一种从沉积型贫锂黏土中选矿富集锂的方法与流程

本发明涉及资源综合利用，尤其是一种从沉积型贫锂黏土中选矿富集锂的方法。

背景技术：

1、由于国家对新能源产业的大力扶持，动力电池产业快速发展，造成锂的需求急速扩张。在自然界发现的锂矿床中，卤水型、伟晶岩型和沉积型是三种最主要的矿床类型。卤水型锂矿床属于外生型锂矿床，锂主要以可溶解的离子形式存在；伟晶岩型锂矿属于内生型锂矿床，锂主要赋存于锂辉石、锂云母等矿物中。而大多数沉积型锂矿品位低，锂可能以吸附或者类质同象方式赋存于黏土矿物中，称为沉积型锂黏土。

2、我国锂资源主要有锂辉石(新疆、四川)、锂云母(江西)、锂盐湖(青海、西藏)和锂黏土(贵州、云南)，目前有产业化案例的有锂辉石、锂云母和锂盐湖，但锂资源仍然不能满足动力电池产业的需求，因此锂黏土逐渐引起了国内研究者的重视。

3、目前沉积型锂黏土通常直接采用湿法冶金方法，进行直接提锂，经过浸出、除杂净化、沉锂和精制，获得电池级碳酸锂。湿法冶金方法适合含li2o较高的沉积型锂黏土。对沉积型贫锂黏土，存在吨锂所需矿量大、渣量大、复合硫酸盐/硫酸消耗大等难题。

4、现有技术公开了一种从锂黏土矿中富集锂的方法，包括：进行颗粒破碎；通过硫酸铁或硝酸铁、油酸钠和椰油胺对原矿进行一次初选，得到粗精矿和粗尾矿；对粗精矿进行精选，得到第一部分精矿；对粗尾矿进行球磨、进行一次浮选，得到再磨粗精矿和再磨粗尾矿；对再磨粗精矿进行一次浮选，得到第二部分精矿；对再磨粗尾矿进行一次浮选，得到精选尾矿。然而，该方法使用的捕收剂种类较多，成分复杂，并且该方法得到最终精矿的富集比仅为2.19～2.34，富集比仍有待提高。

5、因此，有必要针对沉积型贫锂黏土，提出一种选矿富集锂的方法，既减少入冶物料量，又提高入料的锂品位，实现沉积型贫锂黏土的有效富集。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，克服现有技术中的缺陷，提供一种从沉积型贫锂黏土中选矿富集锂的方法。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种从沉积型贫锂黏土中选矿富集锂的方法，包括如下步骤：

4、s1.将沉积型贫锂黏土破碎，得到粒度为-(8～35)mm的细矿颗粒；

5、s2.将步骤s1得到的细矿颗粒进行搅拌擦洗，再根据粒度大小进行分级处理，粒度＞2mm的颗粒为脉石，粒度＜0.01mm的颗粒为锂富集物a，粒度为0.01～2mm的颗粒为中间颗粒；

6、s3.将步骤s2得到的中间颗粒进行磨矿，得到矿浆，对所述矿浆使用氢氧化钠和/或碳酸钠进行调浆，加入水玻璃、六偏磷酸钠、脂肪酸和椰油胺，进行浮选脱钙，得到尾矿a；

7、s4.对步骤s3得到的尾矿a使用水玻璃和/或六偏磷酸钠进行调浆，加入脂肪酸，进行浮选脱铝，得到尾矿b；

8、s5.对步骤s4得到的尾矿b使用ph调节剂调节体系ph至3～4，加入椰油胺，进行浮选脱硅，得到锂富集物b；

9、s6.步骤s2得到锂富集物a和步骤s5得到的锂富集物b为富锂产物。

10、需要说明的是，在本技术中，粒度中的正负号表示能否漏过该尺寸的筛孔；负数表示能全部漏过该尺寸的筛孔，正数表示不能漏过该尺寸的筛孔。如粒度为-(8～35)mm的细矿颗粒，则表示细矿颗粒能全部漏过8～35mm的筛孔。

11、本发明的选矿富集锂的方法中，通过破碎、擦洗、分级的步骤，协同磨矿、浮选脱钙、浮选脱铝、浮选脱硅，实现了对沉积型贫锂黏土中锂的有效富集，锂富集比可以达到2.34～2.8。

12、在步骤s1、s2的破碎和擦洗、分级过程中，基于沉积型贫锂黏土的粒度特性，选择性进行破碎和分级，实现了单次擦洗的条件下，粗粒抛含钙脉石的目的。

13、在反浮脱杂(磨矿、浮选脱钙、浮选脱铝、浮选脱硅)的过程中，合理选择药剂的种类，药剂属于同一体系，药剂间不存在相互的负面影响，在实现了对沉积型贫锂黏土中钙、铝、硅等杂质的高效脱除的同时，还实现脱钙、脱铝回水的混合回用，不产生回水干扰。其中步骤s3的浮选脱钙中，使用氢氧化钠和/或碳酸钠作为调整剂，水玻璃、六偏磷酸钠作为抑制剂，脂肪酸和椰油胺作为捕收剂；步骤s4的浮选脱铝中，使用水玻璃和/或六偏磷酸钠作为调整剂，脂肪酸作为捕收剂；步骤s5的浮选脱硅中，使用椰油胺作为捕收剂。

14、在步骤s5中浮选脱硅的过程中，控制体系ph＝3～4，即为中等强度的酸性条件。既节省了酸耗、减轻了对设备的腐蚀，又实现了较高的除硅效率，得到了优异的锂富集比。

15、优选地，所述浮选脱钙、浮选脱铝、浮选脱硅均包括一次粗选，二次扫选，一次精选。

16、需要说明的是，本发明中，步骤s3中的尾矿a为浮选脱钙过程中扫选和精选产生的槽底产品，精选泡沫为含钙脉石；步骤s4中的尾矿b为浮选脱铝过程中扫选和精选产生的槽底产品，精选泡沫为一水铝石；步骤s5中的锂富集物b为浮选脱硅过程中扫选和精选产生的槽底产品，精选泡沫为石英杂质。

17、优选地，步骤s3中，以所述中间颗粒的质量计，所述氢氧化钠的添加量为500～3000g/t，碳酸钠的添加量为1000～6000g/t，水玻璃的添加量为1000～4000g/t，六偏磷酸钠的添加量为50～200g/t，脂肪酸的添加量为1000～4000g/t，椰油胺的添加量为100～300g/t。

18、在浮选脱钙中，调整剂使用氢氧化钠和碳酸钠的组合，具有调节ph简易、缓冲性能好的优势。当沉积型贫锂黏土中含泥少，可单独使用碳酸钠；如沉积型贫锂黏土含碱性或酸性矿物较少，可单独使用氢氧化钠。

19、优选地，步骤s3中，所述椰油胺和脂肪酸的重量比为(1～3)∶10。

20、优选地，步骤s4中，以所述中间颗粒的质量计，所述水玻璃的添加量为1000～4000g/t，六偏磷酸钠的添加量为50～200g/t，脂肪酸的添加量为500～1500g/t。

21、优选地，步骤s5中，以所述中间颗粒的质量计，所述椰油胺的添加量为50～150g/t。

22、所述沉积型贫锂黏土主要包括含锂矿物、含钙脉石、含铝杂质和含硅杂质。其中含锂矿物主要是锂绿泥石，其质量百分比为30～50％；含钙脉石主要为方解石和/或白云石，其质量百分比含量为20～40％；含铝杂质主要是一水铝石，其质量百分比含量为10～15％；含硅杂质主要是石英，其质量百分比含量为15～40％。

23、优选地，步骤s2中，所述搅拌擦洗的条件为：浓度50～80wt.％，搅拌转速500～1500rpm，擦洗时间为5～15min。

24、优选地，步骤s2中，所述分级处理采用振动分级和水力旋流分级。振动分级可以采用多层振动筛，以得到+0.2mm粒级；水力旋流分级可以采用水力旋流器，以得到-0.2mm以下粒级。

25、优选地，步骤s3中，所述矿浆中粒度-0.074mm的质量占比为70～90％。

26、矿浆中粒度-0.074mm的质量占比为70～90％，表示矿浆中漏过0.074mm的筛孔的颗粒重量占比为70～90％。

27、在步骤s5中，所述ph调节剂可以为能产生h+的无机酸或有机酸。

28、优选地，步骤s5中，所述ph调节剂为硫酸、磷酸、盐酸、氢氟酸中的至少一种。

29、更优选地，步骤s5中，所述ph调节剂为硫酸。

30、通过本发明的选矿富集锂的方法，可以实现脉石脱除率>60％，钙脱除率>90％，锂回收率>60％，锂富集比≥2.34。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

32、本发明提供了一种从沉积型贫锂黏土中选矿富集锂的方法，通过破碎、擦洗、分级的步骤，协同磨矿、浮选脱钙、浮选脱铝、浮选脱硅，实现了对沉积型贫锂黏土中锂的有效富集，沉积型贫锂黏土中脉石脱除率>60％，钙脱除率>90％，锂回收率>60％，锂富集比可以达到2.34～2.8。采用本发明的方法对沉积型贫锂黏土进行选矿富集，脉石脱除率高、锂的富集比高、利于降低冶金提锂成本，该工艺简单、易实现工业化。