锂矿石的浮选方法及捕收剂组合物转让专利
申请号 : CN201911128750.6
文献号 : CN110976099B
文献日 : 2021-07-02
发明人 : 戴兵 , 张雷 , 陈英 , 贺桂成 , 张志军 , 章求才 , 桂荣
申请人 : 南华大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种捕收剂组合物,其特征在于:所述捕收剂组合物为阴阳离子混合捕收剂,包括阴离子捕收剂磺酸基改性十八烯酸钠和阳离子捕收剂羧基改性十二胺;且各组分按以下质量百分比:磺酸基改性十八烯酸钠40~70%;羧基改性十二胺30~60%;
所述磺酸基改性十八烯酸钠的制备方法为:所述磺酸基改性十八烯酸钠的制备方法为:将十八烯酸钠进行磺酸化反应,引入活性基团磺酸基,形成所述磺酸基改性十八烯酸钠;所述羧基改性十二胺的制备方法为:将十二胺进行羧化反应,在十二胺中引入活性基团羟基,形成所述羟基改性十二胺;所述磺酸基改性十八烯酸钠和所述羧基改性十二胺在pH的调控下,形成改性十八烯酸钠‑改性十二胺络合物;在所述络合物中,所述磺酸基和所述羧基配合,在浮选过程中与矿物表面的金属离子形成螯合物;其中,pH值设置为6~10。
2.一种锂矿石的浮选方法,其特征在于:所述锂矿石的浮选方法使用权利要求1所述的捕收剂组合物进行浮选工艺,包括如下步骤:S1、将锂矿石破碎、磨矿,并加水制成矿浆;
S2、在所述矿浆中加入NaOH进行搅拌脱泥预处理,得到脱泥后的锂矿矿浆;
S3、用HCl和/或NaOH对所述锂矿矿浆进行调浆,调节到预定pH值,加入所述捕收剂组合物,进行一次粗选二次扫选二次精选中矿循序返回的浮选工艺,浮选得到锂精矿和尾矿。
3.根据权利要求2所述的锂矿石的浮选方法,其特征在于:在步骤S2中,所述锂矿矿浆的固含量为25~35%。
4.根据权利要求2所述的锂矿石的浮选方法,其特征在于:在步骤S3中,所述pH值为6~
10。
5.根据权利要求2所述的锂矿石的浮选方法,其特征在于:在步骤S1中,磨细后的所述锂矿石粒度为0.050~0.075mm含量占75~85%。
6.根据权利要求2所述的锂矿石的浮选方法,其特征在于:在步骤S3中,按质量分数计,所述捕收剂组合物包括40~70%的磺酸基改性十八烯酸钠和30~60%的羧基改性十二胺。
7.根据权利要求2所述的锂矿石的浮选方法,其特征在于:在步骤S3所述浮选工艺中,一次粗选工艺中加入所述捕收剂组合物100~800g/t。
8.根据权利要求2所述的锂矿石的浮选方法,其特征在于:在步骤S3所述浮选工艺中,第一次精选工艺中加入所述捕收剂组合物50~150g/t;第二次精选工艺中加入所述捕收剂组合物10~50g/t。
9.根据权利要求2所述的锂矿石的浮选方法,其特征在于:在步骤S3所述浮选工艺中,第一次扫选工艺中加入所述捕收剂组合物100~300g/t;第二次扫选工艺中加入所述捕收剂组合物50~100g/t。
说明书 :
锂矿石的浮选方法及捕收剂组合物
技术领域
背景技术
车和锂电池移动电子产品的快速增长造成对锂的需求量急剧增加,锂资源的安全供应关系
到我国新能源汽车产业、储能、电子信息等战略性新兴产业的健康稳定发展,为此很多国家
加大了锂矿资源勘探投入。现今,全球锂资源量以卤水矿床为主,但锂矿产量以岩石矿床为
主。在自然界中目前已发现锂矿物和含锂矿有150多种。含锂矿物原料主要为锂辉石(含
Li2O5.8%~8.1%)、锂云母(含Li2O3.2%~6.45%)和透锂长石(含Li2O2.9%~4.8%)。
不佳以及浮选药剂用量大等问题。目前提高锂辉石浮选产率的方法主要集中在不同捕收剂
组合复配的研究上。
规浮选复杂伟晶岩含锂矿石采用的先浮选锂云母,脱泥后再选锂辉石的工艺相比,具有工
艺简单,处理成本低,对原矿的适应性强,工艺更加稳定可控等优点。但是该方法的不足之
处在于:浮选产率并没有得到很大程度上的提升。
浮选前加入盐酸调整矿浆PH值2~3,在粗选和扫选中采用捕收剂,其中十二胺或椰油胺的
总用量仅为40~68g/t,所述捕收剂各成份的质量百分比为:十二胺或椰油胺占1%,酒精占
1~5%,盐酸占1~2%,水占92~97%。该方法药剂消耗量低,浮选时间短,实现锂云母精矿
回收率达到90%以上,锂云母精矿品位Li2O含量达到5.6%以上。但是该方法的不足之处在
于该捕收剂成分多且制备工艺复杂。
~0.3重量份异辛基砷酸钠、0.1~0.3重量份十八胺组成。但是该浮选捕收剂的不足之处在
于该捕收剂成分复杂,浮选药剂用量大。
发明内容
十二胺;且各组分按以下质量百分比:磺酸基改性十八烯酸钠40~70%;羧基改性十二胺30
~60%。
十八烯酸钠;所述羧基改性十二胺的制备方法为:将十二胺进行羧化反应,在十二胺中引入
活性基团羟基,形成所述羟基改性十二胺;所述磺酸基改性十八烯酸钠和所述羧基改性十
二胺在pH的调控下,形成改性十八烯酸钠‑改性十二胺络合物;在所述络合物中,所述磺酸
基和所述羧基配合,在浮选过程中与矿物表面的金属离子形成螯合物。
矿。
能够协同作用,提高浮选产率,其协同机理如下:
改性十二胺链之间由于改性十八烯酸钠的插入排斥力降低,从而获得更稳定的捕收剂吸附
层和更高的吸附层密度。
表面活性。改性十二胺和改性十八烯酸钠都是弱电解质型表面活性剂,在矿浆pH的调控下,
阴离子捕收剂改性十八烯酸钠与阳离子捕收剂改性十二胺会发生中和反应,形成改性十八
烯酸钠‑改性十二胺络合物,该络合物对锂矿石中的锂辉石具有优异的选择性吸附作用。
和所述羧基多键配合作用,在浮选过程中能与矿物表面的金属离子形成稳定的螯合环。
性差、泡沫粘度大和难消泡等问题。相比于常规阴阳离子混合捕收剂,本发明提供的改性阴
阳离子混合捕收剂组合物结合了阴阳离子络合物的选择吸附作用和在改性磺酸基和羧基
配合下形成的金属螯合捕收剂作用,两种方式协同作用下,浮选产率得到了很大提升,提高
了锂资源的回收效率。
用一次粗选二次扫选二次精选中矿循序返回的浮选工艺,锂资源的回收效率高效。
矿物表面,加强捕收剂组合物对锂辉石的吸附能力。
附图说明
具体实施方式
领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本发
明所保护的范围。
矿。
性十八烯酸钠40~70%;羧基改性十二胺30~60%。
改性十八烯酸钠60%;羧基改性十二胺40%。
辉石粗选精矿;
产物。第二次精选将第一次精选的泡沫产物送入精选浮选机中,充分搅拌,加入捕收剂组合
物,其用量为每吨浮选原矿加50g,搅拌2min,进行第二次精选,得最终精矿。
第二扫选,加入捕收剂组合物,其用量为每吨浮选原矿加100g/t,搅拌2min,得到最终尾矿。
矿产率为28.3%,尾矿产率为71.7%,原矿产率达到100%。
改性十八烯酸钠70%;羧基改性十二胺30%。
到锂辉石粗选精矿;
泡沫产物。第二次精选将第一次精选的泡沫产物送入精选浮选机中,充分搅拌,加入捕收剂
组合物,其用量为每吨浮选原矿加50g,搅拌2min,进行第二次精选,得最终精矿。
进行第二扫选,加入捕收剂组合物,其用量为每吨浮选原矿加80g/t,搅拌2min,得到最终尾
矿。
矿产率为25.6%,尾矿产率为74.4%,原矿产率达到100%。
实施例3 70% 30%
实施例4 50% 50%
实施例5 40% 60%
程中,两者能够协同作用,提高浮选产率,其协同机理如下:1)带正电的改性十二胺通过静
电作用与负电性的锂矿石表面发生吸附,而带负电的改性十八烯酸钠阴离子通过静电作用
或疏水碳链间的作用插入十二胺的吸附层。相邻的改性十二胺链之间由于改性十八烯酸钠
的插入排斥力降低,从而获得更稳定的捕收剂吸附层和更高的吸附层密度。2)由于阴、阳离
子间存在异性离子间强的静电吸引作用,表面吸附层分子排列更加紧密,混合后会使表面
吸附量明显增加,从而很大程度上提高阴阳离子捕收剂组合物的表面活性。改性十二胺和
改性十八烯酸钠都是弱电解质型表面活性剂,在矿浆pH的调控下,阴离子捕收剂改性十八
烯酸钠与阳离子捕收剂改性十二胺会发生中和反应,形成改性十八烯酸钠‑改性十二胺络
合物,该络合物对锂矿石中的锂辉石具有优异的选择性吸附作用。3)本发明将十八烯酸钠
磺酸化,引入活性基团磺酸基;在十二胺中引入活性基团羟基,形成羟基改性的十二胺;在
所述改性十八烯酸钠‑改性十二胺络合物中,所述磺酸基和所述羧基多键配合作用,在浮选
过程中能与矿物表面的金属离子形成稳定的螯合环。
用。未改性的十八烯酸钠和十二胺捕收剂组合物形成了络合物,但是并没有金属螯合捕收
剂的作用,因此浮选产率不如改性后的捕收剂组合物。
数量逐渐增多,选择吸附性能和金属螯合作用增强;但当改性十八烯酸钠的用量过大时,过
量的改性十八烯酸钠分子在矿浆中形成胶束,并且增加了矿浆黏度,导致矿泥更易被泡沫
带出造成品位下降。因此,本发明中,磺酸基改性十八烯酸钠和羧基改性十二胺的质量分数
比优选为60%:40%。
八烯酸钠主要以化学吸附的形式吸附在锂矿矿物表面,然后改性十二胺离子通过电荷中和
与十八烯酸钠阴离子形成共吸附,在矿物表面形成络合物;在碱性条件下,矿物表面的负电
荷占主导地位,改性十二胺阳离子的静电吸附成为捕收剂组合物与锂矿石矿物表面主要作
用,然后改性十八烯酸钠阴离子通过电荷中和形成共吸附,进而在矿物表面形成络合物,对
锂辉石具备优异的选择性吸附性能。同时,在所述改性十八烯酸钠‑改性十二胺络合物中,
所述磺酸基和所述羧基配合,在浮选过程中能与矿物表面的金属离子形成螯合物,增强对
矿物的浮选产率。本发明提供的锂矿石的制备方法中,矿浆pH值优选为9。
实际需要进行变化。
胺。所述锂矿石的浮选方法采用所述捕收剂组合物进行浮选工艺,包括如下步骤:先将锂矿
石破碎、磨矿,并加水制成矿浆;然后在所述矿浆中加入NaOH进行搅拌脱泥预处理;最后用
HCl和/或NaOH对脱泥后的锂矿矿浆进行调浆,调节到预定pH值,加入所述捕收剂组合物,进
行浮选工艺,浮选得到锂精矿和尾矿。所述浮选工艺流程采用一次粗选,二次精选,二次扫
选,中矿循序返回流程。本发明提供的浮选方法采用阴阳离子混合捕收剂组合物,浮选产率
高,捕收剂组合物药剂用量少,且工艺简单,浮选工艺稳定可控。
以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同
替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。