CN108147658B - 一种锂渣的高值化综合利用方法 - Google Patents
一种锂渣的高值化综合利用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种锂渣的高值化综合利用方法，针对的是锂辉石利用硫酸法提锂后所得矿渣，其包括如下步骤：(1)对所述锂渣进行调浆，搅拌，使得锂渣中硫酸盐矿物处于分散悬浮状态；(2)采用物理选矿方式对步骤(1)所得物进行脱硫处理，得到脱硫料浆和抛尾产出渣，使得脱硫料浆中的渣相的硫含量不高于0.5％；(3)于磁场强度为0.5～2.0T的条件下，对步骤(2)所得脱硫料浆进行磁选，得到磁选料浆和磁选尾渣，使得磁选料浆中的三氧化二铁含量降至不超过0.5％；然后对所得磁选料浆进行浓缩、过滤和烘干，获得玻纤用叶腊石原料。本发明的锂渣处理方法绿色、环保，实现了锂渣的高值化回收利用的跨越，具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于工业固体废弃物绿色环保资源化处置领域，涉及锂渣综合利用领域，具体涉及一种锂渣的高值化绿色综合利用处理方法。
背景技术
锂在地壳中的含量约为0.0065％，主要以盐湖卤水、锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝矿存在，主要分布在玻利维亚、智利、中国、阿根廷、美国、澳大利亚、俄罗斯、加拿大和塞尔维亚等国。
地球上的锂辉石矿主要分布于澳大利亚、加拿大、津巴布韦、刚果、巴西和中国；锂云母矿主要分布于津巴布韦、加拿大、美国、墨西哥和中国。在中国，锂辉石主要集中在四川省、新疆、河南等地，锂云母主要集中在江西省和湖南省。
锂渣，是对富锂资源进行提锂之后所产生的废渣的统称。目前，我国主要从锂矿石中提锂。我国从锂云母中提锂主要采用的是氯化钠压煮法，从锂辉石中提锂主要采用硫酸法。因此，我国的锂渣主要为通过上述两种方法所产生的提锂副产物矿渣。
近些年来，我国的锂电池行业发展迅速，其中关键材料的国产化进程也不断加快，使得相关锂产品的需求不断提升。同时，随之而来的是相应锂渣的生产量越来越大，锂渣带来的环境污染问题不断显现。解决该问题的最好方式是对锂渣进行资源化回收处理制成其它可用的工业产品。在这方面，现有技术进行了一些尝试。
中国专利CN 102126838 A公布了一种利用锂云母提锂渣制备轻质建材陶粒的方法，其通过加入黏土粉和造孔剂之后进行高温烧结，可以获得轻质建材陶粒，其产品质量达到GB/T 17431.2-1998规定的普通轻集料优等品的质量要求。该方法虽然实现了锂云母提锂渣的回收利用，但其所带来的加工附加值却十分有限，与其它用于制备轻质建材陶粒的原料相比，并没有产生显著的成本降低和附加值提升的效应。同样的，中国专利CN103979809A也存在类似的问题。
《Influence of lithium slag from lepidolite on the durability ofconcrete》(doi:10.1088/1755-1315/61/1/012151)对于锂云母提锂渣作为水泥添加剂也进行了研究，发现其能够提升水泥的品质。
《Nanoindentation Characteristics of Cementitious Materials ContainingLithium Slag》(DOI:10.1166/nnl.2017.2276)、《Utilization of Lithium Slag as AnAdmixture in Blended Cements:Physico-mechanical and HydrationCharacteristics》(DOI:10.1007/11595-015-1113-x)、《Mechanical Properties ofConcretes Containing Super-fine Mineral Admixtures》(DOI:10.4028/www.scientific.net/AMM.174-177.1406)和《Study on Preparing Aero-Concrete UsingLeaching Residual Slag of Lepidolite ore》(DOI:10.4028/www.scientific.net/AMM.99-100.375)也对将锂渣作为水泥添加剂方面进行了不同的研究。
中国专利CN 103922626A提供了一种对盐湖提锂副产锂渣的回收利用方法，用于制备混凝土碱集料反应抑制剂。其通过降低锂渣中的有害成分氯化钠，制备得到了混凝土碱集料反应用的抑制剂。同样的，该方法仅仅在一定程度上实现了废弃锂渣的回收利用，但其附加值并未带来较大的提升。
上述技术及其它相似的现有技术存在的问题在于：这些技术仅能实现锂渣的低值化、单一应用的回收处理。由于混凝土材料、水泥、建材陶粒等生产行业已经是发展成熟的行业，将锂渣作为生产这些产品的原料并不具备优势，从而无法很好实现解决锂渣回收处理的问题。
解决锂渣回收利用价值低的方法主要有两种，一种是研究锂渣的综合利用方法，使得锂渣经过处理后，各个部分得到有效的利用；另一种是使得锂渣经过处理后成为具有竞争性的高价值产品。
中国专利CN 103789553 A提供了一种锂云母矿相重构提锂渣综合利用的方法，通过加酸、加碱液处理后再进行逆流浮选，可以获得氯化钙、富铝渣、铝硅酸盐和萤石精矿。该技术虽然可以获得多种产品，但相对于其产品的其它获取方式而言，同样并不具备明显优势。同时，该技术需要用到大量的酸碱溶液，容易造成污染问题，使得回收锂渣以避免污染的本意得不到实现。
中国专利CN 103601230 A提供了一种锂渣综合利用生产化工原料的方法，该方法利用氨水吸收排放气体，减少了废气污染，同时液体不进行直接排放，减少了废水的污染。该专利通过多个步骤获得了氯化钙、氟化铵、白炭黑、铝盐和硫酸铵。与CN 103789553 A相比，该专利在减少水、气和渣排放方面，取得了一定的进步，但是其所得产品与其它常用制备方法相比而言，同样不具备明显优势。另外，该专利同样避免不了使用大量的酸碱溶液，其作业的安全性以及排污控制方面面临难题，使其同样难以推广应用。
上述专利所针对的锂渣是对锂云母进行提锂或盐湖提锂所得的副产物渣。
目前，我国对于如何处理从锂辉石中提锂所产生的锂渣的深入研究。由于在采用硫酸法从锂辉石来提炼碳酸锂时，生产1吨锂盐时大约排出8～10吨锂渣，因此，如何处理该种锂渣成为亟待解决的问题。不过，人们对这方面的研究也仍处于比较初步的阶段，未能实现锂渣的高值化和绿色高效综合化利用处理。
《锂渣的来源和锂渣混凝土的增强抗渗机理探讨》(四川有色金属2000年04期)提供了利用锂渣作为混凝土的增强剂和水泥的添加剂的技术。不过，由于我国的供给侧结构性改革对于水泥工业有着“三去一降一补”的要求，使得该锂渣作为水泥添加剂的应用将会受限。另外，将锂渣作为水泥添加剂的方法，对于锂渣的价值提升也很有限。
中国专利CN1112335C提供了一种利用对锂辉石采用酸法生产碳酸锂所产生的的废渣制备石膏增强剂的技术。中国专利CN106082739A提供了一种利用对锂辉石采用酸法和碱法生产碳酸锂所产生的的废渣混合后进行烘干所得产物作为水泥掺合料的技术。中国专利CN 1090597C公布了利用酸性锂渣制造陶瓷釉面砖的方法。不过，这些技术对于锂渣的经济价值提升程度有限。
中国专利CN 101624191 B提供了以锂渣为原料制备13X分子筛的方法，该方法所获得的产品市场价格较高，使得锂渣的回收加工处理的附加值得到大幅提升。不过，该方法需要加入碱试剂进行高温碱熔，其能耗较高，同时还需要进行废水处理，工业应用受限。《锂渣合成NaX分子筛结构表征和吸附特性研究》、《Synthesis and characterization ofzeolite X from lithium slag》(DOI:10.1016/j.clay.2012.02.017)和《Structuralcharacterization ofNaX zeolite synthesisedby solution-hydrothermal methordfrom Lithium slag》在这方面也进行相应的研究。
因此，在我国的提锂行业中，所产生的锂渣的处理问题仍然得不到很好的解决。如何在提升锂渣回收加工的经济附加值的基础上，还能最大化的减少污染的产生，是解决该问题的关键。
叶腊石微粉是制备玻纤的重要原料，其是通过对叶腊石矿进行粉碎之后获得。目前，在制备玻纤时，需要加入锂辉石以降低玻璃熔化时的温度和熔体粘度，改善玻璃密度和光洁度，提高制品的强度、延性、耐蚀性及耐热急变性能。根据世界最大的玻璃纤维厂之一的美国Johns Manvile公司对于锂辉石的应用情况研究，在生产玻纤时加入锂辉石有如下优点：降低成本：加入锂辉石后，铂合金熔炉里的玻璃液流动能力提高了6.5％；改善玻璃质量：防水解能力可提高20-30％，防酸能力可提高30-35％；环保作用：降低氟用量达20-30％。然而，锂辉石的价格高昂，使得玻纤的生产成本居高不下，限制了该行业及其它相关行业的应用发展。
综上所述，如果能找到一种方法，使得利用采用硫酸法对锂辉石提锂所得矿渣来生产用于制备玻纤的叶腊石微粉并解决需加入锂辉石这一贵重原料问题，将会极大的促进锂渣资源节约与高效利用处理行业的发展。同时，如果该技术能实现无废水废气排放，且经处理后，锂渣的各部分均可得到有效利用以实现无固废产生，将一举解决锂渣处理行业中的重大主要难题。
发明内容
针对现有技术的不足和技术需求，本发明的目的在于提供一种锂渣综合利用的方法，所述锂渣为对锂辉石利用硫酸法提锂后所得尾渣，所述方法包括如下步骤：
(1)对所述锂渣进行调浆，搅拌，使得锂渣中硫酸盐矿物处于分散悬浮状态；
(2)采用物理选矿方式对步骤(1)所得物进行脱硫处理，得到脱硫料浆和抛尾产出渣，使得脱硫料浆中的渣相的硫含量(以S03计，成分主要是指硫酸钙矿物)不高于0.5％，；
(3)于磁场强度为0.5～2.0T的条件下，对步骤(2)所得脱硫料浆进行磁选，得到磁选料浆和磁选尾渣，使得磁选料浆中的三氧化二铁含量降至不超过0.5％；然后对所得磁选料浆进行浓缩、过滤和烘干，获得玻纤用叶腊石原料；
步骤(2)中，所述物理选矿方式为重选和或浮选；
步骤(2)所得抛尾产出渣经过干燥脱水后，作为石膏基腻子或者砂浆填料原料使用；
步骤(3)所得磁选尾渣作为建筑材料使用，所述建筑材料包括水泥掺合料或制砖原料。
所述玻纤用叶腊石原料含有用于制备玻纤的叶腊石的全部成分和含量为0.1～1％的氧化锂。
经过长期的摸索，本发明的发明惊喜的发现，经过重选和或浮选，以及磁选后，就可以轻易的获得本发明所述玻纤用叶腊石原料，而且在这些过程中产生的尾渣可以作为石膏基腻子或者砂浆填料原料、水泥掺合料或制砖原料。
对于本发明而言，只要是经过硫酸法对锂辉石进行浸锂工序后所得的锂渣，均适用于本发明。也就是说，不论针对的是何种锂辉石采用何种具体的浸锂工序所得的尾渣，都是适用于本发明的。
对于硫酸法对锂辉石提锂(生产碳酸锂等锂盐)的工艺，可以参考《锂渣的综合回收利用》(《新疆有色金属》，2014年，第4期)和《锂渣的来源和锂渣混凝土的增强抗渗机理探讨》(《四川有色金属，2000年，第4期》)中的记载。值得指出的是，上述两篇报道仅仅用于对本发明所述锂渣和浸出工序的理解，并不是对本发明的限制。
与现有技术相比，本发明无需加入大量的酸或者碱溶液，从源头上解决了废水污染问题。在本发明的步骤(1)当中，进行调浆时，可以采用任何常规的调浆方式，使得锂渣中的硫酸盐矿物处于悬浮状态即可。步骤(2)中进行脱硫处理后所产生的水，可以直接重新用于步骤(1)的调浆，在步骤(3)中，进行的是湿式强磁选，所产生的水也可以重新用于步骤(1)或者重新用于强磁选工序。
因此，本发明不仅仅从源头上解决了废水的产生和处理问题，同时，在整个发明工序流程中，所产生的水可以实现完全内循环，达到零排放的目的。当整个发明工序流程停止运行时，其中的水可以储存起来，用于下次锂渣处理，也可以进行相关的废水处理工序后，进行排放。值得指出的是，由于本发明在整个发明工序流程中，不添加外源酸或碱，仅添加适量的分散剂，即便进行废水处理，其成本也较低。
本发明可以使得锂渣成为了玻纤这一高价值工业制品的制备原料，大幅度的提高了锂渣回收利用的附加值。重要的是，相比于现有的玻纤生产用叶腊石微粉而言，本发明所得的玻纤用叶腊石原料中还含有含量为0.1～1.0％的氧化锂，使得在生产玻纤时，节省了价格昂贵的锂辉石的使用量。不难理解的是，由于本发明生产工艺绿色环保且可获得用于制备玻纤的叶腊石原料，本发明对于锂渣的回收利用行业而言，无疑开辟出了“节能、环保、高效益”的生产及应用途径。
为了便于描述以及将本发明所得的玻纤用叶腊石原料与现有的用于制备玻纤的叶腊石微粉相区别，本发明将所得的玻纤用叶腊石原料称之为“锂质叶腊石”，以更明了的表明其中含有0.1～1.0％的氧化锂。同时，应该理解，本发明所说的锂质叶腊石中的氧化锂，并不是指纯氧化锂粉末，而是指本发明锂质叶腊石中的氧化锂成分，具体是以硅质氧化锂的形式存在。
需要着重指出的是，本发明的核心在于，经过本发明的工艺，可以轻松的获得品质优良的玻纤用叶腊石原料，且不会产生任何的废水和固废。
值得一提的是，本发明可以实现锂渣处理过程中的全固相物利用。在步骤(2)中所产生的抛尾产出渣，可以经过干燥脱水后，直接用作石膏基腻子或者砂浆填料原料；步骤(3)中所得的磁选尾渣可以作为建筑材料使用。因此，本发明不产生固废物。
因此，本发明可以实现无废液、无废气和无固废物排放的效果，真正意义上实现了锂渣高价值化利用、全利用和无废排放的目的。
根据提锂工序的特点，进行提锂并产生副产物锂渣的过程中，需要对锂渣进行压滤，容易造成其中的硫酸盐矿物结块粘附团聚。因此，当锂渣中的硫(以S03计，成分主要是指硫酸钙矿物)含量过高时，在步骤(1)中，可以加入分散剂使硫酸盐矿物更易分散。一般而言，当锂渣中的硫含量(以S03计，下同)大于等于1％时，易于结块团聚。本发明所述的结块粘附团聚，是指硫酸盐矿物粘附在其它矿物中产生结块。
在本发明中，加入分散剂的目的在于使锂渣的硫酸盐矿物处于均匀分散状态，降低硫酸盐矿物的与其它矿物粘附，造成团聚。也就是说，只要能起到这种作用，无论采用何种分散剂，均是适用于本发明的。
特别需要指明的是，在添加有可实现上述降低硫酸盐矿物的粘附团聚的目的的试剂的基础上，本领域技术人员也可以加入用于分散锂渣中其它矿物的制剂。因此，本发明所述的“分散剂”并不排除添加这些用于分散其它矿物的制剂。
在本发明中，所述的“分散悬浮状态”是指锂渣中的硫酸盐矿物处于分散悬浮状态，并不是指锂渣整体处于分散悬浮状态，也不特指在任何微观尺度下硫酸盐矿物均无团聚现象，只要利于后续工序开展便可。
一般情况下，所述分散剂的添加量为0.1～2Kg/t锂渣。
本发明所述的磷酸盐可以是六偏磷酸钠、六偏磷酸锂等，有机酸二元低分子共聚物可以是三聚磷酸盐、丹宁、木素磺酸盐等，有机酸三元低分子共聚物可以是丙烯磺酸钠、顺丁烯二酸酐、丙烯酸三元自由基共聚反应的产物。
本发明的步骤(2)的目的在于使得渣相的硫含量(以S03计，成分主要是指硫酸钙矿物)不高于0.5％。本发明可以采用重选和或浮选的方法，实现这一目的。在理解可以采用重选和或浮选可以实现该目的的前提下，本领域技术人员还可以采用一些仪器或者辅助试剂，加速这一过程。可以理解的是，上述方案均属于本发明的精神范围，根据该技术精神且基于特定的环境或生产条件而做出的适当调整，均是属于本发明的保护范围的。
重选时，所采用的设备包括螺旋溜槽、水力旋流器、摇床、离心分离机、擦洗机等重选设备中的一种。浮选采用的设备是浮选柱或浮选机，进行浮选时，加入适量捕收剂进行浮选，浮选后所得非泡沫产品作为料浆，所得泡沫产品作为抛尾产出渣。
进行浮选时，加入适量表面活性剂，所述捕收剂为阴离子表面活性剂和或阳离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂包括高级羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐、磷酸酯盐中的一种或者几种，所述阳离子表面活性剂包括胺盐、季铵盐中的一种；所述捕收剂的用量为10-200g/t锂渣。
优选的，为保证脱硫效果，所述捕收剂的用量为50-200g/t。
进行所述浮选时，采用油酸作为浮选的捕收剂，油酸的添加量为100～200g/t，采用一次粗选一次扫选浮选工艺，优选采用一次粗选二次扫选浮选工艺；更优选的，油酸的添加量为200g/t。
对于硫含量含量大于1％的锂渣，采用油酸作为浮选捕收剂，油酸的添加量为100～200g/t，进行一次粗选一次扫选浮选工艺时，可以将硫含量降至0.5％以下；在上述方案基础上，采用一次粗选二次扫选浮选工艺，可以将硫含量降至0.4％；特别的，当油酸的添加量为200g/t时，可使得硫含量的含量降至0.3％以下。
进行所述磁选时，至少进行一次磁选，优选采用一粗一扫工艺；磁选时，磁场强度优选为1.2-2.0T。
当采用一粗一扫的磁选工艺时，可以使得三氧化二铁含量降至0.4％，二氧化钛不超过0.15％。当磁场强度为1.2～2.0T时，效果最好。
一般情况下，锂渣中的硫含量均不高于12％。本发明仅仅是指本发明适于一般情况下所得的锂渣的处理，但这并不意味着本发明不适于对硫含量高于12％的锂渣进行处理。
优选的，当所述锂渣中硫含量大于10％时，可采用重选脱硫后再进行浮选处理以降低生产成本。在该情况，重选可部分的降低其中硫含量，使得后续的浮选更容易进行。
如没有特殊的说明，进行本发明所述的调浆时，是向锂渣加入水进行调浆。本发明对于所用的水的pH值以及矿物含量没有限制。优选的，进行所述调浆时，按重量百分计，矿浆浓度为10～65％，考虑到水流动平衡和水循环的因素，优选的矿浆浓度为30～60％。
可选的，步骤(3)中过滤所得的滤液通过水平衡流量调控回用于所述调浆和所述湿式磁选，实现系统给排水平衡循环。
可选的，步骤(3)中，进行所述烘干时，采用闪蒸干燥法或者流化床干燥，干燥温度为100～190℃。
对于本领域技术人员而言，不难理解，常用的干燥方式均可以适于本发明，上述干燥方式仅仅是可选的两种方式而已。
本发明的有益效果：
1、本发明实现了对锂渣的高值化利用、全利用和无废排放的处理，整个工艺过程绿色、环保，解决了锂渣处理中存在的重大瓶颈难题；
2、本发明可以获得了具有高价值的用于制备玻纤的叶腊石原料，首度实现将锂渣向制备高价值工业原料的跨越；相比于利用现有叶腊石微粉和锂辉石制备玻纤而言，显著的降低了生产成本；
3、本发明实现了锂渣处理过程中的全固相产物利用，在生产出叶腊石的基础上，其它固相产物均可直接进行工业利用，进一步提升了锂渣回收处理的经济价值；
4、本发明可以实现污染性废水废气的零排放，实现了锂渣的绿色高值化综合利用，具有良好的社会效益及环保效益。
附图说明
图1为本发明对锂渣的处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
下述实施例中，“SO3”是指以SO3计的硫含量。
实施例1
针对四川某锂辉石提锂企业针对锂辉石利用硫酸法制备碳酸锂所产生的锂渣(Li2O 0.3％、SO36.58％、Fe2O31.8％、SiO262％、Al2O321％)，加水调浆，矿浆浓度40％，并加入分散剂硅酸钠1000克/吨锂渣；矿浆进入脱硫工序，首先矿浆进入浮选脱硫，浮选捕收剂采用的是油酸，浮选工艺采用的是一次粗选、二次扫选，粗选捕收剂油酸用量为100g/吨锂渣，一次扫选捕收剂油酸用量为50g/吨锂渣，二次扫选捕收剂油酸用量为50g/吨锂渣，浮选的泡沫产品作为石膏腻子，浮选作业的非泡沫产品进入湿式强磁选机，强磁选采用的是一粗一扫工艺，粗选控制磁场强度为1.2T，扫选控制磁场强度为1.5T，得到磁选料浆和磁选尾渣；磁选然后对所得磁选料浆进行浓缩、过滤和烘干，获得玻纤用锂质叶腊石产品。具体产品参数见表1。
表1
注：本实施例所得水泥掺合剂的市场价约为50元/吨，所得石膏腻子的市场价约为300元/吨。
表中的“a”指的是《建筑原料矿产》(王素丽编著，化学工业出版社，2014.P253.)中“表5-11各行业对叶腊石的质量要求”中的“玻纤原料”项目的品质标准。本实施例所得锂质叶腊石，除了含有氧化锂之外，其余成分均达到该品质标准要求。
本发明所得的锂质叶腊石的生产成本为220元/吨，而制备玻纤用的叶腊石微粉的市场价为620元/吨。在利用锂质叶腊石制备玻纤时，利用本发明玻纤用叶腊石原料无需加入锂辉石，可大幅度的降低玻纤的制备成本。由于所得玻纤用叶腊石原料(锂质叶腊石)含锂，优于市售制备玻纤用叶腊石微粉，其预估的市场价至少在1000元/吨，实现了锂渣回收利用的高值化利用。
实施例2
针对四川某锂辉石提锂企业针对锂辉石利用硫酸法制备碳酸锂所产生的锂渣(Li2O 0.5％、SO311.05％、Fe2O30.85％、SiO255％、Al2O321％)，加水调浆，矿浆浓度50％，并加入分散剂硅酸钠1500克/吨锂渣；矿浆进入脱硫工序，首先矿浆进入水力旋流器进行重选，重选所得到的比重较大的产品进入浮选脱硫，浮选捕收剂采用的是十二胺，浮选工艺采用的是一次粗选、二次扫选，粗选捕收剂十二胺用量为50g/吨锂渣，一次扫选捕收剂十二胺用量为25g/吨锂渣，二次扫选捕收剂十二胺用量为10g/吨锂渣，浮选的泡沫产品和重选所得比重较小的产品作为石膏腻子，浮选作业的非泡沫产品进入强磁选机，强磁选采用的是一次强磁选工艺，控制磁场强度为1.5T，得到磁选料浆和磁选尾渣；然后对所得磁选料浆进行浓缩、过滤和烘干，获得玻纤用锂质叶腊石产品。具体产品参数见表2。
表2
注：本实施例所得水泥掺合剂的市场价约为50元/吨，所得石膏腻子的市场价约为300元/吨。
表中的“a”指的是《建筑原料矿产》(王素丽编著，化学工业出版社，2014.P253.)中“表5-11各行业对叶腊石的质量要求”中的“玻纤原料”项目的品质标准。本实施例所得锂质叶腊石，除了含有氧化锂之外，其余成分均达到该品质标准要求。
本发明所得的锂质叶腊石的生产成本为260元/吨，而制备玻纤用的叶腊石微粉的市场价为620元/吨。在利用锂质叶腊石制备玻纤时，利用本发明玻纤用叶腊石原料无需加入锂辉石，可大幅度的降低玻纤的制备成本。由于所得玻纤用叶腊石原料(锂质叶腊石)含锂，优于市售制备玻纤用叶腊石微粉，其预估的市场价至少在1000元/吨，实现了锂渣回收利用的高值化利用。
实施例3
针对江苏某锂辉石提锂企业所产生的锂渣(Li2O 0.27％、SO31.92％、Fe2O31.13％、SiO267％、Al2O323％)，通过砂浆泵加水调浆打入搅拌桶，控制矿浆浓度30％，矿浆进入浮选柱进行浮选，浮选工艺采用的是一次粗选、一次扫选，粗选捕收剂用量为50g/吨锂渣，一次扫选捕收剂油酸用量为20g/吨锂渣，浮选所得到的非泡沫产品进入强磁选机，强磁选采用的是一粗一扫工艺，粗选控制磁场强度为1.5T，扫选控制磁场强度为1.8T，经磁选后对所得磁选料浆进行浓缩、过滤和烘干，获得玻纤用锂质叶腊石产品。具体产品参数见表3。
表3
注：本实施例所得水泥掺合剂的市场价约为50元/吨，所得石膏腻子的市场价约为300元/吨。
表中的“a”指的是《建筑原料矿产》(王素丽编著，化学工业出版社，2014.P253.)中“表5-11各行业对叶腊石的质量要求”中的“玻纤原料”项目的品质标准。本实施例所得锂质叶腊石，除了含有氧化锂之外，其余成分均达到该品质标准要求。
本发明所得的锂质叶腊石的生产成本为190元/吨，而制备玻纤用的叶腊石微粉的市场价为620元/吨。在利用锂质叶腊石制备玻纤时，利用本发明玻纤用叶腊石原料无需加入锂辉石，可大幅度的降低玻纤的制备成本。由于所得玻纤用叶腊石原料(锂质叶腊石)含锂，优于市售制备玻纤用叶腊石微粉，其预估的市场价至少在1000元/吨，实现了锂渣回收利用的高值化利用。
实施例4
针对实施例3的锂渣，通过砂浆泵加水调浆打入搅拌桶，控制矿浆浓度20％，矿浆进入水力旋流器进行重选分级，水力旋流器的技术参数为：给矿浓度控制为20％，给矿压力为1.0×10-3MPa、分离粒度为0.019mm，大于0.019mm产品进入强磁选机，强磁选采用的是一粗一扫工艺，粗选控制磁场强度为1.5T，扫选控制磁场强度为1.8T，经磁选后对所得磁选料浆进行浓缩、过滤和烘干，获得玻纤用锂质叶腊石产品。具体产品参数见表4。
表4
注：本实施例所得水泥掺合剂的市场价约为50元/吨，所得石膏腻子的市场价约为300元/吨。
表中的“a”指的是《建筑原料矿产》(王素丽编著，化学工业出版社，2014.P253.)中“表5-11各行业对叶腊石的质量要求”中的“玻纤原料”项目的品质标准。本实施例所得锂质叶腊石，除了含有氧化锂之外，其余成分均达到该品质标准要求。
本发明所得的锂质叶腊石的生产成本为180元/吨，而制备玻纤用的叶腊石微粉的市场价为620元/吨。在利用锂质叶腊石制备玻纤时，利用本发明玻纤用叶腊石原料无需加入锂辉石，可大幅度的降低玻纤的制备成本。由于所得玻纤用叶腊石原料(锂质叶腊石)含锂，优于市售制备玻纤用叶腊石微粉，其预估的市场价至少在1000元/吨，实现了锂渣回收利用的高值化利用。
实施例5
除了在浮选时，采用一粗一扫之外，其余与实施例1一致。所得各产品均能达到实施例1所得相应产品的品质标准
实施例6
除了分散剂采用六偏磷酸钠之外，其余与实施例1一致。所得各产品均能达到实施例1所得相应产品的品质标准
实施例7
除了分散剂采用六偏磷酸锂之外，其余与实施例1一致。所得各产品均能达到实施例1所得相应产品的品质标准
实施例8
除了磁选粗选的磁场强度为0.5T之外，其余与实施例2一致。所得各产品均能达到实施例2所得相应产品的品质标准
实施例9
除了在磁选中，仅采取一次强磁选，磁场强度为2.0T之外，其余与实施例2一致。所得各产品均能达到实施例2所得相应产品的品质标准。
Claims (18)
1.一种锂渣的综合利用方法，所述锂渣为对锂辉石利用硫酸法提锂后所得尾渣，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）对所述锂渣进行调浆，搅拌，使得锂渣中硫酸盐矿物处于分散悬浮状态；
（2）采用物理选矿方式对步骤（1）所得物进行脱硫处理，得到脱硫料浆和抛尾产出渣，使得脱硫料浆中的渣相的硫含量不高于0.5%；
（3）于磁场强度为0.5~2.0T的条件下，对步骤（2）所得脱硫料浆进行磁选，得到磁选料浆和磁选尾渣，使得磁选料浆中的三氧化二铁含量降至不超过0.5%；然后对所得磁选料浆进行浓缩、过滤和烘干，获得玻纤用叶腊石原料；
步骤（2）中，所述物理选矿方式为重选和/或浮选；
步骤（2）所得抛尾产出渣经过干燥脱水后，作为石膏基腻子或者砂浆填料原料使用；
步骤（3）所得磁选尾渣作为建筑材料使用，所述建筑材料包括水泥掺合料或制砖原料；
所述玻纤用叶腊石原料含有用于制备玻纤的叶腊石的全部成分和含量为0.1~1%的氧化锂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锂渣中的硫含量不高于12%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锂渣中的硫含量大于等于1%，在进行步骤（1）中所述调浆时，加入适量分散剂；所述分散剂包括硅酸盐、磷酸盐、有机酸二元或三元低分子共聚物的至少一种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分散剂的添加量为0.1~2 kg/t锂渣。
5.根据权利要求1、3或4所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，进行所述调浆时，按重量百分计，矿浆浓度为10～65％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述矿浆浓度为30~60%。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理选矿方式为重选时，所采用的设备包括螺旋溜槽、水力旋流器、摇床、离心分离机、擦洗机中的一种；所述物理选矿方式为浮选时，所采用的设备包括浮选柱或浮选机；进行浮选时，加入适量捕收剂进行浮选，浮选后所得非泡沫产品作为料浆，所得泡沫产品作为抛尾产出渣。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锂渣中硫含量大于10%，在步骤（2）中，采用先重选再进行浮选的方式进行脱硫处理。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述捕收剂为阴离子表面活性剂和/或阳离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂包括高级羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐、磷酸酯盐中的一种或者几种，所述阳离子表面活性剂包括胺盐、季铵盐中的一种；所述捕收剂的用量为10-200g/t锂渣。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述捕收剂的用量为50-200g/t锂渣。
11.根据权利要求1、8、9或10所述的方法，其特征在于，进行所述浮选时，采用油酸作为浮选的捕收剂，油酸的添加量为100~200g/t，采用一次粗选一次扫选浮选工艺。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，油酸的添加量为 200g/t。
13.根据权利要求1、8、9或10所述的方法，其特征在于，进行所述浮选时，采用油酸作为浮选的捕收剂，油酸的添加量为100~200g/t，采用一次粗选二次扫选浮选工艺。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，油酸的添加量为 200g/t。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述磁选时，至少进行一次磁选。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，进行所述磁选时，采用一粗一扫工艺。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，进行所述磁选时，磁场强度为1.2-2.0T。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，进行所述烘干时，采用闪蒸干燥法或者流化床干燥，干燥温度为100~190℃。
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