CN111167601A - 一种基于超导磁选的锂云母精矿除杂提纯方法 - Google Patents

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姚小辉
胡运祯
张天锡
刘凤亮
王东方
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Abstract

本发明公开了一种基于超导磁选的锂云母精矿除杂提纯方法，该方法旨在解决现今锂云母精矿除杂提纯工艺存在能耗高、成本高的技术问题；该方法的具体过程为:首先使用超导磁选机，对锂云母精矿进行超导磁粗选，得到粗选磁性矿物和粗选非磁性矿物；之后对粗选磁性矿物进行超导磁精选，得到精选磁性矿物尾矿和精选非磁性矿物；其后，对粗选非磁性矿物进行超导磁扫选一，得到扫选一磁性矿物和扫选一非磁性矿物；最后对扫选一非磁性矿物进行超导磁扫选二，得到扫选二磁性矿物和提纯的锂云母精矿。该方法通过超导磁选工艺对锂云母精矿进行除杂提纯，提高了锂云母精矿除杂提纯的纯度和质量，同时降低了作业能耗，使高梯度磁分离作业的经济效益大为提高。

Description

一种基于超导磁选的锂云母精矿除杂提纯方法
技术领域
本发明属于矿物分选的技术领域，尤其属于一种基于超导磁选的锂云母精矿除杂提纯方法。
背景技术
锂云母是最常见的锂矿物，其又称"鳞云母"，常含铷、铯等元素，锂云母是钾和锂的基性铝硅酸盐，属云母类矿物中的一种，其主要见于伟晶岩中，也见于云英岩和高温热液脉中，是提取锂的主要矿物原料。
目前，我国针对锂云母原矿的分选，一般采用浮选等分选方式进行，得到含有强磁性矿物(如磁铁矿、钛磁铁矿、磁黄铁矿等)和弱磁性矿物(赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿，钛铁矿等)的锂云母精矿。为了加强锂云母精矿的综合利用，现今一般都会在使用普通常导磁选机对锂云母精矿进行除杂，普通常导磁选机对锂云母精矿进行除杂提纯虽然也能取得一定的效果，但其能耗较高，尤其是对弱磁性矿物较多的锂云母精矿进行除杂，需要极高的能耗，极大地提高了作业成本。
到目前为止，针对锂云母精矿的除杂提纯仍然缺乏能耗低、成本低，而且回收率高、处理能力强的分选工艺，因此在锂电池快速发展的今天，亟需加以突破开发，以提升锂资源的有效利用。
发明内容
(1)要解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于超导磁选的锂云母精矿除杂提纯方法，该除杂提纯方法旨在解决现今锂云母精矿除杂提纯工艺存在能耗高、成本高，而且回收率低、处理能力弱的技术问题；该方法通过超导磁选工艺对锂云母精矿进行除杂提纯，提高了锂云母精矿除杂提纯的纯度和质量，保障了锂元素资源的有效利用，同时降低了作业能耗，并且高磁场带来的高磁力提升了磁选处理能力，使高梯度磁分离作业的经济效益大为提高。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种基于超导磁选的锂云母精矿除杂提纯方法，该除杂提纯方法为采用高梯度超导磁选机对浮选出的锂云母精矿进行除杂提纯，去除锂云母精矿中的磁性物质，尤其是去除弱磁性矿物，即赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿，钛铁矿等。其具体过程为:首先，使用超导磁选机，对锂云母精矿进行超导磁粗选，得到粗选磁性矿物和粗选非磁性矿物；之后，再对粗选磁性矿物进行超导磁精选，得到精选磁性矿物尾矿和精选非磁性矿物；其后，对粗选非磁性矿物进行超导磁扫选一，得到扫选一磁性矿物和扫选一非磁性矿物；最后，对扫选一非磁性矿物进行超导磁扫选二，得到扫选二磁性矿物和提纯的锂云母精矿。
优选地，所述精选非磁性矿物和扫选一磁性矿物返回至超导磁粗选工序，作为超导磁粗选的原料使用；所述扫选二磁性矿物返回至超导磁扫选一工序，作为超导磁扫选一的原料使用。
在上述该除杂提纯方法中，精选磁性矿物尾矿即为可再利用或可抛的尾矿。另外，针对非磁性矿物、扫选一磁性矿物和扫选二磁性矿物返回至前一步骤作为原料使用，即为中矿顺序返回，这对本技术领域也较为清楚。
超导磁选机为采用超导电材料作线圈，线圈通入电流后，可在较大的选分空间产生2万奥斯特以上的强磁场，且线圈不消耗电能，磁场又能长时间不衰减，同时，超导磁选机体积小、重量轻、单机处理高，为磁选开辟了新的应用前景。
以超导磁体作磁源的磁选机和常导磁选机相比有以下突出优点：(1)高场强,用Nb-Ti超导材料做的磁体其磁场强度可达到7特；(2)体积小重量轻，超导材料的电流密度比铜导线高二个数量级，因此使磁体体积和重量大大减小；(3)能耗低，比常导磁体节能90％；(4)高磁场带来的高磁力使磁选机处理能力大为提高。
用高梯度超导磁选机替代耗能大的常导高梯度磁选机，由于能耗降低、投资减少及处理能力增大(背景场强可达到7特)使高梯度磁分离作业的经济效益大为提高。
优选地，所述超导磁选机的磁场强度为1-7T。
进一步的，所述超导磁选机的磁场强度为4T。
(3)有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明突破性地使用一粗一精一扫的超导磁选工艺对锂云母精矿进行除杂提纯，一方面，超导磁选工艺提高了锂云母精矿除杂提纯的纯度和质量，保障了锂元素资源的有效利用；另一方面，超导磁选设备体积小重量轻，因此利用超导磁选机不仅可以降低能耗(比常导磁体节能90％)，并且节约空间并降低成本，经济效益好，而且高磁场带来的高磁力还能提升磁选处理能力，使高梯度磁分离作业的经济效益大为提高。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的样式。
实施例1
本实施例所用原料为锂云母精矿，主要磁性矿物为磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿等，总铁品位为4.7％。本具体实施例为采用一粗一精一扫的超导磁选工艺，对锂云母精矿进行除杂提纯。
其具体实施过程为:首先，使用磁场强度为4T超导磁选机，对锂云母精矿进行超导磁粗选，得到粗选磁性矿物和粗选非磁性矿物；之后，再对粗选磁性矿物进行超导磁精选，得到精选磁性矿物尾矿和精选非磁性矿物；其后，对粗选非磁性矿物进行超导磁扫选一，得到扫选一磁性矿物和扫选一非磁性矿物；最后，对扫选一非磁性矿物进行超导磁扫选二，得到扫选二磁性矿物和锂云母精矿。
此外，在上述过程中进行中矿顺序返回，即将一步骤分选的到的中矿返回至前一步骤作为原料使用，在本实施例中为将精选非磁性矿物和扫选一磁性矿物返回至超导磁粗选工序，作为超导磁粗选的原料使用，扫选二磁性矿物返回至超导磁扫选一工序，作为超导磁扫选一的原料使用。
经过本实施例的选矿工艺分选后，再通过检测得到锂云母精矿含铁由4.7％将至为0.26％。
对比实施例1
本对比实施例1所用原料与实施例1所用原料一致，总铁品位为4.7％，而本对比实施例1采用常导磁选机的方式对锂云母精矿进行除杂提纯。
经过本对比实施例1的选矿工艺分选后，再通过检测得到锂云母精矿含铁由4.7％将至为0.72％。
实施例2
本实施例所用原料为锂云母精矿，主要磁性矿物为磁铁矿、赤铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿等，总铁品位为7.3％。本具体实施例为采用一粗一精一扫的超导磁选工艺，对锂云母精矿进行除杂提纯。
其具体实施过程为:首先，使用磁场强度为7T超导磁选机，对锂云母精矿进行超导磁粗选，得到粗选磁性矿物和粗选非磁性矿物；之后，再对粗选磁性矿物进行超导磁精选，得到精选磁性矿物尾矿和精选非磁性矿物；其后，对粗选非磁性矿物进行超导磁扫选一，得到扫选一磁性矿物和扫选一非磁性矿物；最后，对扫选一非磁性矿物进行超导磁扫选二，得到扫选二磁性矿物和锂云母精矿。
此外，在上述过程中进行中矿顺序返回，即将一步骤分选的到的中矿返回至前一步骤作为原料使用，在本实施例中为将精选非磁性矿物和扫选一磁性矿物返回至超导磁粗选工序，作为超导磁粗选的原料使用，扫选二磁性矿物返回至超导磁扫选一工序，作为超导磁扫选一的原料使用。
经过本实施例的选矿工艺分选后，再通过检测得到锂云母精矿含铁由7.3％将至为0.19％。
对比实施例2
本对比实施例2所用原料与实施例2所用原料一致，总铁品位为7.3％，而本对比实施例2采用常导磁选机的方式对锂云母精矿进行除杂提纯。
经过本对比实施例2的选矿工艺分选后，再通过检测得到锂云母精矿含铁由7.3％将至为0.68％。
对比结果
有上例可以看出，使用该方法对锂云母精矿进行除杂提纯，铁含量明显低于现有方法处理后的锂云母精矿。
以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种基于超导磁选的锂云母精矿除杂提纯方法，其特征在于，其具体过程为:首先，使用超导磁选机，对锂云母精矿进行超导磁粗选，得到粗选磁性矿物和粗选非磁性矿物；之后，再对粗选磁性矿物进行超导磁精选，得到精选磁性矿物尾矿和精选非磁性矿物；其后，对粗选非磁性矿物进行超导磁扫选一，得到扫选一磁性矿物和扫选一非磁性矿物；最后，对扫选一非磁性矿物进行超导磁扫选二，得到扫选二磁性矿物和锂云母精矿。
2.根据权利要求1所述的一种基于超导磁选的锂云母精矿除杂提纯方法，其特征在于，所述精选非磁性矿物和扫选一磁性矿物返回至超导磁粗选工序，作为超导磁粗选的原料使用；所述扫选二磁性矿物返回至超导磁扫选一工序，作为超导磁扫选一的原料使用。
3.根据权利要求1所述的一种基于超导磁选的锂云母精矿除杂提纯方法，其特征在于，所述超导磁选机的磁场强度为1-7T。
4.根据权利要求3所述的一种基于超导磁选的锂云母精矿除杂提纯方法，其特征在于，所述超导磁选机的磁场强度为4T。
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