锂辉石矿浮选基础理论与工艺研究.pdf

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1、锂辉石矿浮选基础理论与工艺研究2012张杰硕士矿物加工工程王维清副教授傅开彬副教授ClassifiedIndex:TD97U.D.C:549/622SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchonBasicTheoryandTechnologyofSpodumeneFlotationGrade:2012Candidate:ZhangJieAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:MineralProce

2、ssingEngineeringSupervisor:A.P.WangWeiqing,A.P.FuKaibinApr.10,2015独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的

3、规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要锂辉石是目前我国提取锂资源的主要硅酸盐矿物，该类矿石主要分布于花岗伟晶岩中，其脉石矿物主要为长石和石英。在选矿过程中，常采用“三碱两皂”的药剂制度进行浮选分离。锂辉石浮选时“碱”及“皂”的用量以2+-2-及浮选矿浆中Ca、OH和CO3的浓度都是影响浮选指标的重要因素。此外，在实际矿石浮选过程中，

4、锂辉石表面常受风化污染及矿浆中矿泥影响，其可3+2+2+浮性变差，且矿浆中溶盐离子（Fe、Ca、Mg）不仅能活化锂辉石，同时也活化脉石矿物，从而降低锂辉石的浮选分离效果。此外，锂辉石矿石浮选实践中产生大量的浮选尾矿（主要矿物成分为长石和石英），实现尾矿中长石与石英的综合回收，对于矿产资源综合开发利用具有重要意义。针对这些问题，本论文对不同条件下锂辉石、长石及石英的可浮性差异，以及矿物与捕收剂的作用机理进行了较系统研究，并对实际矿石进行了选矿试验，主要的研究内容及结果如下。研究内容包括考察阴离子捕收剂对锂辉石、长石和石英的浮选行为的影

5、3+2+2+响，揭示三种矿物的浮选规律；考察Fe、Ca、Mg对锂辉石、长石和石英的活化作用及Na2CO3对三种矿物的抑制作用。研究开展了单矿物浮选试验、人工混合矿浮选分离试验以及实际矿石浮选试验。在此基础上，采用多种现代分析测试技术，结合理论分析，对该体系中捕收剂、金属离子、Na2CO3与这三种矿物间的作用机制进行了系统的研究。单矿物浮选试验结果表明，NaOL对锂辉石、长石和石英的捕收性能并3+2+2+不强；Fe、Ca、Mg对锂辉石、长石和石英均有较强的活化作用；Na2CO33+3+对三种矿物均有一定的抑制作用。Fe最佳活化pH值为

6、7左右，少量的Fe2+可使锂辉石和石英得到很好的活化，而对长石活化性能较差。Ca最佳活化2+2+pH值为12.5，Ca需要较大的用量才能使三种矿物活化充分。Mg最佳活化2+3+pH值为10，Mg对锂辉石、长石和石英的活化无选择性。Na2CO3对受Fe、2+2+Ca活化的长石和石英选择性抑制，而对受Mg活化的三种矿物选择抑制性效果较差。3+2+2+采用Fe、Ca、Mg为活化剂、Na2CO3为抑制剂，NaOL为捕收剂进行人工混合矿浮选分离试验，结果表明三种活化剂对锂辉石、长石和石英均3+有一定的活化作用，Na2CO3对受Fe活化的三种矿

7、物的浮选分离效果最佳。3+采用Fe作活化剂时，Na2CO3为抑制剂，NaOL为捕收剂时，当混合矿中锂辉石、长石和石英矿物质量比为1:1:1时，获得的泡沫产品Li2O品位为6.42%；西南科技大学硕士研究生学位论文第II页当混合矿中锂辉石、长石和石英矿物质量比为1:2:2时，获得的泡沫产品Li2O品位为5.31%。3+2+2+机理研究分析结果表明，锂辉石、长石和石英经Fe、Ca、Mg活化后表面动电位发生正移，Na2CO3通过改变三种矿物表面电性，实现对锂辉石、长石和石英的选择性抑制。红外光谱分析表明，活化后的矿物与NaOL作用2+2+

8、后，NaOL与矿物表面发生了化学吸附。XPS分析还表明，经Ca或Mg作用后锂辉石表面Li元素结合能发生了较大幅度化学位移，矿物表面Ca、Mg元素丰度增加；活化后的锂辉石再与NaOL作用后其表面Li、Ca及Mg元素结合能都发生了较大的化