新型捕收剂WZ-100在锂云母浮选中的应用研究

张 骞，张 博

（1.宜春市六合物流有限公司，江西 宜春 336000；2.宜春天磨矿业科技有限公司，江西 宜春 336000；3.中国有色金属工业协会硅业分会，北京 100000；4.北京安泰科信息股份有限公司，北京 100000）

锂云母是提炼金属锂的重要原材料，是一种常见的含锂矿物，晶体呈板状，属云母类矿物，在陶瓷、玻璃、化工等行业生产应用十分广泛[1]。在“3060”碳排放、碳中和目标指引下，能源领域将发生巨大变化。新能源、低碳清洁将是未来的工业发展主旋律。锂电池产业作为新能源技术的领头羊，行业地位显著。但由于我国锂资源大部分位于青藏高原，且国内提锂技术不成熟，导致我国锂工业对外依存较高。因此，我国大力发展自身优势，充分利用丰富的锂云母资源，加强锂云母有效利用，不仅能引领清洁能源技术，也能保卫能源安全。

浮选是锂云母主要的选矿方法，国内选矿工作者进行了大量的实验研究。如陈小爱[2]等针对锂云母浮选精矿品位低的实验改进，黄万抚[3]等对锂云母浮选回收率低的问题的思考，艾光华[4]等对锂云母浮选药剂的替换等。虽然这一系列研究对锂云母浮选过程中的问题给出了建议，但大多数的研究没有把经济效益核算进来，实际生产中存在的问题[5]考虑较少。

本文以生产用锂长石矿为研究对象，开发了一种新型捕收剂WZ-100，进行了捕收剂e 型与新型捕收剂WZ-100型在锂云母浮选过程中的对比实验，在锂云母有效提锂的基础目标上，也期望可以解决一些生产实践问题，并为锂云母浮选流程的改进提供一种新的思路和方法。

1 实验部分

1.1 矿石性质

实验矿样来自江特矿业公司，为生产用锂长石矿。矿样取自原矿堆场，矿石中的目的矿物赋存形式多样。锂矿物中的主要矿物为锂云母，但有少量的锂白云母和铁锂云母伴生；钽铌矿物中主要矿物为钽铌铁矿，但在细晶石和烧绿石中也有类质同象的钽铌分布；长石矿物主要为钾长石和钠长石，部分为斜长石；磁性矿物的种类复杂，磁铁矿、磁黄铁矿、铁质矿物、钽铌铁矿、软锰矿及脉石矿物中，晶格铁是其主要的表现形式。

矿石中矿物嵌布特征与嵌布粒度不一，长石矿物多呈细小的板柱状形态，长径约0.1mm～0.2mm，钽铌矿物多呈半透明褐色或深褐色的细小针柱状形态，长径在0.1mm以下，嵌布粒度微细，部分未单体解离。矿石中金属矿物间无接触交代关系，但铁锂云母、长石、石英、粘土矿物相互间的嵌布关系复杂。

原矿分析结果如表1所示。

表1 原矿分析结果 /%

1.2 实验药剂与设备

实验所用WZ-100型捕收剂与e型捕收剂均为工业级捕收剂，矿浆调整剂为纯度68%的六偏磷酸钠，实验所用设备为吉林探矿机械厂生产的XMQ系列锥形球磨机与XFD系列单槽浮选机，以及镇江市科瑞制样设备有限公司生产的KeR-PK系列密封锤式破碎机。

WZ-100型捕收剂是由甘油、表面活性剂与脂肪酸类捕收剂按一定比例配制的混合物，e型捕收剂的组要成分是氧化石蜡和胺类捕收剂。

1.3 实验方案

生产中采用的流程为脱泥浮选流程，即重选尾矿经过两段旋流器脱泥，后进入浮选，浮选采用一粗、一扫、两精的工艺流程，其工艺流程如图1所示。

图1 实际生产流程图

本次试验拟采用脱泥后一次粗选的浮选流程，单次实验用矿样400g，磨矿至-200目含量40%，使用400目的标准筛脱泥后入浮，流程图如图2所示。

图2 实验流程图

通过对比e、WZ-100型捕收剂在浮选试验的主要指标，即：锂云母精矿品位、锂云母精矿产率、尾矿品位、锂金属回收率、药耗等，确定捕收剂用量，并进行工业试用。

2 结果与讨论

2.1 试验指标对比

表2 是对同一用量的e、WZ-100型捕收剂，以及不同用量的e型捕收剂实验对比的结果。试验结果表明，在合适的药剂用量下两种捕收剂都能取得品位4.0%以上的锂云母精矿，在精矿品位相近的情况下，同样的用量，WZ-100型捕收剂精矿产率比e型捕收剂高出0.68%，同时药耗降低了49.3%，且WZ-100型捕收剂回收率及尾矿品位明显优于e型捕收剂。当WZ-100型捕收剂用量为380g/t，e型捕收剂用量约是WZ-100型的二倍750g/t时，相关指标才能达到一致。说明WZ-100型捕收剂要比e型捕收剂浮选效果好，对锂云母有较强的选择捕收作用。

表2 2种捕收剂试验数据对比汇总表

2.2 工业试验应用效果

泰昌矿业有限公司从2019年2月开始，对比e、WZ-100型捕收剂在锂云母浮选中的主要指标，即：锂云母精矿品位、锂云母精矿产率、尾矿品位、锂金属回收率、药耗等，得到实验结果具体如表3和图3所示。

图3 捕收剂成本变化图

表3 生产中实际回收率及药剂用量

由表3可以看出，采用WZ-100型350 g/t时，锂云母回收率就达到66.5%超过750 g/t e型捕收剂的回收率63.4%，相比e型捕收剂精矿品位提高了近1.5%。同时，精矿品位的提升，锂云母精矿价格增加，也给企业带来了更大的经济效益。

图3 是江特矿业泰昌矿业有限公司e、WZ-100型捕收剂使用过程中成本变化图。由图3可以明显看出，从2019年2开始使用WZ-100型药剂后，锂云母浮选药剂成本明显下降，由以往12~14元/吨下降到5~6元/吨，捕收剂成本降低了55.9%，企业生产成本大幅下降。

3 结论

（1）本次实验锂云母有少量的锂白云母和铁锂云母伴生；钽铌矿物中主要为钽铌铁矿；长石矿物主要为钾长石和钠长石，部分为斜长石；磁性矿物包括磁铁矿、磁黄铁矿、铁质矿物、钽铌铁矿、软锰矿及脉石矿物。

（2）通过对WZ-100、e两种捕收剂在锂云母浮选试验进行了对比，实验结果表明相对于e型捕收剂，WZ-100型捕剂拥有更大的优势。在要求相同的精矿品位条件下，精矿的产率提高了0.68%，同时药耗降低了49.3%。

（3）生产现场工业试验结果表明，采用WZ-100型350 g/t时，锂云母回收率就达到66.5%超过750 g/t e型捕收剂的回收率63.4%，且精矿品位提高了近1.5%，取得了较好的技术指标。此外，WZ-100型捕剂在提高产率的同时也降低了药耗。在2018年与2019年两年间江特矿业通过对WZ-100型捕收剂作为工业生产的试用，捕收剂成本降低了55.9%，确定了WZ-100型药剂在生产中应用的可行性及其带来的经济效益。工业试验的结果表明WZ-100型捕收剂十分适合在相同类型锂云母选厂中使用。