新型捕收劑WZ-100在鋰云母浮選中的應用研究

張 騫，張 博

（1.宜春市六合物流有限公司，江西 宜春 336000；2.宜春天磨礦業科技有限公司，江西 宜春 336000；3.中國有色金屬工業協會硅業分會，北京 100000；4.北京安泰科信息股份有限公司，北京 100000）

鋰云母是提煉金屬鋰的重要原材料，是一種常見的含鋰礦物，晶體呈板狀，屬云母類礦物，在陶瓷、玻璃、化工等行業生產應用十分廣泛[1]。在“3060”碳排放、碳中和目標指引下，能源領域將發生巨大變化。新能源、低碳清潔將是未來的工業發展主旋律。鋰電池產業作為新能源技術的領頭羊，行業地位顯著。但由于我國鋰資源大部分位于青藏高原，且國內提鋰技術不成熟，導致我國鋰工業對外依存較高。因此，我國大力發展自身優勢，充分利用豐富的鋰云母資源，加強鋰云母有效利用，不僅能引領清潔能源技術，也能保衛能源安全。

浮選是鋰云母主要的選礦方法，國內選礦工作者進行了大量的實驗研究。如陳小愛[2]等針對鋰云母浮選精礦品位低的實驗改進，黃萬撫[3]等對鋰云母浮選回收率低的問題的思考，艾光華[4]等對鋰云母浮選藥劑的替換等。雖然這一系列研究對鋰云母浮選過程中的問題給出了建議，但大多數的研究沒有把經濟效益核算進來，實際生產中存在的問題[5]考慮較少。

本文以生產用鋰長石礦為研究對象，開發了一種新型捕收劑WZ-100，進行了捕收劑e 型與新型捕收劑WZ-100型在鋰云母浮選過程中的對比實驗，在鋰云母有效提鋰的基礎目標上，也期望可以解決一些生產實踐問題，并為鋰云母浮選流程的改進提供一種新的思路和方法。

1 實驗部分

1.1 礦石性質

實驗礦樣來自江特礦業公司，為生產用鋰長石礦。礦樣取自原礦堆場，礦石中的目的礦物賦存形式多樣。鋰礦物中的主要礦物為鋰云母，但有少量的鋰白云母和鐵鋰云母伴生；鉭鈮礦物中主要礦物為鉭鈮鐵礦，但在細晶石和燒綠石中也有類質同象的鉭鈮分布；長石礦物主要為鉀長石和鈉長石，部分為斜長石；磁性礦物的種類復雜，磁鐵礦、磁黃鐵礦、鐵質礦物、鉭鈮鐵礦、軟錳礦及脈石礦物中，晶格鐵是其主要的表現形式。

礦石中礦物嵌布特征與嵌布粒度不一，長石礦物多呈細小的板柱狀形態，長徑約0.1mm～0.2mm，鉭鈮礦物多呈半透明褐色或深褐色的細小針柱狀形態，長徑在0.1mm以下，嵌布粒度微細，部分未單體解離。礦石中金屬礦物間無接觸交代關系，但鐵鋰云母、長石、石英、粘土礦物相互間的嵌布關系復雜。

原礦分析結果如表1所示。

表1 原礦分析結果 /%

1.2 實驗藥劑與設備

實驗所用WZ-100型捕收劑與e型捕收劑均為工業級捕收劑，礦漿調整劑為純度68%的六偏磷酸鈉，實驗所用設備為吉林探礦機械廠生產的XMQ系列錐形球磨機與XFD系列單槽浮選機，以及鎮江市科瑞制樣設備有限公司生產的KeR-PK系列密封錘式破碎機。

WZ-100型捕收劑是由甘油、表面活性劑與脂肪酸類捕收劑按一定比例配制的混合物，e型捕收劑的組要成分是氧化石蠟和胺類捕收劑。

1.3 實驗方案

生產中采用的流程為脫泥浮選流程，即重選尾礦經過兩段旋流器脫泥，后進入浮選，浮選采用一粗、一掃、兩精的工藝流程，其工藝流程如圖1所示。

圖1 實際生產流程圖

本次試驗擬采用脫泥后一次粗選的浮選流程，單次實驗用礦樣400g，磨礦至-200目含量40%，使用400目的標準篩脫泥后入浮，流程圖如圖2所示。

圖2 實驗流程圖

通過對比e、WZ-100型捕收劑在浮選試驗的主要指標，即：鋰云母精礦品位、鋰云母精礦產率、尾礦品位、鋰金屬回收率、藥耗等，確定捕收劑用量，并進行工業試用。

2 結果與討論

2.1 試驗指標對比

表2 是對同一用量的e、WZ-100型捕收劑，以及不同用量的e型捕收劑實驗對比的結果。試驗結果表明，在合適的藥劑用量下兩種捕收劑都能取得品位4.0%以上的鋰云母精礦，在精礦品位相近的情況下，同樣的用量，WZ-100型捕收劑精礦產率比e型捕收劑高出0.68%，同時藥耗降低了49.3%，且WZ-100型捕收劑回收率及尾礦品位明顯優于e型捕收劑。當WZ-100型捕收劑用量為380g/t，e型捕收劑用量約是WZ-100型的二倍750g/t時，相關指標才能達到一致。說明WZ-100型捕收劑要比e型捕收劑浮選效果好，對鋰云母有較強的選擇捕收作用。

表2 2種捕收劑試驗數據對比匯總表

2.2 工業試驗應用效果

泰昌礦業有限公司從2019年2月開始，對比e、WZ-100型捕收劑在鋰云母浮選中的主要指標，即：鋰云母精礦品位、鋰云母精礦產率、尾礦品位、鋰金屬回收率、藥耗等，得到實驗結果具體如表3和圖3所示。

圖3 捕收劑成本變化圖

表3 生產中實際回收率及藥劑用量

由表3可以看出，采用WZ-100型350 g/t時，鋰云母回收率就達到66.5%超過750 g/t e型捕收劑的回收率63.4%，相比e型捕收劑精礦品位提高了近1.5%。同時，精礦品位的提升，鋰云母精礦價格增加，也給企業帶來了更大的經濟效益。

圖3 是江特礦業泰昌礦業有限公司e、WZ-100型捕收劑使用過程中成本變化圖。由圖3可以明顯看出，從2019年2開始使用WZ-100型藥劑后，鋰云母浮選藥劑成本明顯下降，由以往12~14元/噸下降到5~6元/噸，捕收劑成本降低了55.9%，企業生產成本大幅下降。

3 結論

（1）本次實驗鋰云母有少量的鋰白云母和鐵鋰云母伴生；鉭鈮礦物中主要為鉭鈮鐵礦；長石礦物主要為鉀長石和鈉長石，部分為斜長石；磁性礦物包括磁鐵礦、磁黃鐵礦、鐵質礦物、鉭鈮鐵礦、軟錳礦及脈石礦物。

（2）通過對WZ-100、e兩種捕收劑在鋰云母浮選試驗進行了對比，實驗結果表明相對于e型捕收劑，WZ-100型捕劑擁有更大的優勢。在要求相同的精礦品位條件下，精礦的產率提高了0.68%，同時藥耗降低了49.3%。

（3）生產現場工業試驗結果表明，采用WZ-100型350 g/t時，鋰云母回收率就達到66.5%超過750 g/t e型捕收劑的回收率63.4%，且精礦品位提高了近1.5%，取得了較好的技術指標。此外，WZ-100型捕劑在提高產率的同時也降低了藥耗。在2018年與2019年兩年間江特礦業通過對WZ-100型捕收劑作為工業生產的試用，捕收劑成本降低了55.9%，確定了WZ-100型藥劑在生產中應用的可行性及其帶來的經濟效益。工業試驗的結果表明WZ-100型捕收劑十分適合在相同類型鋰云母選廠中使用。