【摘 要】本文介绍了锂云母的性质和用途,综述了国内锂云母浮选药剂的研究成果和进展,并提出了锂云母浮选存在的问题与思考,并对锂云母浮选技术未来的发展前景充满信心。
【文献标识码】A
【文章编号】1007-9386(2015)05-0011-02
【基金项目】“国土资源部放射性与稀有稀散矿产综合利用重点实验室”开放基金(编号:2014KY0003)。
Review and Status of Research on Flotation Reagents of Lepidolite
LIU Yong, HUANG Xia-guang, CHEN Guo
(Key Laboratory of Radioactive and Rare Scattered Mineral Comprehensive Utilization, Ministry and Land and Resources, Shaoguan 512026, China)
Abstract: Property and application of lepidolite are introduced in this paper, some research results and progress in our country on flotation reagents of lepidolite are summarized,and brought forward the question and review about the lipidolite flotation, and development prospects for the future of lepidolite flotation are full of confidence.
Key words: lepidolite; flotation reagents; review
1 锂云母的性质与用途
锂云母是一种常见的含锂矿物,晶体呈板状,属云母类矿物,硬度2~3左右,密度约2.8~2.9g/cm 3,是提炼金属锂的重要原材料 [1]。颜色紫到粉红甚至浅至无色,具有一定珍珠光泽。锂云母遇酸不能溶解,但熔解之后能与酸发生反应,熔化过程中有泡沫出现并伴有深红色的锂焰。锂云母化学式为K(Li,Al) 2.5-3[Si 3.5-3Al 0.5-1O 10](OH,F) 2,是TOT型结构的层状硅酸盐矿物 [2]。
早在19世纪80年代就有将锂用于玻璃行业方面的研究报道,但由于多种因素影响,一直未能将其应用于实践当中。20世纪20年代美国研究人员首次在釉面中加入锂云母作为熔剂,之后人们才开始将含锂云母应用到玻璃和陶瓷行业,并迅速发展了起来。
锂云母中所含的Li 2O在玻璃和陶瓷的生产过程中有着巨大的作用,在此列出了其中几个比较重要的作用:①增大O/Si比值,使硅氧四面体[SiO 4] 4-联接的顶端容易发生断裂,结构变得更松驰,强度减弱;②减小玻璃的粘度,使熔化和冶炼变得更容易进行;③增加玻璃的抗伸张强度,使其弹性模数变大,从而减小脆性;④有利于排除玻璃或陶瓷中的气泡以及使玻璃变的更澄清;⑤降低玻璃制品的退火温度,增加玻璃的光亮度 [3]。
2 锂云母浮选药剂研究现状
当前锂云母的选矿方法基本都是浮选,而目前对浮选的研究主要集中在对捕收剂的研究上,其他调整剂和抑制剂的研究基本没有。其中对捕收剂的研究相关资料也较少。
陈小爱 [4]与黄万抚等 [5]针对宜春钽铌矿锂云母精矿品位偏低的这一问题,运用新型捕收剂HT作为锂云母的捕收剂,将其和椰油胺组成组合药剂,都得到了含Li 2O4.5%以上的锂云母精矿,但回收率有所不同,前者的回收率为53.23%,后者实验室中达到了65.25%,工业试验也达到了60%以上,两个指标都比较好,解决了企业锂云母精矿品位低的历史难题,为企业创造了较大的经济效益。
岳紫龙等 [6]创造性的加入了絮凝剂,只是经过一次粗选,就能得到品位为2.26%,回收率为69.62%的锂云母精矿,大大简化了选矿流程,在短流程的条件下,就得到了相对较好的指标。但其锂云母精矿品位偏低,都没达到行业标准的最低等级,在考虑市场的选择前提下,还不适用于工业生产中。
周高云 [7]研究了浮选锂云母矿的新捕收剂BK307,用其跟混合胺的浮选指标作对比,锂云母精矿品位和回收率都优于单纯的混合胺,并且其捕收剂的用量有大幅度的减少,节省了药剂成本。在pH值>11时,锂云母品位可达4.5%左右,同时回收率也保持在70%左右。
李利娟等 [8]针对某钽铌重选尾矿,利用简单且常见的阴阳离子混合药剂(731与十二胺)混合,经过“一粗两精两扫”的闭路流程,得到Li 2O品位为4.4%,回收率为64.17%的锂云母精矿。然而,在浮选锂云母的过程中添加了大量的pH值调整剂和抑制剂,增加了浮选操作难度,同时也增加了选矿成本。
刘书杰等 [9]针对阳离子捕收剂在配制过程中加入大量的酸,导致工业生产中设备腐蚀严重,操作环境恶化等问题,探讨在中性条件浮选锂云母,经过“一粗一精一扫”简单的工艺流程,得到回收率接近70%,Li 2O品位为4.01%的锂云母精矿,解决了锂云母浮选需在酸性条件下选别以及胺类捕收剂的配制消耗大量酸的难题。
何桂春等 [10]研究出一种组合捕收剂LZ-00,通过将其于椰油胺组合使用,在组合比为2∶1,经过“一粗一精一扫”的选别流程,在不添加别的抑制剂与调整剂的条件下,就能得到Li 2O品位为4.12%,回收率为70.37%的锂云母精矿,在保证精矿品位>4%的条件下,得到了比较高回收率的锂云母精矿。
艾光华等 [11]对某钽铌尾矿中的锂云母,采用新型捕收剂HZ-00与十二胺的组合药剂,经过“一粗两精一扫”的浮选流程,得到Li 2O品位为4.21%,回收率为63.6%的锂云母精矿,但是在粗选和精选过程都添加了大量的水玻璃,将对后面的过滤造成很大的影响。
广州有色金属研究院 [12]针对某矿锂云母浮选过程酸性腐蚀强、工作环境差的问题,在碱性介质中采用铵类捕收剂浮选该矿锂云母,采用“一粗两精两扫”的浮选流程,获得的锂云母精矿品位Li 2O为3.10%、Rb 2O为1.03%,回收率Li 2O为89.51%、Rb 2O为85.97%,得到了良好的浮选指标,且原矿中的铷、铯主要富集在锂云母中,实现了锂、铷、铯资源的综合回收。
3 当前存在的问题与思考
近年来针对锂云母浮选的相关研究较少,且主要集中在宜春钽铌矿的锂云母浮选上,根据对已有的研究成果的总结,将锂云母选别存在的问题与思考总结如下。
(1)由于锂云母价格低廉,浮选药剂应该更加普遍化、简单化、易操作化。而浮选条件为强酸性或强碱性都不适宜于这种价格偏低的矿种,并且会带来很严重的环境问题。
(2)当前锂云母捕收剂主要为脂肪酸类与胺类捕收剂的混合物。为了达到更高品位的锂云母精矿,加入了大量的调整剂和抑制剂,使浮选药剂制度越来越复杂,捕收剂的价格也越来越贵,这些都增加了矿山的生产成本,影响了矿山企业的竞争力。
(3)现在矿山上所用的捕收剂都是传统的氧化矿捕收剂,药剂的捕收性较差,锂云母的回收率低的问题一直没有得到解决;并且随着高品位、易选的锂云母矿的减少,低品位、难选的锂云母矿的增加,锂云母的回收必将成为一个更大的问题。
(4)现在大多数关于锂云母的研究都只是实验室阶段,没有把经济效益核算考虑进来,没有考虑实际生产中存在的问题。实际生产中要充分考虑生产成本问题,不能一味追求品位和回收率,应当找到一个平衡点,使企业的效益最大化。
4 结语
如今,对锂云母选矿的研究主要还是以浮选为主,因此,相关的论文较少,并且主要是以宜春钽铌矿的锂云母为研究对象。相信,随着电动车行业发展,必将带动锂电池及其相关锂行业的发展,今后对锂云母选矿方面的研究将会越来越重视,并得到更快的发展。