一种富集锂的方法与流程

本发明属于锂黏土矿物的，具体涉及一种富集锂的方法。

背景技术：

1、近年来随着锂产业的高速发展，尤其是锂在新能源汽车动力电池的广泛应用，通过富集含锂矿石来获取高品质锂产品的方法是研究的重要方向。目前矿石提锂工业化的原料主要是锂辉石、锂云母等，随着这类矿物性质较好的锂矿资源不断被开采消耗，寻求从低品位沉积型锂中获取锂产品的方法，成为了矿石提锂的新挑战。低品位沉积型锂矿以黏土矿物为主，锂元素主要赋存于锂绿泥石中，该锂矿中的锂含量低，li2o含量为0.30％左右，且含有微细的石英脉，与其他脉石矿物的嵌布形式复杂，因此目标矿物单体解离难度高，嵌布粒度极细，在解离度20μm以下时才基本达到单体解离，使用常规的单一浮选工艺选别存在泥化现象严重，分选性较差，药剂消耗量大等问题。

2、现有对于锂黏土矿物富集含锂矿石的研究主要采用湿法或火法-湿法相结合工艺，但锂黏土矿物中的li元素含量极低，碳酸盐类脉石矿物含量较高，直接采用冶炼方法进行提锂，处理量大、能耗高、浸渣的堆存及处理难度都较高。

3、因此提出一种适用于锂黏土矿物选矿的富集锂的方法，能够实现对含锂矿物中锂的富集和对杂质矿物的有效抛除是当务之急。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种富集锂的方法，能够实现含锂矿物的富集及杂质矿物的有效抛除，为下游工段提供更为优质的原料，减少能耗，节约生产成本。

2、根据本发明的第一方面实施例的一种富集锂的方法，包括如下步骤：

3、s1、将锂矿进行干磨后，获取粒径不大于20mm的细粉；

4、s2、将所述细粉擦洗后分级，得到擦洗精矿；

5、步骤s2中，所述分级所得擦洗精矿的粒径不大于0.15mm；

6、所述锂矿包括黏土型锂矿。

7、根据本发明实施例的一种富集锂的方法，至少具有以下有益效果：

8、1、黏土型锂矿具有一定的粘结性，易与其他脉石矿物团聚、黏附在一起。本发明采用干磨，可以减弱物料黏附的影响，实现粉碎黏土类矿物，使硬度较大的杂质矿物富集于较粗的粒级中，便于后续在除杂筛分中去除。其次，干磨还可以较好地实现黏土型锂矿单体的解离，可以保证含锂矿物更多地进入后续擦洗工段，同时达到有效预先抛尾的目的。

9、2、擦洗具有一定的磨矿能力，可以保证含锂黏土矿物单体解离的同时使杂质矿物富集于较粗的粒级，实现分级。擦洗的选择是基于对擦洗所产生的锂精矿产品的品位及回收率而言，擦洗可以获得较好的效果。

10、根据本发明的一些实施例，步骤s1包括以下步骤：

11、s1a.将所述锂矿进行第一段干磨后，以孔径为20mm的筛网进行第一次筛分，获取筛下物和筛上物；

12、s1b.将步骤s1a所得筛上物进行第二段干磨后，以孔径为20mm的筛网依次进行第二次筛分和第三次筛分，获取筛下物；

13、合并步骤s1a和步骤s1b所得筛下物，即为所述细粉。

14、本发明中经过两段干磨，可以较好地粉碎黏土类矿物，使硬度较大的杂质矿物更多地富集于较粗的粒级，后续除杂筛分效果更好；同时，两段干磨使锂黏土矿单体的解离更好，有效解离有用矿物和脉石矿物，减少含锂矿物损失在粗粒径的尾矿中。

15、根据本发明的一些实施例，所述干磨的设备包括干式自磨机。

16、根据本发明的一些实施例，所述第一段干磨时间为10-15min。

17、根据本发明的一些实施例，所述第二段干磨时间为5-8min。

18、根据本发明的一些实施例，步骤s1a中，所述第一次筛分包括使用圆筒筛干筛。

19、第一段干磨后，经过圆筒筛筛分，合格粒级直接进入擦洗工段，如此可以防止目标矿物过磨，同时可节约第二段干磨的能耗。

20、根据本发明的一些实施例，步骤s1b中，所述第二次筛分包括使用圆筒筛湿筛。

21、根据本发明的一些实施例，步骤s1b中，所述第三次筛分包括使用直线振动筛湿筛。

22、上述干筛是指不额外补加水，以原矿直接进行筛分；湿筛是指需要额外补加水，作为反冲水，使不大于20mm的物料尽量多的进入筛下。

23、第一段干磨后进行圆筒干筛是因为筛上物需要进入到第二段干磨机内，所以第一段筛分不能用水。第二次筛选用圆筒湿筛和第三次筛分选用直线振动湿筛，是因为矿物自身具有一定的水分，存在黏附于粗粒级物料的情况，因此通过补加水，使不大于20mm的黏附物料尽量多的进入筛下，减少含锂矿物的损失，同时由于第二筛下物和第三筛下物需要进入擦洗作业，而擦洗需要一定的矿浆浓度，因此在第二次筛分、第三次筛分的湿筛过程中加入反冲水，可以保证锂的回收率，也能起到一定的调浆作用。

24、第二段干磨后的锂矿经过圆筒筛和直线振动筛两级湿式筛分，使黏附于粗粒级表面的细粒级黏土矿物更多的进入下一工段，减少了锂黏土矿物的流失。

25、根据本发明的一些实施例，所述第三次筛分后，得到第三筛上物。

26、根据本发明的一些实施例，还包括对所述第三筛上物进行第一次抛尾。

27、根据本发明的一些实施例，所述擦洗的强度为800r/min-1300r/min。

28、上述擦洗强度下，可以使得锂黏土矿物中的锂绿泥石较好地和碳酸盐类杂质脉石分离，且使硬度较大的石英、方解石等其他矿物保持较大的粒径。

29、根据本发明的一些实施例，步骤s2包括以下步骤：

30、s2a.将所述细粉进行第一次擦洗；

31、s2b.将步骤s2a所得产物进行第一次分级，获取一次分级的细粒径锂精矿，一次分级的中粒径锂矿和一次分级的粗粒径锂矿；

32、s2c.将所述一次分级的中粒径锂矿进行第二次擦洗；

33、s2d.将步骤s2c所得产物进行第二次分级，获取二次分级的细粒径锂精矿和二次分级的粗粒径锂矿；

34、合并所述一次分级的细粒径锂精矿和二次分级的细粒径锂精矿，得到所述擦洗精矿。

35、根据本发明的一些实施例，步骤s2中，还包括在步骤s2a和步骤s2b之间进行的对步骤s2a所得产物进行调浆。

36、根据本发明的一些实施例，所述第一次擦洗的时间为10～15min。

37、根据本发明的一些实施例，所述第二次擦洗的时间为15～20min。

38、根据本发明的一些实施例，所述调浆后得到矿浆，所述矿浆的质量浓度为55％-65％。

39、在上述质量浓度范围内的矿浆，能够满足后续的分级要求。在该浓度范围内，可以满足三产品旋流器的给料浓度要求，经过旋流器分级后，中间的较粗粒级可以达到二次擦洗所需的矿浆浓度70％-80％。

40、根据本发明的一些实施例，所述第一次分级的设备包括两段三产品旋流器。

41、两段三产品旋流器是通过一种设备达到分级产生三种粒级的产品，经过擦洗后利用两段三产品旋流器进行有效分级，可以达到抛除钙质脉石矿物，富集含锂矿物的目的，且中间粒级可单独处理。既可以为后续的浮选步骤提供合适的给料，也可以为后续的二次擦洗提供原料，以便进一步达到回收锂的目的，减少损失率，同时可以有效抛除粗粒级杂质，普通的旋流器需要两段串联，现场操作控制较难，无法实现连续稳定的生产。

42、根据本发明的一些实施例，所述一次分级的细粒径锂精矿的粒径不大于0.15mm。

43、根据本发明的一些实施例，所述一次分级的中粒径锂矿的粒径为0.15～1.7mm。

44、根据本发明的一些实施例，所述一次分级的粗粒径锂矿的粒径为1.7～20mm。

45、对所述一次分级的中粒径锂矿进行第二次擦洗，可以有效提高锂元素的回收率。

46、根据本发明的一些实施例，所述第二次分级的设备包括两产品旋流器。

47、两次擦洗能够实现富集目标矿物的目的，两次擦洗的选择是基于对擦洗所产生的锂精矿产品的品位及回收率而言，两次擦洗可以获得较好的效果；一次擦洗锂精矿产品的回收率不够；三次擦洗会造成锂精矿产品中品位较低，含钙杂质较高，且需要更多的能耗，造成浪费。

48、根据本发明的一些实施例，所述二次分级的细粒径锂精矿的粒径不大于0.15mm。

49、根据本发明的一些实施例，还包括合并一次分级的粗粒径锂矿和粗粒径二次分级的粗粒径锂矿，得到第二次抛尾物料。

50、根据本发明的一些实施例，还包括抛尾第二次抛尾物料。

51、根据本发明的一些实施例，所述富集锂的方法还包括对所述擦洗精矿进行除杂。

52、根据本发明的一些实施例，所述除杂的方法包括浮选和磁选中的至少一种。

53、根据本发明的一些实施例，所述浮选包括反浮选和正浮选中的至少一种。

54、根据本发明的一些实施例，所述反浮选包括第一次反浮选和第二次反浮选。

55、根据本发明的一些实施例，所述浮选的试剂包括ph调节剂、抑制剂、捕收剂和起泡剂中的至少一种。

56、根据本发明的一些实施例，所述ph调节剂包括碳酸钠。

57、根据本发明的一些实施例，所述捕收剂包括阴离子捕收剂和阳离子捕收剂中的至少一种。

58、根据本发明的一些实施例，所述第一次反浮选的步骤包括将所述擦洗精矿调浆后加入反浮选的试剂。

59、根据本发明的一些实施例，所述第一次反浮选的设备包括浮选机。

60、根据本发明的一些实施例，所述第一次反浮选的试剂包括捕收剂、起泡剂。

61、根据本发明的一些实施例，所述第一次反浮选中，所述捕收剂包括戊基黄药。

62、根据本发明的一些实施例，所述第一次反浮选中，所述起泡剂包括起泡剂松醇油。

63、根据本发明的一些实施例，所述第一次反浮选后得到脱硫尾矿。

64、根据本发明的一些实施例，还包括对所述脱硫尾矿进行第二次反浮选。

65、根据本发明的一些实施例，所述第二次反浮选后得到浮选泡沫和脱钙尾矿。

66、根据本发明的一些实施例，所述第二次反浮选后得到的浮选泡沫包括含钙杂质。

67、根据本发明的一些实施例，所述第二次反浮选的步骤包括向所述脱硫尾矿中加入反浮选的试剂。

68、根据本发明的一些实施例，所述第二次反浮选的设备包括浮选机。

69、根据本发明的一些实施例，所述第二次反浮选的试剂包括ph调节剂、抑制剂、捕收剂中的至少一种。

70、根据本发明的一些实施例，所述第二次反浮选中，所述ph调节剂包括碳酸钠。

71、根据本发明的一些实施例，所述第二次反浮选中，所述抑制剂包括水玻璃。

72、根据本发明的一些实施例，所述第二次反浮选中，所述捕收剂包括阴离子捕收剂。

73、根据本发明的一些实施例，还包括对所述脱钙尾矿进行正浮选。

74、根据本发明的一些实施例，所述正浮选后得到正浮选泡沫和浮选尾矿。

75、根据本发明的一些实施例，所述正浮选的步骤包括向所述脱钙尾矿中加入正浮选的试剂。

76、根据本发明的一些实施例，所述正浮选的试剂包括ph调节剂、抑制剂、捕收剂中的至少一种。

77、根据本发明的一些实施例，所述正浮选中，所述ph调节剂包括碳酸钠。

78、根据本发明的一些实施例，所述正浮选中，所述抑制剂包括水玻璃。

79、根据本发明的一些实施例，所述正浮选中，所述捕收剂包括醚胺类阳离子捕收剂。

80、根据本发明的一些实施例，所述除杂还包括对所述富锂精矿进行磁选得到磁选精矿和非磁性杂质。

81、对浮选富锂精矿进行磁选，可以获得更优质的锂产品。

82、根据本发明的一些实施例，所述磁选的设备包括高梯度立环磁选机。

83、本发明的工艺流程灵活高效、适应性强。本选矿工艺可分为预先抛尾+擦洗、预先抛尾+擦洗+浮选、预先抛尾+擦洗+浮选+磁选等三种形式，可根据生产实际需要和矿石性质变化，选择不同的工艺组合形式。