赣州某钨尾矿中锂的浮选回收与浸出试验

王 威 常学勇 柳 林 刘红召 曹耀华 张 博 王洪亮 赵恒勤

（1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，河南郑州450006；2.国土资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室，河南郑州450006；3.河南省黄金资源综合利用重点实验室，河南郑州450006；4.国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心，河南郑州450006）

锂是一种重要的战略资源和能源金属，在锂电池、陶瓷、玻璃、铝冶炼、医药等领域都有广泛的应用［1-3］。锂资源的主要存在形式有2种：一是以离子形式存在于盐湖卤水等液体矿产资源中，约占锂资源的70%；二是以金属氧化物的形式伴生于花岗伟晶岩型矿石中［2］。我国盐湖卤水锂资源非常丰富，但以盐湖卤水锂资源为原料生产碳酸锂存在生产工艺较复杂，且产品质量受杂质影响难以达到电池级产品的质量要求。因此，固体锂资源就成了我国生产碳酸锂的主要原料［4］。锂云母是我国常见的含锂固体矿物，通常在采用硫酸焙烧、硫酸盐焙烧、氯化焙烧、压煮等［5-11］方法处理的基础上进行浸出提锂，其中氯化焙烧—水浸工艺不仅对锂具有较高的浸出率，对云母矿中的铷等稀有稀散金属也具有较高的浸出率［12-14］。

赣州某钨尾矿含锂、铷等碱金属元素，主要赋存在云母矿物中，试验采用浮选工艺对锂进行回收，并对浮选锂精矿中锂的提取工艺进行了研究。

1 试验原料

试验原料为赣州某选钨尾矿，主要矿物组成见表1，主要化学成分分析结果见表2。

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由表2可以看出，试验原料Li2O、Rb2O含量分别为0.34%和0.16%，锂、铷是原料中主要有价元素。

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工艺矿物学研究表明，锂主要赋存在云母矿物中，铷的赋存矿物较复杂，本文仅介绍锂的回收情况，铷的回收利用情况将另文介绍。

2 试验结果与分析

2.1 锂浮选回收试验

由于原料中的锂主要赋存在云母矿物中，而云母矿物可浮性较好，因此采用浮选工艺回收含锂云母矿物。根据条件试验及开路试验确定的闭路试验流程见图1，试验结果见表3，精矿主要化学成分分析结果见表4，主要矿物组成见表5。

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从表4可以看出，锂精矿中的主要有用元素有锂、铷。

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从表5可以看出，锂精矿中的主要矿物为云母，是主要含锂和铷的矿物。

2.2 锂精矿中锂的浸出试验

（1）试验原理。在高温条件下，矿石中的锂等碱金属氧化物（以Me2O表示）可与氯化剂反应，生成易溶的氯化盐，其化学反应方程为［15］

（2）试验方法。将氯化剂与锂精矿按一定质量比混匀，盛放在坩埚中置于一定温度的马弗炉中焙烧一定时间，自然冷却至室温后按一定的液固质量比在纯净水中恒温水浴搅拌浸出一定时间，过滤后烘干滤渣，并分析其锂含量。

Yan Qunxuan等［15］在用氯化焙烧法从锂云母中提取锂的过程中，对比了氯化钙、氯化钠、氯化钙+氯化钠（质量配合比为1∶1）为氯化剂情况下的提锂效果，发现以氯化钙+氯化钠为氯化剂可以降低物料的熔化温度、提高锂浸出率。因此，试验以氯化钙+氯化钠（质量配合比为1∶1）为氯化剂。

2.2.1 焙烧温度对锂浸出率的影响

焙烧温度对锂浸出率影响试验固定锂精矿与氯化剂的质量配合比为1∶0.6、焙烧时间为2 h，焙烧产物浸出试验的液固质量比为1.5∶1、浸出温度为50℃、浸出时间为2 h，试验结果见图2。

从图2可以看出，锂浸出率随焙烧温度的升高先显著升高后趋于稳定，变化趋势的拐点在900℃时，对应的锂浸出率达99.20%。因此，确定后续试验的焙烧温度为900℃。

2.2.2 氯化剂加入量对锂浸出率的影响

氯化剂加入量对锂浸出率影响试验固定焙烧温度为900℃、焙烧时间为2 h，焙烧产物浸出试验的液固质量比为1.5∶1、浸出温度为50℃、浸出时间为2 h，试验结果见图3。

由图3可以看出，氯化剂的加入量增至60%前锂浸出率快速上升至99%以上，继续增大氯化剂的加入量意义不大，因此，确定氯化剂的加入量为60%，即锂精矿与氯化剂的质量比为1∶0.6。

2.2.3 焙烧时间对锂浸出率的影响

焙烧时间对锂浸出率影响试验固定锂精矿与氯化剂的质量比为1∶0.6、焙烧温度为900℃，焙烧产物浸出试验的液固质量比为1.5∶1、浸出温度为50℃、浸出时间为2 h，试验结果见图4。

由图4可以看出，焙烧时间为1 h时锂浸出率为98.80%%，继续延长焙烧时间，锂浸出率提高幅度有限。因此，确定焙烧时间为1 h。

3 结论

（1）赣州某选钨尾矿Li2O品位为0.34%，锂主要赋存在云母矿物中。

（2）试验采用1粗3精3扫、中矿顺序返回闭路浮选流程处理试验原料，最终获得Li2O品位为1.18%、回收率为58.69%的锂精矿。

（3）浮选锂精矿与氯化剂（氯化钙与氯化钠的质量配合比为1∶1）按质量比1∶0.6混合后在900℃焙烧1 h，焙烧产物在液固质量比为1.5∶1、浸出温度为50℃、浸出时间为2 h情况下浸出，锂浸出率达到98.80%。