锂辉石从破碎到浮选／重选的核心技术

锂辉石从破碎到浮选/重选的核心技术1.锂辉石矿物介绍 12.核心工艺流程 22.1.破碎筛分 2 22.1.2.破碎设备：分阶段降低粒度，控制解离效率 3 32.2.1.实现矿物单体解离，为分选做好基础工作 2.2.2.磨矿设备：实现单体解离，控制细度指标 42.3.选别作业 42.3.1.核心环节，高效分离富集 4 52.3.3.关键设备：浮选机的选型与配置 6 62.4.1.预处理——消除干扰，优化浮选环境 62.4.2.从矿浆到商品 63.尾矿处理与综合回收 64.工艺选择的关键：不同的锂矿用不同的选矿工艺 7锂辉石是最主要的锂工业矿物来源，是富锂花岗伟晶岩中的特征矿物，主要生成于花岗伟晶岩脉中，与其他辉石族矿物不锂辉石也可以叫做偏硅酸铝锂，化学组成LiAlLi₂O·Al₂O₃·2SiO₂,其中Li₂O的理论含量高达8.03%,锂辉石精矿一般含Li₂O为6.3~7.5%。实际上通常含Li₂O在2.91～7.66%范围，这可能是由于钠钾置换锂辉石是主要含锂矿物之一，又称2型锂辉石。玻璃光泽，条痕无色。硬度6.5~7,密度3.03~3.22g/cm³。锂辉石主要产于富锂花岗伟晶岩中，共生矿物有石英、钠长石、微斜长石等。晶体在加热或被紫外线照射时会改变颜色，在阳光作用下也会失去光泽。焙烧至1000B左右时迅速转变为β型锂辉石，并具热裂性质。作为锂族主要来源的工业矿石——锂辉石在陶瓷、冶金、摘瓷、特种玻璃、化工等方面的应用迅速发展并日益扩大。锂辉石按用途、化学成分和冶炼工艺要求分为三类：化工用锂辉石、陶瓷用锂辉石、低铁锂辉石。锂辉石为单斜辉石族矿物，化学式LiAl[Si₂O₆]。常有微量的钠、钙、镁，偶尔还有铬、稀土、氦和铯等混入。晶体呈短柱状或板状，直立晶面有晶面条纹。时而可见有巨大晶体，已见报导的有长16米。集合体呈板棒状，也有致密的隐晶块体。白、浅绿、绿、黄绿、黄褐、粉红、紫、蓝绿、蓝等色均有。透明-微透明。玻璃光泽，解理面微带珍珠状变彩。二轴正晶，+2v=50o~70o。折射率ng=1.665~1.682,nm=1.660~1.671,np=1.651~1.670;重折率0.012~0.025。多色性显著。粉红色晶体为：无-淡绿色-淡紫-紫-紫罗兰色。绿色晶体：无色-淡绿色-蓝绿色-绿色。色散0.017。于紫外光下，紫色者有桃红-橙色荧光。黄绿色者有橙黄色荧光，翠绿锂辉石没有荧光，但在x光下有橙色磷光。具辉石型解理完全或中等，有沿的裂开。断口参差状-裂片状。一套典型的锂辉石选矿工艺流程主要包括破碎筛分、磨矿分级、选别(浮选、重选等)及产品处理几个核心阶段。2.1.破碎筛分2.1.1.遵循“多破少磨”,降低入磨粒度破碎筛分是选矿的预处理阶段，核心目标是为磨矿提供粒度合适的物料，其效果直接影响后续作业的效率和能耗。典型流程：多采用三段+一闭路破碎流程。粗碎：原矿首先经由颚式破碎机处理，将物料破碎至0-150mm。中碎：粗碎产品由皮带运输机送至圆锥破碎机进行中碎，产出0-30mm的物料。细碎与筛分：中碎产品经圆振动筛筛分，筛上物返回圆锥破碎机进行细碎(闭路循环),筛下物(如0-5mm的产品)则为合格粒度，进入下一阶段。关键控制点：破碎设备选型：对于高硬度、强磨蚀性的锂辉石，颚破+圆锥破的联合工艺是可靠选择，耐磨性好，产品粒形佳。粒度控制：最终破碎产品粒度通常需控制在15mm以下，乃至更细，以实2.1.2.破碎设备：分阶段降低粒度，控制解离效率破碎的核心是“循序渐进”,避免过粉碎导致矿泥过多(矿泥会吸附药剂，影响浮选效果),通常分为粗碎、中碎、细碎三段流程：设备类型作用阶段处理效果选型要点机优先选深腔型(如PE-900×1200),进料能力强，适配高硬度锂辉石矿；电机功率与矿石硬度匹配(硬矿选110-160kW)圆锥机中碎硬岩锂矿首选多缸液压圆锥破(如HPT300),式破20mm,为磨矿减负锤采用高锰钢材质，延长使用寿命；配套振动筛控制粒度，避免超粗颗粒进入磨矿环节2.2.1.实现矿物单体解离，为分选做好基础工作磨矿的目的是使锂辉石与脉石矿物充分单体解离，分级则保证溢流产品满足分选粒度要求。典型流程：一般采用球磨机与水力旋流器组成闭路磨矿系统。破碎后的合格物料给入球磨机进行磨矿。磨矿产品泵送至水力旋流器进行分级。旋流器底流(粗颗粒)返回球磨机再磨。旋流器溢流(细颗粒)进入后续作业，其粒度通常要求-200目占65%-75%。关键控制点：磨矿细度：是影响矿物解离度和后续浮选指标的关键。细度不足则解离不充分；细度过高则易泥化，增加药耗并影响回收率。2.2.2.磨矿设备：实现单体解离，控制细度指标破碎后的矿石需进一步磨矿至-200目占比60%-80%(锂辉石矿)或70%-90%(锂云母矿),确保锂矿物与脉石完全分离。核心设备为球磨机，常与分级机组成闭路磨矿系统：格子型球磨机：适用于第一段磨矿，排矿速度快，处理能力大(如MQG2700×4000型，处理量40-60t/h),适配大规模生产线；溢流型球磨机：用于第二段细磨，产品粒度更细，适合锂云母等细嵌布矿分级机配套：采用螺旋分级机或水力旋流器，将不合格粗颗粒返回球磨机重新磨矿，保证磨矿细度稳定。选”(先浮脉石再浮锂矿物),其中锂辉石多采用正浮选，锂云母多采用反浮选。核心是通过药剂作用，使锂矿物附着于气泡表面上浮，实现与脉石的分离。2.3.1.核心环节，高效分离富集这是锂辉石选矿的核心，根据矿石性质差异，主要采用浮选法，重介质选矿等预选工艺也逐渐成熟应用。浮选法：目前应用最广泛的方法，利用矿物表面物理化学性质的差异进行药剂制度：是浮选的灵魂。pH调整剂：常用NaOH(氢氧化钠)或Na₂CO₃C碳酸钠),为锂辉石浮选创造适宜的弱碱性或碱性环境。抑制剂：如水玻璃，用于抑制石英、长石等硅酸盐脉石矿物。捕收剂：常用氧化石蜡皂等阴离子捕收剂，选择性吸附于锂辉石表面，使其疏水上浮。技术要点：脱泥：浮选前常采用斜板浓缩机等设备脱除矿泥，减少其对浮选药剂的无效吸附和对精矿质量的影响。分段加药与强化搅拌：有助于提高药效并稳定浮选指标。重介质选矿(DMS):一种高效的物理预选方法。工作原理：利用锂辉石与脉石矿物的密度差异，在重介质悬浮液中进行分应用优势：成本效益显著:据新疆大红柳滩项目实践，相较于传统浮选工艺，重介质选矿工艺可降低选矿成本约40%,回收率提升2.48个百分点。环保高效：不使用化学药剂，流程简单，能耗较低。适用条件：特别适用于锂辉石与低密度脉石(如长石、石英)共生关系简单的矿石，可作为预选作业提前抛废，大幅减少入浮选矿量。药剂类型锂辉石浮选常用药剂锂云母浮选常用药剂剂石蜡皂)阳离子捕收剂(如十二胺)抑制剂水玻璃、糊精剂0.3m³/(m³·min),搅拌均匀，适合锂辉石粗选、精选；单槽容积10-50m³,适充气式浮选机：如浮选柱，结构简单，能耗低，适合锂云母细选，可提高精矿品位(Li₂O提升1%-2%);流程配置：通常采用“粗选1-2槽+精选3-5槽+扫选2-3槽”的多段浮选流2.4.产品处理：磨矿后的矿浆中可能含有矿泥、可溶性杂质(如铁、钙离子),需通过预处脱泥处理：采用脱泥斗或水力旋流器，去除-325目矿泥(占比控制在10%以内),避免矿泥吸附浮选药剂；调浆处理：向矿浆中加入氢氧化钠(锂辉石浮选)或硫酸(锂云母浮选),将pH值调节至10-12(锂辉石)或2-4(锂云母),增强锂矿物的可浮性；除杂处理：若含铁较高，加入六偏磷酸钠抑制铁矿物；含钙则加入水玻浓缩：使用浓缩机加入絮凝剂，将精矿矿浆浓度提升至50%-60%。过滤：采用压滤机等设备，将精矿滤饼水分控制在12%以下。3.尾矿处理与综合回收为提高资源综合利用率和减少环境污染，须对尾矿进行处理。磁选：锂辉石尾矿中常含铁矿物或可作为陶瓷原料的长石，可通过弱磁选+强磁选工艺回收铁或生产长石粉。其他技术：人工智能