摘要
随着新能源产业的迅速发展，锂资源的需求也日益增大。目前，锂辉石是提取锂资源的主要矿物，通常采用浮选方法使其和其他矿物分离。但现有的浮选方法无法高效分离磷灰石和锂辉石，使得锂辉石精矿产品中存在大量磷灰石。锂辉石精矿质量标准要求P2O5不超过0.50％,因此，高磷锂精矿中的磷灰石需要被脱除。对此，本文首次系统研究了短链/长链有机酸类、大分子聚合物类抑制剂对锂辉石和磷灰石浮选行为的影响，筛选出海藻酸钠和乙二胺四乙酸亚甲基叉磷酸(EDTMP)两种高效锂辉石抑制剂，且二者组合使用时效果更佳，由此开发出抑制锂辉石反浮选磷灰石的新工艺。此外，借助zeta电位、红外光谱(FTIR)和原子力显微镜(AFM)等研究了海藻酸钠、EDTMP和两者组合抑制剂对锂辉石的抑制机理，主要研究结论如下: 单矿物试验结果表明，无抑制剂时，Cu2+为活化剂，油酸钠为捕收剂，锂辉石和磷灰石可浮性接近;采用海藻酸钠、EDTMP或两者组合物为抑制剂，锂辉石浮选均可被较好地抑制。特别是摩尔比为4∶1的海藻酸钠和EDTMP组合抑制剂，在1.1×10-5mol/L的低用量条件下，可实现两种矿物的高效反浮选分离，此时锂辉石和磷灰石的回收率分别为3.23％和92.96％。人工混合矿试验结果表明，采用与单矿物浮选相同的组合抑制剂比例和用量，锂精矿Li2O品位和回收率分别为6.69％和98.32％,P2O5品位从19.77％降至2.53％。 机理分析结果表明，海藻酸钠、EDTMP或组合抑制剂均在锂辉石表面吸附更多。海藻酸钠主要以化学吸附的形式对锂辉石产生强烈抑制作用，EDTMP主要通过与溶液中活化离子(Cu2+、Ca2+)的鳌合作用减弱捕收剂在锂辉石表面的吸附。此外，单一的海藻酸钠或EDTMP对锂辉石的抑制作用均明显弱于两者的组合抑制剂，表明海藻酸钠和EDTMP组合使用时能够发挥正协同作用，增强锂辉石表面的亲水性，提高抑制剂在锂辉石和磷灰石表面作用的差异性，进而改善锂辉石和磷灰石的反浮选分离效果。 实际矿试验表明，河南某含磷锂原矿中Li2O和P2O5品位分别为0.73％和0.88％,无抑制剂时，以YGM-1为捕收剂，锂辉石粗精矿中Li2O和P2O5品位分别为4.06％和4.58％;采用与单矿物浮选相同的组合抑制剂比例，在用量为1000g/t、pH=5的条件下能够获得Li2O品位和回收率分别为4.09％和74.65％、P2O5品位为0.43％的合格低磷锂精矿。且浮选试验结果均表明，组合抑制剂对锂辉石和磷灰石的浮选分离效果明显优于单一的海藻酸钠或EDTMP。
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