CN112758946A

CN112758946A - 一种微晶级锂辉石微粉的制备方法

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Publication number: CN112758946A
Application number: CN202110280826.8A
Authority: CN
Inventors: 姚丽; 吕运征; 吕运凤
Original assignee: Changsha Yuanpeng Chemical Technology Co ltd
Current assignee: Changsha Yuanpeng Chemical Technology Co ltd
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2021-05-07

Abstract

本发明提供了一种微晶级锂辉石微粉的制备方法，属稀有元素粉体材料制备技术领域。方法包括如下步骤：将锂辉石生矿焙烧转型得锂辉石熟料；锂辉石熟料与水混合，细磨成微粉，经3～7次磁选除铁和1～4次液选分级，得到磁铁矿和不同品位的锂辉石浆料；超高品位锂辉石浆料经脱水干燥得微晶‑1级；高品位锂辉石浆料经脱水干燥得微晶‑2级；低品位锂辉石浆料和磁铁矿用于提取硫酸锂。本发明巧妙利用锂辉石熟料中各组分的特性，采用磁选和液选分级工艺，从Li₂O含量为2.6%~6.3%的锂辉石中分离出Li₂O含量为7.00%～7.90%的微晶级锂辉石，工艺流程简短、设备投入少、无需加入有机物、产品质量稳定可调，解决了当前高品位生矿存在的诸多问题。

Description

一种微晶级锂辉石微粉的制备方法

技术领域

本发明涉及一种微晶级锂辉石微粉的制备方法，属稀有元素粉体材料制备技术领域，具体涉及微晶玻璃添加剂用的高品位锂辉石的制备工艺、环境、微电子及建筑等军民用领域中，是一类对国家安全和国民经济可持续发展具有重大意义的新一技术。

背景技术

微晶级锂辉石主要应用于微晶玻璃的生产添加剂，通常添加量为Li₂O占总质量的0.2%。微晶玻璃，又称微晶玉石、陶瓷玻璃或玻璃水晶，是一种新型微晶材料，属于无机非金属材料。

微晶玻璃具有玻璃和陶瓷的双重特性。普通玻璃内部的原子排列是无规则的，这也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃像陶瓷一样由玻璃相和微晶相组成，它的原子排列是有规则的,是通过控制玻璃结晶条件而制得的多晶固体材料。

微晶玻璃具有优异的热稳定性、化学稳定性、低气孔率、低介电损耗，良好的光学性能、电绝缘性和力学性能（如可加工性能好、强度高、硬度高、耐磨性好）等特性，广泛应用于航天、家用电器、高精尖端工业、光学（如固体激光器、红外发生器、红外探测器、红外整流罩、核成像与核探测、高能粒子探测、X 射线断层扫描）、信息材料、生物医药代材料。

微晶玻璃的膨胀系数能从负膨胀、零膨胀、到100×10^-7m/℃, 使得它能够与很多材料膨胀特性相匹配，可以制得各种微晶玻璃基板、电容器及应用于高频电路中的薄膜电路和厚膜电路。

微晶玻璃亮度比陶瓷高，韧性比玻璃强。建筑微晶玻璃作为新型绿色装饰材料,目前已成为最具有发展前景的建筑装饰材料，广泛应用于大型建筑和知名重点工程, 其装饰效果和理化性能均优于玻璃、瓷砖、花岗石和大理石板材；莫氏硬度6.5～7.0 , 抗弯强度50 ～ 60MPa , 抗压强度>500MPa , 体积密度2.65～2.70 , 吸水率接近0 , 耐酸耐碱性、抗冻性耐污染性能优异, 无放射性污染, 镜面效果良好。

锂是一种稀有元素，在元素周期中属于第一主族，锂的离子半径（68pm）比同族的钠离子半径（97pm）和钾离子半径（133pm）均小，电离能较高（锂521kJ/g 分子、钠499kJ/g分子、钾421kJ/g 分子）；在玻璃性能方面，锂呈现的性质比钠、钾表现优异，特别在对玻璃赋予表面张力能力（锂>钠>钾）、分相与析晶能力（锂>钠>钾）、化学耐久性（锂>钠>钾）、机械强度（锂>钠>钾），热膨胀性（锂<钠<钾）等多方面。

此外，由于锂是地球上分子量（M=6.94 g/mol）最小、密度（ρ=0.53 g/cm³）最小的金属元素，同样质量的锂，引入的原子数比其他碱金属多数倍，因此助熔作用比其他碱金属更强。由于锂的助熔性能，在卫生瓷、日用茶具、建筑陶瓷及中低温陶瓷熔块制造过程中，可降低制品的烧结温度、缩短烧结时间，具有降低生产成本、减少能耗的作用；锂的加入，能提高玻陶制品的化学稳定性、透明度和出料率，提高成品率；加锂的产品光泽性好、美观、档次高；加锂能有效降低玻璃制品的冷热膨胀系数，提高陶瓷制品的强度、延性、抗震性、耐蚀性及耐热急变性能，因此能大幅度延长使用寿命。

疫苗瓶、血液制品瓶、高端药瓶添加锂，能得到成分稳定、易于加工、经久耐用、无有害元素的玻璃瓶。

用于添加到玻陶中的锂源可选用锂辉石（Li₂O 4.00～7.20%）、锂长石（Li₂O 4.00～4.50%）、锂云母（Li₂O 2.80～4.50%）。不同的产品对Li₂O品位要求不同，一般而言，表1的数据可向下兼容，即高品级矿可用于低品级需求，低品级矿不宜用于高品级需求。

锂云母熔点（867～920℃）远低于锂辉石熔点（1380℃），且不同矿脉的云母组成结构不同、熔点不同、成分不稳定，含钾（5～9%）、氟（2～5%）、铷（1%左右）等杂质高。锂云母目前只用于玻璃工业和制备瓷釉，未见在传统陶瓷坯体和微晶玻璃上应用。

锂长石钠、钾含量较高，熔点（920～980℃）随杂质变化而波动，致使它不适宜用作微晶玻璃的原料，否则会造成微晶坯体的始熔点偏低，不利于微晶配料中黑泥有机质的充分氧化，易产生坯体黑心、表面针孔、甚至发泡等缺陷，特别是快速烧成时，这些缺陷更易产生。

锂辉石属于辉石类的链状硅酸盐矿物。它的理论化学式为LiAlSi₂O₆，理论化学组成为：Li₂O占8.03%、Al₂O₃ 占27.43%、SiO₂ 占64.54%。自然界中的锂辉石原矿因含有杂质（主要是石英SiO₂和长石类），通常Li₂O含量为1.4～2.8%，通过富集（如浮选、重选、手选）后达到4.0～6.3%，供工业使用，目前主要用于生产锂盐（硫酸锂、碳酸锂、氢氧化锂及其衍生品等）。在《YS/T261-2011锂辉石精矿》中，对锂辉石依据其品位和杂质含量进行了分级，如表1所示。

表1 YS/T261-2011锂辉石精矿

目前工业使用的微晶锂级辉石主要来自于全球最优质的锂辉石矿-澳大利亚格林布什(Greenbushes)的高品位生矿，Li₂O含量为7.2±0.2%，由2.6%的原矿浮选而来，优点是通过浮选工艺生产，产流程短、成本较低。高品位生矿的主要缺点是：

（1）自然储量日益枯竭、产量受限；（2）粒度较大（D₅₀在100～1000μm之间）、难以细磨至200目或更细（莫氏硬度为6.5～7.0），影响下游生产工序的混料均匀性；（3）Li₂O、Fe₂O₃含量波动较大，人工可控程度较低；（4）产物中含浮选剂，在混料时即有有机物逸出，存在环保压力；（5）难以得到高于7.50%的微晶-1级产品（目前未见报道）。

锂辉石生矿（α型）在高温条件下，会转型成锂辉石熟料（β型），反应方程式如下：

XRD（X射线衍射仪）扫描结果显示，上述反应式中，m取值有4（Li₂O理论值8.03%）、3（Li₂O理论值9.58%）、2（Li₂O理论值11.86%）三种取值型态，以取值4为主。当SiO₂剥离程度较高时，其Li₂O含量有超过10%的可能。

转型后，物相由致密态转为具有活性的疏松多孔态；硬度和密度都大幅度降低，比重由3.2 g/cm³降为2.4g/cm³；具有活性、多孔的锂辉石很容易在外力作用下从杂质含量高的载体上脱落，得到纯度较高的锂辉石。利用锂辉石熟料纯度越高，比重越小这一特性，当进行液选分级时，微粉在布朗力、saffman升力等综合作用下，纯度相对高的锂辉石浆料位于上层，纯度相对低的锂辉石浆料位于下层。

XRD扫描结果显示，锂辉石中的铁主要以硅铝酸铁（FeAl（SiO₃）₃）和硅酸铁锂（Li（Fe，Al）SiO₃)₂）的形式存在，视产地不同，Fe₂O₃通常含量为0.7～1.8%，也有含量超过2.0%的高铁锂辉石。过多的铁在微晶玻璃里占位铝元素，影响产品色泽，是有害杂质，需要去除。通常产品的要求为Fe₂O₃小于0.3%，有的甚至要求小于0.15%。利用锂辉石中的铁具有磁性这一特性，可以使用磁选除去大部分的铁。

本发明所述的微粉，采用马尔文粒度仪测试，近似满足表2粒度分布。

表2 本发明所述微粉粒度近似分布

表2所述的粒度分布范围仅作为生产参考，不作为本发明的权利要求，也不代表本发明产品的粒度限定在表2规定的范围内。

专利CN 1640815 A的提供了用高铁锂辉石制备低铁α-型锂辉石的方法。工艺过程如下：采用干式磁选机，在8000～20000奥斯特的磁场强度下，对经10～60目筛分后的、Fe₂0₃含量高达1.2%(重量)的高铁锂辉石矿进行磁选除铁，得到低铁α-型锂辉石，其Fe₂0₃的含量可以降低到0.13 - 0.20%(重量)的范围内，Li₂O的含量基本保持不变。该发明得到的产品为仍为生矿；产品粒度较大，非粉体材料；对锂辉石原料要求较高，对包裹在锂辉石内部的磁铁矿（弱磁性）去除效果非常有限；未经液选，Li₂O含量未见显著提高。

专利CN 103332858 B公开了一种微晶玻璃级β-型锂辉石的制备方法。工艺过程如下：采用锂辉石精矿为原料在回转窑中经1050℃～1100℃高温锻烧转型为β-型锂辉石；β-型锂辉石经过逐级冷却后温度降至150℃～250℃，粒度38μm～1200μm；经过冷却的β-型锂辉石，采用自动控制计量加水混匀，得到Li₂O质量百分含量5.9%～6.1%，H₂O质量百分含量1%～3%，Fe₂O₃质量百分含量<1.0%的β-型锂辉石，转型率>90%。该发明得到的β-型锂辉石未经细磨，得到的产品粒度大小与原矿相关，不能控制；未经磁选，铁含量仍然较高；未经液选，Li₂O含量与精矿相近，严格的讲，并不符合《YS/T261-2011锂辉石精矿》微晶级的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

（1）提供了一种以多种品位（Li₂O含量2.6～6.3%）的锂辉石为原料，制备微晶级锂辉石微粉的方法。将锂辉石生矿（α型）高温转型为熟料（β型）后，具有活性、多孔的、纯度较高的锂辉石很容易在外力作用下从杂质（主要是石英SiO₂和长石）含量高的载体上脱落，利用锂辉石熟料比重低于高石英载体和含铁矿这一特性，在浆料中，锂辉石微粉主要悬浮于上层、而高石英含量载体和含铁矿主要沉于下层，使用液选分级工艺，可分离主要杂质石英、长石和部分铁矿。

（2）利用锂辉石中的铁矿具有磁性这一特性，使用磁选工艺除铁，可以将Fe₂O₃降低至符合《YS/T 261-2011锂辉石精矿》微晶级的要求；包裹在矿物内部的磁铁矿经转型裂解暴露后，易于深度去除。

（3）经高温焙烧转型后，硬度大幅度降低，便于细磨而得到粒度均匀、流动性好、可调可控、易于下游客户掺料均匀的微粉产品。

（4）Li₂O品位可达到7.50%以上，且稳定，可以根据需求调整，优于目前高品位生矿（浮选生矿）只能得到最高为7.40%的品位。

（5）产品为β型锂辉石（熟料），MnO、MgO、P₂O₅、Na₂O、K₂O等有害含量杂质符合《YS/T261-2011锂辉石精矿》微晶级的要求。

（6）产品中不含有机物，减少了下游客户的环保压力和投资预算。

（7）对液选分级产生的低品位锂辉石和磁选产生的磁铁矿中的锂资源，提供了回收处理办法。

解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种微晶级锂辉石微粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、将Li₂O含量为2.6～6.3%的α型锂辉石生矿进行第一次磁选除铁，然后在1000-1250℃条件下焙烧20-120min转型，得到β型锂辉石熟料，冷却至100℃以下；

b、将步骤a得到的β型锂辉石熟料与水按质量比1：(3～10)混合后配制成初级浆料，然后进行第二次磁选除铁，细磨成微粉，微粉粒径D₅₀为15～74μm，得到β型锂辉石浆料；

c、将步骤b得到的β型锂辉石浆料，进行第一次液选分级，得到液面上层的一般品位β型锂辉石浆料和液面下层的低品位β型锂辉石浆料；

d、将步骤c得到的一般品位β型锂辉石浆料，经第三次磁选除铁后，进行第二次液选分级，得到上层液面的高品位β型锂辉石浆料和下层液面的低品位β型锂辉石浆料；高品位β型锂辉石浆料可直接进行脱水干燥，得到微晶-2级锂辉石；

e、将步骤d得到的高品位β型锂辉石浆料经第四次磁选除铁后，进行第三次液选分级，得到上层液面的超高品位β型锂辉石浆料和下层液面的高品位β型锂辉石浆料，经脱水干燥后，分别得到微晶-1级锂辉石和微晶-2级锂辉石；

f、对于品位较好的物料，可以减少磁选和液选次数，对于品位较差的物料，可以通过重复步骤d、e的磁选和液选工序来得到合格产品；对含铁量高（如极细微粉中包裹的弱磁性铁）的物料，可以加入磁化絮凝剂（如聚合硅酸铁），重复磁选，以便更彻底的去除磁铁矿；流程中的水可以循环使用。

步骤a第一次磁选除铁所得磁铁矿为α型低锂磁铁矿另行处理；步骤b、d、e、f磁选除铁所得β型磁铁矿与低品位β型锂辉石浆料合并后脱水、干燥、加入硫酸酸化、焙烧、以水提取得到硫酸锂液，用于制造其他锂盐产品（如，碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂等）。

所述的细磨可采用球磨或湿磨方式。

所述的液选可采用浮选分离、旋液分离、溢流分离方式。

所述的磁选可采用永磁或电磁铁。

本发明以铁含量较高、锂含量较低的锂辉石为原料，制备出铁含量较低、锂含量较高的微晶级锂辉石。

表3 本发明中品位与含量对应关系

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

（1）现有产品为α型锂辉石生矿，原料来源单一、产量受限；本发明突破原料的局限性，通过技术手段，将Li₂O品位为2.6～6.3%的锂辉石富集至品位为7.0%以上。原料在自然界中大量存在，产品质量可调可控，可实现对下游客户的定制化生产。解决了目前微晶级锂辉石来源单一、日益枯竭、含量波动大的问题。

（2）现有产品粒度较大（100～1000μm）、硬度高（莫氏硬度6.5～7.0），难以进一步处理成微粉，易影响下游客户的掺料均匀性；本发明得到的产品为β型锂辉石熟料，硬度大幅度降低，能细磨至微粉状，粒径D₅₀为15～74μm，易于下游客户掺料均匀。

（3）本发明对产品进行深度除铁，最低可将Fe₂O₃含量降至0.1%以下，优于《YS/T261-2011锂辉石精矿》中规定的0.15% 的最好指标。

（4）本发明生产工序简单，设备投资小，无需添加有机物，可操作性强，易于实现工业化生产。

附图说明

附图1 为本发明一种微晶级锂辉石微粉的制备方法的工艺流程图。

附图2 为本发明典型案例实施例2的物料平衡图。

具体实施方式

本发明一种微晶级锂辉石微粉的制备方法，包括如下步骤：

（1）将Li₂O含量为2.6～6.3%的锂辉石生矿经第一次磁选除铁后，于1000～1250℃进行焙烧20-120min转型，得到锂辉石熟料，冷却至100℃以下；磁选除铁得到磁铁矿。

（2）将步骤（1）得到的锂辉石熟料与水按质量比1：(3～10)混合后，进行第二次磁选除铁，并细磨成微粉，得到锂辉石浆料；磁选除铁得到磁铁矿。

（3）将步骤（2）得到的锂辉石浆料，进行第一次液选分级，得到一般品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料。

（4）将步骤（3）得到的一般品位锂辉石浆料，经第三次磁选除铁后，进行第二次液选分级，得到高品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料；此高品位锂辉石浆料可直接进行脱水干燥，得到微晶-2级锂辉石，或进入步骤（5）继续分级；磁选除铁得到磁铁矿。

（5）将步骤(4)得到的高品位锂辉石浆料，经第四次磁选除铁后，进行第三次液选分级，得到超高品位锂辉石浆料和高品位锂辉石浆料，经脱水干燥后，分别得到微晶-1级锂辉石和微晶-2级锂辉石；磁选除铁得到磁铁矿。

（6）将步骤（1）得到的磁选铁矿(α型低锂矿)另行处理。

（7）将其余各步骤得到磁选铁矿（β型）与低品位锂辉石（β型）合并后脱水干燥，加入硫酸酸化焙烧并以水提取，得到硫酸锂液，用于制造其他锂盐产品（如碳酸锂、氢氧化锂、硫酸锂等）。

（8）流程中的水可以循环使用。

（9）对于品位较差的原料，可以通过重复步骤 (4)、(5)的液选和磁选工序来得到合格产品。

（10）对铁含量高（含弱磁性铁）的物料，加入磁化絮凝剂（如聚合硅酸铁），重复磁选，以便更彻底的去除磁铁矿。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

以品位6.2的锂辉石为原料，按照如下步骤生产微晶级锂辉石微粉：

（1）取Li₂O含量为6.2%的锂辉石生矿2000g，经第一次磁选除铁后，置于马弗炉中，于1020℃条件下焙烧120min，得到锂辉石熟料，冷却至室温；所得磁铁矿（α型低锂矿）另行处理。

表4 锂辉石除铁转型前后数据

（2）向步骤（1）得到的锂辉石熟料中加入10L水，经第二次磁选除铁，球磨成表2所列粒度分布范围的微粉，得到锂辉石浆料；并进行第一次溢流液选分级，得到高品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料；磁铁矿和低品位矿混合一起。

表5 第一次液选分级后数据

（3）步骤（2）得到的高品位锂辉石浆料经脱水干燥后氧化锂含量符合微晶-2级产品标准要求，也可继续按步骤（4）进行处理。

（4）将步骤（2）得到的高品位锂辉石浆料进行第三次磁选除铁；并进行第二次溢流液选分级，得到超高品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料；磁铁矿和低品位矿混合一起。

表6 第二次液选分级后数据

（4）将超高品位锂辉石浆料经脱水干燥后，得到微晶-2级锂辉石，分级产物数据见表7。

表7 分级产物数据

（5）将各步骤得到的低品位锂辉石连同磁铁矿（β型）脱水干燥后加硫酸酸化焙烧后，以水提取得到硫酸锂液，用于生产锂盐。

表8 磁选所得磁铁矿/低品位锂辉石混合物数据

表9 分级产物质量占比分布

实施例2

以品位6.0的锂辉石为原料，按照如下步骤生产微晶级锂辉石微粉：

（1）取Li₂O含量为6.0%的锂辉石生矿4000g，经第一次磁选除铁后，通过回转窑炉，于1250℃条件下焙烧20min，得到锂辉石熟料，冷却至室温；磁选铁矿另行处理。

表10 锂辉石转型前后数据

（2）向步骤（1）得到的锂辉石熟料中加入40L水，经第二次磁选除铁，球磨成表2所列粒度分布范围的微粉，得到锂辉石浆料；并通过浮选槽进行一次液选分级，得到一般品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料；磁铁矿和低品位矿混合一起。

表11 第一次液选分级后数据

（3）将步骤（2）得到的一般品位锂辉石浆料进行第三次磁选除铁；并通过浮选槽进行第二次液选分级，得到高品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料。

表12 第二次液选分级后数据

（4）步骤（3）得到的高品位锂辉石浆料经脱水干燥后氧化锂含量符合微晶-2级产品标准要求，也可继续按步骤（5）进行处理。

（5）将步骤（3）得到的高品位锂辉石浆料通过浮选槽进行第二次液选分级，得到超高品位锂辉石浆料和高品位锂辉石浆料，经脱水干燥，分别得到微晶-1级锂辉石和微晶-2级锂辉石。分级产物数据见表13。

表13 第三次液选分级产物数据

（6）将各步骤得到的低品位锂辉石连磁铁矿（β型）脱水干燥后加硫酸酸化焙烧后，以水提取得到硫酸锂液，用于生产锂盐。

表14 磁铁矿/低品位锂辉石混合物数据

表15 分级产物质量占比分布

实施例3

以品位5.0的锂辉石为原料，按照如下步骤生产微晶级锂辉石微粉：

（1）取Li₂O含量为5.0%的锂辉石生矿6000g，经第一次磁选除铁后，通过回转窑炉，于1150℃条件下焙烧60min，得到锂辉石熟料，冷却至室温；磁铁矿另行处理。

表16 锂辉石除铁转型前后数据

（2）向步骤（1）得到的锂辉石熟料中加入18L水，经第二次磁选除铁，湿磨成表2所列粒度分布范围的微粉；并通过旋液分离进行第一次液选分级，得到一般品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料；磁铁矿和低品位矿混合一起。

表17 第一次液选分级后数据

（3）将步骤（2）得到的一般品位锂辉石浆料进行第三次磁选除铁，并经过旋液分离进行第二次液选分级，得到一般品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料；磁铁矿和低品位矿混合一起。

表18 第二次旋液液选分级后数据

（4）将步骤（3）得到的锂辉石浆料进行第三次旋液液选分级，得到超高品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料。

表19 三次旋液液选分级后数据

（6）将超高品位锂辉石浆料经脱水干燥后，得到微晶-1级锂辉石，分级产物数据见表20。

表20 第三次液选分级产物数据

（7）将低品位锂辉石连同步骤（2）、（3）得到的二、三次磁铁矿脱水干燥后加硫酸酸化焙烧后，以水提取得到硫酸锂液，进入锂盐生产工序。

表21 磁选所得磁铁矿/低品位矿混合物数据

表22 分级产物质量占比分布

实施例4

以品位3.8的锂辉石为原料，按照如下步骤生产微晶级锂辉石微粉：

（1）取Li₂O含量为3.8%的锂辉石生矿20Kg，经第一次磁选除铁后，通过推板窑炉，于1050℃条件下焙烧90min，冷却后取出，得到锂辉石熟料，冷却至室温；磁铁矿另行处理。

表23 锂辉石转型前后数据

（2）向步骤（1）得到的锂辉石熟料中加入60L水，经第二次磁选除铁，湿磨成表2所列粒度分布范围的微粉；并通过旋液分离进行第一次液选分级，得到一般品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料；磁铁矿和低品位矿混合一起。

表24 第一次液选分级后数据

（3）将步骤（2）得到将锂辉石浆料进行第三次磁选除铁，并通过旋液分离进行第二次液选分级，得到高品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料。

表25 第二次液选分级后数据

（4）步骤（3）得到的高品位锂辉石浆料经脱水干燥后氧化锂含量符合微晶-2级产品标准要求，也可继续按步骤（5）进行处理；

（5）将步骤（3）得到的高品位锂辉石浆料经第三次过旋液分离器，得到超高品位锂辉石浆料和高品位锂辉石浆料。

表26 第三次液选分级后数据

（5）将步骤（5）得到的超高品位锂辉石浆料和高品位锂辉石浆料经脱水干燥后，得到微晶-1级锂辉石和微晶-2级锂辉石，分级产物数据见表27。

表27 三次液选分级产物数据

（6）将各步骤得到的低品位锂辉石连同步骤（2）、（3）得到的二、三次磁铁矿脱水干燥后加硫酸酸化焙烧，以水提取得到硫酸锂液，用于生产锂盐。

表28 分级产物质量占比分布

实施例5

以品位2.6的锂辉石为原料，按照如下步骤生产微晶级锂辉石微粉：

（1）称取Li₂O含量为2.6%的锂辉石生矿100Kg，经第一次磁选除铁后，置于推板窑炉中，于1050℃条件下焙烧90min，冷却后取出，得到锂辉石熟料，冷却至室温；磁铁矿另行处理。

表29 锂辉石除铁转型前后数据

（2）向步骤（1）得到的锂辉石熟料中加入500L水，经第二次磁选除铁，球磨成表2所列粒度分布范围的微粉；并通过旋液分离进行第一次液选分级，得到低品位锂辉石浆料和超低品位锂辉石浆料；磁铁矿和超低品位矿混合一起。

表30 第一次液选分级后数据

（3）将步骤（2）得到的低品位锂辉石浆料经第三次磁选除铁后，进行第二次过旋液分离，得到一般品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料。

表31 第二次液选分级后数据

（4）将步骤（3）所得一般品位锂辉石浆料经第四次磁选除铁后，进行第三次旋液分离，得到超高品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料。

表32 第三次液选分级后数据

（5）将步骤（4）得到的超高品位锂辉石浆料进行脱水干燥，得到微晶-1级锂辉石。分级产物数据见表33。

表33 三次液选分级产品数据

（6）步骤（2）得到的低品位锂辉石可以掺在步骤（7）中用于提取硫酸锂，但经济效益较差；也可以用其它方法进一步富集提高氧化锂品位后再用于提取硫酸锂。

（7）将步骤（3）、（4）、（5）得到的低品位锂辉石和二、三、四次磁铁矿脱水干燥后加硫酸酸化焙烧后，以水提取得到硫酸锂液，用于生产锂盐。

表34 分级产物质量占比分布

实施例6

以铁含量高的锂辉石为原料，按照如下步骤生产微晶级锂辉石微粉：

（1）取Li₂O含量为6.0%的锂辉石生矿500Kg，经第一次磁选除铁后，置于推板窑炉中，于1100℃条件下焙烧30min，得到锂辉石熟料，冷却至室温；磁选铁矿另行处理。

表35 锂辉石转型前后数据

（2）向步骤（1）得到的锂辉石熟料中加入2m³水，经第二次磁选除铁，球磨成表2所列粒度分布范围的微粉；并通过旋液分离进行第一次液选分级，得到高品位锂辉石浆料和低品位锂辉石浆料；磁铁矿和低品位矿混合一起。

表36 一次液选分级后数据

（3）将锂辉石浆料进行第三次磁选除铁后，通过浮选槽，进行第二次液选分级，得到超高品位锂辉石浆料和高品位锂辉石浆料；

表37 二次液选分级后数据

（4）取步骤（3）铁超标的微晶-1级和微晶二级物料各30Kg，分别与100L水混合配成浆料，加入100mL磁化絮凝剂（聚合硅酸铁，5g/L）,通过18000Gs的磁选机3次，经脱水干燥后，得到目标产品和磁铁矿。深度除铁产物数据见表38。

表38 二次液选多次磁选后产物数据

（7）将各步骤得到的低品位锂辉石连同步骤（2）、（3）、（4）得到的磁选铁矿脱水干燥，加硫酸酸化焙烧后，以水提取得到硫酸锂液，用于生产锂盐。

Claims

1.一种微晶级锂辉石微粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、将Li₂O含量为2.6～6.3%的α型锂辉石生矿进行第一次磁选除铁，然后在一定温度和时间下进行焙烧转型，得到β型锂辉石熟料，冷却至100℃以下；

b、将步骤a得到的β型锂辉石熟料与水混合配制成初级浆料，然后进行第二次磁选除铁，细磨成微粉，得到β型锂辉石浆料；

c、将步骤b得到的β型锂辉石浆料，进行第一次液选分级，得到一般品位β型锂辉石浆料和低品位β型锂辉石浆料；

d、将步骤c得到的一般品位β型锂辉石浆料，经第三次磁选除铁后，进行第二次液选分级，得到高品位β型锂辉石浆料和低品位β型锂辉石浆料；高品位β型锂辉石浆料可直接进行脱水干燥，得到微晶-2级锂辉石；

e、将步骤d得到的高品位β型锂辉石浆料经第四次磁选除铁后，进行第三次液选分级，得到超高品位β型锂辉石浆料和高品位β型锂辉石浆料，经脱水干燥后，分别得到微晶-1级锂辉石和微晶-2级锂辉石；

f、对于品位较好的物料，可以减少磁选和液选次数，对于品位较差的物料，可以通过重复步骤d、e的磁选和液选工序来得到合格产品；对含铁量高的物料，可以加入磁化絮凝剂，重复磁选，以便更彻底的去除磁铁矿；

步骤a第一次磁选除铁所得磁铁矿为α型低锂磁铁矿另行处理；步骤b、d、e、f磁选除铁所得β型磁铁矿与低品位β型锂辉石浆料合并后脱水、干燥、加入硫酸酸化、焙烧、以水提取得到硫酸锂液，用于制造其他锂盐产品。

2.根据权利要求1所述的一种微晶级锂辉石微粉的制备方法，其特征在于所述的焙烧温度为1000～1250℃，时间为20～120min。

3.根据权利要求1所述的一种微晶级锂辉石微粉的制备方法，其特征在于所述的初级浆料中β型锂辉石熟料与水的质量比为1：（3～10）；所述的细磨可采用球磨或湿磨方式。

4.根据权利要求1所述的一种微晶级锂辉石微粉的制备方法，其特征在于所述的液选可采用浮选分离、旋液分离、溢流分离方式。

5.根据权利要求1所述的一种微晶级锂辉石微粉的制备方法，其特征在于所述的磁选可采用永磁或电磁铁。