。 [0018] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法所用的设备，包括螺旋浓缩机，所述螺旋浓缩机的固相出口与搅拌装置连接，搅拌装置与粗选浮选机连接，粗选浮选机的精矿出口顺序连接一级精选浮选机、二级精选浮选机和三级精选浮选柱，粗选浮选机的尾矿出口顺序连接一级扫选浮选机、二级扫选浮选机和三级扫选浮选柱，各级精选浮选设备的中矿出口顺序连接至上一级浮选设备的给矿口，一级扫选浮选机和二级扫选浮选机的中矿出口顺序连接至上一级浮选设备的给矿口，三级扫选浮选柱的中矿出口连接至粗选浮选机的给矿口。采用所述设备浮选锂云母，工艺简单，自动化程度高，所得精矿产品和细泥产品指标好、质量优。 [0019] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法所用的设备中，所述螺旋浓缩机包括深锥转鼓，深锥转鼓大端设有液相出口和溢流堰，深锥转鼓的尾部为锥筒体，深锥转鼓尾部设有固相出口，深锥转鼓的中心设有第一转轴，深锥转鼓内部设有卸料螺旋输送器，卸料螺旋输送器为中空结构，中空结构部分设有若干与深锥转鼓连通的通孔，卸料螺旋输送器的端部设有进料管，进料管与中空结构连通，卸料螺旋输送器的外壁设有若干螺旋叶片，卸料螺旋输送器中心设有第二转轴，第一转轴/第二转轴分别通过轴承与深锥转鼓/卸料螺旋输送器端部连接，第一转轴与主驱动电机连接，第二转轴与液压传动系统连接，第二转轴上设有差速器。所述螺旋浓缩机，构造简单，维修方便，结构紧凑，便于密封，容量大，分离效果好，体积小。所述螺旋浓缩机可实现固体脱水、液体澄清、固体分级等功能，可处理的材料类型广泛，能处理的物料颗粒粒度范围较广。采用所述螺旋浓缩机对矿浆浓缩，无需添加任何絮凝浓缩料药剂，不引入任何杂质，不涉及化学污染，对环境友好，绿色环保，符合可持续发展的要求；仅利用去液存固实现浓缩目的，高效率脱水，分离效果显著，固体回收率可达到90％以上，经所述浓缩机浓缩后的矿浆，便于调节矿浆浓度至35％‑45％且溢流液可直接作为循环用水。所述溢流堰可用于调节深锥转鼓内的液层深度，以保证分离效果。 [0020] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法所用的设备中，所述螺旋浓缩机设有减震器。减震器的设置数量及位置，可使所述螺旋浓缩机在空运转，进料、出料口关闭的情况下测试，设备周围1米处的平均噪音将不超过90dB(A)。在空转、无水情况下测试，振动将不高于7.1mm/s。 [0021] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法所用的设备中，所述深锥转鼓椎筒体的长径比L/D为5。所述长径比可增加沉淀区，提高分离效果。 [0022] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法所用的设备中，所述转鼓内壁设有均匀分布的纵向筋条。所述均匀分布的纵向筋条可增加切向阻力，并作为防磨损保护，以防止固相粒子在转鼓内壁滑动而引起转鼓内壁磨损，同时也便于物料输出。 [0023] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法所用的设备中，使用时，螺旋浓缩机的分离因数为800g以上，电机转速为1200r/min以上，差速为2‑30r/min。设置以上运行参数，可使螺旋浓缩机具有足够的离心力场，增加脱水停留时间，提高分离效果，提高固体回收率，固体回收率可达到90％以上；螺旋输送器利用螺旋输送器和深锥转鼓之间的速差将固体物经圆柱体部分推至锥筒体部分，并排出深锥转鼓，同时基本不扰动筒内液体。 [0024] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法所用的设备中，所述浮选柱为微泡逆流式浮选柱。 [0025] 前述的锂云母静态微泡载体浮选方法所用的设备中，所述差速器为Viscotherm进口液压差速器。所述差速器速差可自动增减并保持排出浆料的恒干度。 [0026] 与现有技术比较，本发明将未脱泥的矿浆离心脱水浓缩后造浆至预定浓度，以linx387为捕收剂，经粗选、逐级扫选、逐级精选，得到锂云母精矿。采用本发明的锂云母静态微泡载体浮选方法，浓缩过程无需添加任何化学药剂，不引入化学污染，绿色环保，符合可持续发展要求。将矿浆离心脱水浓缩后造浆至合适浓度，可显著提高浮选效果。所述linx387捕收剂，对锂云母具有显著的捕集效果。本发明浮选方法所得的锂云母精矿品位高，回收率高，回收率可达80％以上。浮选后的细泥符合精品陶瓷泥的指标，实现了锂云母细泥的提质增值，解决了细泥消纳问题，使矿产资源得到充分利用，为企业带来更高效益；同时，减少了尾矿排放量，降低了尾矿处理成本。本发明浮选工艺简单，生产成本适宜。本发明锂云母静态微泡载体浮选方法所用的设备，可实现自动、连续工作，自动化程度高，浮选所得精矿产品和细泥产品指标好、质量优。本发明的方法可有效回收尾矿中的锂资源、对锂云母细泥提质增值、减少尾矿的排放量。本发明的设备自动化程度高，用于浮选所得精矿产品和细泥产品指标好、质量优。 附图说明 [0028] 图2为本发明实施例中螺旋浓缩机的结构示意图。 [0029] 附图中的标记为：1‑深锥转鼓，2‑溢流堰，3‑液相出口，4‑固相出口，5‑卸料螺旋输送器，6‑进料管，7‑螺旋叶片，8‑轴承，9‑差速器，10‑固环层，11‑液环层。 具体实施方式[0030] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。 [0031] 本发明浮选所用矿浆为江西宜春某锂云母选厂未脱泥钽铌矿尾矿浆，浓度为15％‑20％,细度为‑200目的悬浮物占50％(重量比)。该矿浆中含泥量为20％左右，主要矿物为长石、石英、锂云母和黄玉，含有少量的锂辉石、绢云母等。如按照该厂原有选矿工艺采用重选收钽铌，脱泥浮选工艺回收锂云母，浮选精品陶瓷细泥作为长石料供应给陶瓷厂家，脱泥的含锂细泥由于含有较高的氧化锂(一般为0.30‑0.5％)导致陶瓷应用受限，存在市场消纳困难问题。这部分细泥预计到2025年在宜春地区将形成1500万吨/年水平，如果不提质增值应用将导致了这部分珍贵的氧化锂损失，并可能形成细泥消纳困难、尾矿堆积的环保问题危及宜春地区锂电产业。 [0032] 实施例1。锂云母静态微泡载体浮选方法，工艺流程如图1所示，包括以下步骤，[0033] A、将未脱泥的钽铌尾矿浆以螺旋浓缩机离心脱水浓缩，所述螺旋浓缩机的运行参数为：分离因数800g，电机转速为1200r/min，差速为20r/min，搅拌造浆至矿浆浓度为40％； [0034] B、以碳酸钠将步骤A中造浆后的矿浆pH调节至7.5，以45g/t的六偏磷酸钠、440g/t的捕收剂linx387进行粗选，得粗选精矿和粗选尾矿；所述linx387包括十二胺、油酸钠、二甲醚和苯甲酰氯，所述烷基胺:烷基盐:醇醚:酰氯的质量比为3:3:1:1； [0035] C、对粗选尾矿进行逐级扫选：以90g/t的linx387对粗选尾矿进行一级扫选，以45g/t的linx387对一级扫选尾矿进行二级扫选，对二级扫选尾矿进行三级扫选；所述一级扫选和二级扫选的中矿顺序返回上一浮选作业，所述三级扫选的中矿返回粗选作业； [0036] D、对粗选精矿进行逐级精选：以45g/t的六偏磷酸钠对粗选精矿进行一级精选，对一级精选精矿进行二级精选，以45g/t的六偏磷酸钠对二级精选精矿进行三次精选；一级精选、二级精选、三级精选的中矿顺序返回上一浮选作业；得锂云母精矿。 [0037] 本实施例中钽铌尾矿浆固体回收率为96％，得到的锂云母精矿品位为2.5％，回收率为80％；所得细泥精处理后成为精品陶瓷泥。 [0038] 实施例2。锂云母静态微泡载体浮选方法，包括以下步骤， [0039] A、将未脱泥的钽铌尾矿浆以螺旋浓缩机离心脱水浓缩，所述螺旋浓缩机的运行参数为：分离因数950g，电机转速为1300r/min，差速为30r/min，搅拌造浆至矿浆浓度为40％； [0040] B、以碳酸钠将步骤A中造浆后的矿浆pH调节至8，以55g/t的六偏磷酸钠、460g/t的捕收剂linx387进行粗选，得粗选精矿和粗选尾矿；所述linx387包括十二胺、油酸钠、二甲醚和苯甲酰氯，所述烷基胺:烷基盐:醇醚:酰氯的质量比为3:3:1:1； [0041] C、对粗选尾矿进行逐级扫选：以110g/t的linx387对粗选尾矿进行一级扫选，以55g/t的linx387对一级扫选尾矿进行二级扫选，对二级扫选尾矿进行三级扫选；所述一级扫选和二级扫选的中矿顺序返回上一浮选作业，所述三级扫选的中矿返回粗选作业； [0042] D、对粗选精矿进行逐级精选：以55g/t的六偏磷酸钠对粗选精矿进行一级精选，对一级精选精矿进行二级精选，以55g/t的六偏磷酸钠对二级精选精矿进行三次精选；一级精选、二级精选、三级精选的中矿顺序返回上一浮选作业；得锂云母精矿。 [0043] 本实施例中钽铌尾矿浆固体回收率为95％，得到的锂云母精矿品位为2.5％，回收率为82％；所得细泥精处理后成为精品陶瓷泥。 [0044] 实施例3。锂云母静态微泡载体浮选方法，包括以下步骤， [0045] A、将未脱泥的钽铌尾矿浆以螺旋浓缩机离心脱水浓缩，所述螺旋浓缩机的运行参数为：分离因数1100g，电机转速为1400r/min，差速为25r/min，搅拌造浆至矿浆浓度为40％； [0046] B、以碳酸钠将步骤A中造浆后的矿浆pH调节至8.5，以50g/t的六偏磷酸钠、450g/t的捕收剂linx387进行粗选，得粗选精矿和粗选尾矿；所述linx387包括十二胺、油酸钠、二甲醚和苯甲酰氯，所述烷基胺:烷基盐:醇醚:酰氯的质量比为3:3:1:1； [0047] C、对粗选尾矿进行逐级扫选：以100g/t的linx387对粗选尾矿进行一级扫选，以50g/t的linx387对一级扫选尾矿进行二级扫选，对二级扫选尾矿进行三级扫选；所述一级扫选和二级扫选的中矿顺序返回上一浮选作业，所述三级扫选的中矿返回粗选作业； [0048] D、对粗选精矿进行逐级精选：以50g/t的六偏磷酸钠对粗选精矿进行一级精选，对一级精选精矿进行二级精选，以50g/t的六偏磷酸钠对二级精选精矿进行三次精选；一级精选、二级精选、三级精选的中矿顺序返回上一浮选作业；得锂云母精矿。 [0049] 本实施例中钽铌尾矿浆固体回收率为95％，得到的锂云母精矿品位为2.5％，回收率为85％；所得细泥精处理后成为精品陶瓷泥。 [0050] 实施例4。锂云母静态微泡载体浮选方法所用的设备，包括螺旋浓缩机(如图2所示)，所述螺旋浓缩机的固相出口与搅拌装置连接，搅拌装置与粗选浮选机连接，粗选浮选机的精矿出口顺序连接一级精选浮选机、二级精选浮选机和三级精选浮选柱，粗选浮选机的尾矿出口顺序连接一级扫选浮选机、二级扫选浮选机和三级扫选浮选柱，各级精选浮选设备的中矿出口顺序连接至上一级浮选设备的给矿口，一级扫选浮选机和二级扫选浮选机的中矿出口顺序连接至上一级浮选设备的给矿口，三级扫选浮选柱的中矿出口连接至粗选浮选机的给矿口。所述螺旋浓缩机包括深锥转鼓1，深锥转鼓1大端设有溢流堰2和液相出口3，深锥转鼓1的尾部为锥筒体，深锥转鼓1尾部设有固相出口4，深锥转鼓1的中心设有第一转轴，第一转轴内为空腔，深锥转鼓1内部设有卸料螺旋输送器5，卸料螺旋输送器5设有中空结构，中空结构部分设有若干与深锥转鼓1连通的通孔，卸料螺旋输送器5的端部设有进料管6，进料管6与中空结构连通，卸料螺旋输送器5的外壁设有若干螺旋叶片7，卸料螺旋输送器5中心设有第二转轴，第二转轴设于第一转轴内，第一转轴/第二转轴分别通过轴承8与深锥转鼓1/卸料螺旋输送器5端部连接，第一转轴与主驱动电机连接，第二转轴经液压传动系统传动，第二转轴上设有差速器9。所述螺旋浓缩机设有减震器。所述深锥转鼓1椎筒体的长径比L/D为5。所述深锥转鼓1内壁设有均匀分布的纵向筋条。所述浮选柱为微泡逆流式浮选柱。所述差速器为Viscotherm进口液压差速器。 |
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