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”的用量以及浮选矿浆中Ca2+、OH-和CO32-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,锂辉石表面常受风化污染及矿浆中矿泥影响,其可浮性变差,且矿浆中溶盐离子(Fe3+、Ca2+、Mg2+)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响,揭示三种矿物的浮选规律;考察Fe3+、Ca2+、Mg2+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,Na OL对锂辉石、长石和石英的捕收性能并不强;Fe3+、Ca2+、Mg2+对锂辉石、长石和石英均有较强的活化作用;Na2CO3对三种矿物均有一定的抑制作用。Fe3+最佳活化p H值为7左右,少量的Fe3+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。Ca2+最佳活化p H值为12.5,Ca2+需要较大的用量才能使三种矿物活化充分。Mg2+最佳活化p H值为10,Mg2+对锂辉石、长石和石英的活化无选择性。Na2CO3对受Fe3+、Ca2+活化的长石和石英选择性抑制,而对受Mg2+活化的三种矿物选择抑制性效果较差。采用Fe3+、Ca2+、Mg2+为活化剂、Na2CO3为抑制剂,Na OL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、长石和石英均有一定的活化作用,Na2CO3对受Fe3+活化的三种矿物的浮选分离效果最佳。采用Fe3+作活化剂时,Na2CO3为抑制剂,Na OL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%;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%。机理研究分析结果表明,锂辉石、长石和石英经Fe3+、Ca2+、Mg2+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Na OL作用后,Na OL与矿物表面发生了化学吸附。XPS分析还表明,经Ca2+或Mg2+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Na OL作用后其表面Li、Ca及Mg元素结合能都发生了较大的化学位移,这也说明了矿物表面与Na OL发生了化学吸附。实际矿石浮选试验中,因矿石风化严重和浮选用水中含有一定的Fe3+、Ca2+及Mg2+,采用复配的捕收剂作为捕收剂,浮选过程中不添加任何金属离子活化,从含Li2O 1.30%的原矿可获得Li2O品位为5.96%、回收率达84.59%的锂辉石精矿,浮选尾矿在酸性条件下采用氢氟酸浮选分离长石和石英,获得了Na2O、K2O品位合量为11.59%、回收率为65.83%(对锂辉石浮选尾矿)的长石精矿及Si O2含量为98.84%的石英精矿,各矿物得到有效分离,实现了该锂辉石矿的的综合利用。