CN117065916A - 一种锂渣综合回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂渣处理技术领域，具体涉及一种锂渣综合回收利用方法。该方法包括以下步骤：将锂渣进行制浆处理，得到悬浮液；将悬浮液进行分级处理，得到粗粒级锂渣和细粒级锂渣；将粗粒级锂渣进行锂浮选处理，得到锂精粉和一次浮选尾矿；将一次浮选尾矿进行磨矿处理，得到的磨矿料和细粒级锂渣混合后进行弱磁磁选处理，得到铁精粉和弱磁选后尾矿；将弱磁选后尾矿进行强磁磁选处理，得到弱磁性料和强磁选后尾矿；将弱磁性料重选处理，得到钽铌精矿和富铁料；将强磁选尾矿进行硫浮选处理，得到硅铝微粉和石膏。本发明提供了一种锂渣综合回收利用方法，在分级处理下回收了锂精粉和钽铌，产品具有较高品位和回收率，实现了锂渣高效综合回收利用。
Description
技术领域
本发明涉及锂渣处理技术领域，具体涉及一种锂渣综合回收利用方法。
背景技术
随着锂电行业快速发展，锂盐需求量不断增加，而锂盐的资源量最大的为盐湖卤水和锂辉石，其中卤水提锂技术成本高且工艺流程复杂，目前主要以硬质锂矿生产锂盐产品。采用锂辉石提锂盐，每生产1吨碳酸锂就会产出8～10吨锂渣，据统计，2022年我国基础锂盐产量如下：碳酸锂39.50万吨，氢氧化锂24.64万吨，氯化锂2.22万吨，一年产生超过400万吨锂渣。随着锂产品需求量快速增加，大量锂酸浸渣堆存已带来严重的生态环境问题。目前锂辉石提锂酸浸渣主要用于水泥、混凝土等建材行业，如何高效综合回收利用锂酸浸渣、变废为宝已成为迫在眉睫的问题。
现有技术中，专利CN 111302708A公开了一种大体量锂渣废弃物综合利用技术及其实现方法，该方法利用锂渣、掺合料、激发剂、减水剂及螯合剂等制备锂渣低聚物，该专利虽然解决了锂渣废弃物利用率问题，但对锂渣高值化利用方法效果不明显。
专利CN103601230A公开了一种锂渣综合利用生产化工原料的方法，其通过锂渣与盐酸反应、过滤等步骤获得了氯化钙、氟化铵、白炭黑、铝盐及硫酸铵等，该专利在作业过程中对设备要求较高，同时步骤繁杂，作业难度大，工业化应用有待考究。
专利CN113511848A公开了一种锂矿石副产锂渣的综合利用方法，该专利使用锂渣与碱制备出水玻璃，然后再将残渣与粉煤灰、赤泥、水泥和砂石混合制备免烧砖，该专利涉及强碱，同时未对锂渣中有价组分进行综合回收。
专利CN106082739A公开了一种新型锂渣粉及其制备方法和应用，该专利通过碱法锂渣中Ca(OH)2与酸法锂渣中无定型Si、Al发生化学反应生产固态水化硅酸钙和铝酸钙，从而解决了酸法锂渣作水泥掺合料时水泥初凝时间延长及3天强度大幅降低的问题。这些专利技术还停留在低值化阶段，没有更好得实现锂辉石提锂渣高值化利用。
专利CN108273826A公布了一种锂渣的全相高值化回收利用方法，该专利通过调浆、碳酸盐反应、磁选处理获得玻纤用叶腊石原料，该方法需要结晶回收硫酸盐产品，存在成本高等缺点，难以实现产业化应用。
专利CN108147658A通过调浆、物理选矿脱硫、磁选除铁等步骤获得玻纤用叶腊石原料，该专利虽然实现锂渣高值化利用，但未对锂渣中石膏、钽铌、锂等综合回收利用。
专利CN214488258U公开了一种锂渣的综合回收利用系统，其通过前置磨矿、水循环分级、浮选脱硫、弱-强磁选除铁等技术对锂辉石提锂废渣进行综合利用。该系统未能综合回收锂渣中的锂及铁，从而造成资源浪费。
专利CN113976309A公开了一种锂渣综合回收锂、钽铌、硅铝微粉、铁精粉和石膏的方法，该专利通过重选-弱磁分离得到粗粒铌钽富料和粗粒铁精粉，同时通过浮选和弱磁-强磁获得高纯度石膏精矿和高硅高铝低铁低硫的硅铝微粉；该专利虽然对锂渣进行了高值化综合利用，但Li2O回收率仅21％左右，锂回收率较低，未能实现锂渣中有价组分的高效利用。
鉴于此，有必要提供一种锂渣综合回收利用方法，具有十分重要的意义。
发明内容
针对以上锂渣综合利用效率低的难题，本发明提供了一种锂渣综合回收利用方法，在分级处理下回收了锂精粉和钽铌，产品具有较高品位和回收率，实现了锂渣高效综合回收利用。
本发明一种锂渣综合回收利用方法，包括以下步骤：
1)制浆处理：将锂渣进行制浆处理，得到悬浮液；
2)分级处理：将步骤1)得到的悬浮液进行分级处理，得到粗粒级锂渣和细粒级锂渣；
3)锂浮选处理：将步骤2)得到的粗粒级锂渣进行锂浮选处理，得到锂精粉和一次浮选尾矿；
4)磨矿处理：将步骤3)得到的重选尾矿进行磨矿处理，得到磨矿料；
5)弱磁选处理：将步骤5)得到的磨矿料和步骤2)得到的细粒级锂渣混合后进行弱磁磁选处理，得到铁精粉和弱磁选后尾矿；
6)强磁选处理：将步骤5)得到的弱磁选后尾矿进行强磁磁选处理，得到弱磁性料和强磁选后尾矿；
7)重选处理：将步骤6)得到的弱磁性料重选处理，得到钽铌精矿和富铁料；
8)硫浮选处理：将步骤6)得到的强磁选尾矿进行硫浮选处理，得到硅铝微粉和石膏。
在本发明的一个具体实施方式中，步骤1)制浆处理，所述锂渣为采用锂辉石硫酸法浸出提锂后得到的尾渣，所述尾渣的含水率为15～25％。
在本发明的一个具体实施方式中，所述悬浮液的矿浆浓度为30～60％。
在本发明的一个具体实施方式中，步骤2)分级处理，所述分级采用水力旋流分级器、机械振动分级机、螺旋分级器中的任意一种或任意几种的组合。
在本发明的一个具体实施方式中，步骤3)锂浮选处理，所述锂浮选处理的矿浆浓度为25～40％。
在本发明的一个具体实施方式中，步骤3)锂浮选处理，所述锂浮选处理包括以下步骤：
31)锂渣粗选：向粗粒级锂渣中加入碳酸钠和粗选锂捕集剂，碳酸钠的用量为100～200g/t，粗选锂捕集剂的用量为600～1000g/t，进行粗选处理，得到锂渣粗选精矿和锂渣粗选尾矿；
32)精矿一次精选：向步骤31)粗选得到的锂渣粗选精矿中加入碳酸钠，碳酸钠的用量为50～100g/t，进行精矿一次精选处理，得到精选精矿和一次精选尾矿；
33)尾矿一次扫选：向步骤31)粗选得到的锂渣粗选尾矿中加入碳酸钠和一次扫选锂捕集剂，碳酸钠的用量为50～100g/t，一次扫选锂捕集剂的用量为200～250g/t，进行尾矿一次扫选处理，得到一次扫选精矿和一次扫选尾矿；
34)中矿精扫选：将步骤32)一次精选得到的一次精选尾矿和步骤33)一次扫选得到的扫选精矿混合后加入碳酸钠和中精矿扫选锂捕集剂，碳酸钠的用量为50～80g/t，中精矿扫选锂捕集剂的用量为100～200g/t，进行中矿精扫选处理，得到中矿精扫选精矿和中矿精扫选尾矿；将中矿精扫选尾矿返回至步骤33)一次扫选；
35)精矿二次精选：向步骤32)一次精选得到的精选精矿中加入碳酸钠，碳酸钠的用量为20～50g/t，进行精矿二次精选处理，得到锂精粉和二次精选尾矿；所述二次精选尾矿与步骤34)中矿精扫选得到的中矿精扫选尾矿合并后返回至步骤32)一次精选。
在本发明的一个具体实施方式中，所述粗选锂捕集剂、一次扫选锂捕集剂和中精矿扫选锂捕集剂由十二胺和CnH2n-1BrO2按摩尔比1：(10～20)混合而成，其中，n表示为10～18的自然数。
在本发明的一个具体实施方式中，所述CnH2n-1BrO2为Cn-1H2n-2BrCOOH，所述Cn-1H2n- 2BrCOOH由Cn-1H2n-1COOH与Br2按摩尔比1:1.5反应制成，其中，反应温度为70～90℃，反应时间1～3h。
在本发明的一个具体实施方式中，步骤4)磨矿处理，所述磨矿采用球磨机、立磨机、塔磨机中的任意一种或任意几种；所述磨矿料的矿浆浓度为40～60％。
在本发明的一个具体实施方式中，步骤5)弱磁选处理，磁场强度为0.05～0.2T，矿浆浓度为20～30％。
在本发明的一个具体实施方式中，步骤6)强磁选处理，磁场强度为1～1.5T，矿浆浓度为10～20％。
在本发明的一个具体实施方式中，步骤7)重选处理，所述重选采用摇床和螺旋溜槽进行，所述重选的矿浆浓度为10～20％。
在本发明的一个具体实施方式中，步骤8)硫浮选处理，硫浮选处理采用浮选柱进行，所述硫浮选处理的矿浆浓度为10～20％。
在本发明的一个具体实施方式中，所述硫浮选处理包括以下步骤：
81)强磁选尾矿粗选：向强磁选尾矿中加入粗选调整剂和粗选硫捕集剂，所述粗选调整剂的用量为1500～2000g/t，粗选硫捕集剂的用量为100～200g/t，进行强磁选尾矿粗选处理，得到尾矿粗选精矿和尾矿粗选尾矿；
82)尾矿一次扫选：向步骤81)得到的尾矿粗选尾矿中加入一次扫选调整剂和一次扫选硫捕集剂，所述一次扫选调整剂的用量为500～1000g/t，所述一次扫选硫捕集剂的用量为50～100g/t，进行尾矿一次扫选处理，得到尾矿一次扫选精矿和尾矿一次扫选尾矿；
83)尾矿精选：向步骤81)得到的尾矿粗选尾矿中加入精选调整剂，所述精选调整剂的用量为500～1000g/t，进行尾矿精选处理，得到石膏和尾矿精选尾矿，将尾矿精选尾矿和步骤82)尾矿一次扫选得到的尾矿一次扫选精矿返回至步骤81)强磁选尾矿粗选；
84)尾矿二次扫选：向步骤82)得到的尾矿一次扫选尾矿中加入二次扫选调整剂和二次扫选硫捕集剂，所述二次扫选调整剂的用量为300～500g/t，所述二次扫选硫捕集剂的用量为20～50g/t，进行尾矿二次扫选处理，得到尾矿二次扫选精矿和硅铝微粉，将尾矿二次扫选精矿返回至步骤82)尾矿一次扫选。
在本发明的一个具体实施方式中，所述粗选调整剂、一次扫选调整剂、精选调整剂和二次扫选调整剂均选自水玻璃、硫酸、氢氧化钠中的任意一种，所述粗选硫捕集剂、一次扫选硫捕集剂、二次扫选硫捕集剂均选自椰油酰两性基乙酸盐、月桂酰两性基乙酸盐、椰子油脂肪酸丙氨酸盐、蓖麻油酸盐、油酸盐、环烷酸盐中的任意一种或任意几种。
在本发明中，综合回收利用的锂渣中钽的品位(以Ta2O5计)和铌的品位(以Nb2O5计)均低于100ppm；优选的，钽和铌的品位50～100ppm。
本发明锂渣综合回收利用方法，优先分级富集锂，再基于浮选分离出锂精粉，实现了锂渣中锂的高效综合回收；通过先分级后磨矿处理，减少磨矿处理量，节约能耗，处理成本低；通过磨矿-磁选-重选有效富集了锂渣中的钽铌矿物，可获得品位高于100ppm的钽铌矿物，还分离得到了硅铝微粉和石膏；采用了锂捕集剂和碳酸钠进行锂浮选处理，浮选过程简单，化学成分和性质稳定。本发明锂渣综合回收利用方法能高效的回收钽铌氧化物低于100ppm的锂渣中的钽铌物质，且钽铌物质的回收率＞50％。
附图说明
图1为本发明锂渣综合回收利用方法的工艺流程图；
图2为本发明粗粒级锂渣锂浮选处理的工艺流程图；
图3为本发明强磁选尾矿硫浮选处理的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
基于附图1-3，一种锂渣综合回收利用方法，包括以下步骤：
1)制浆处理：将锂渣进行制浆处理，得到悬浮液；
2)分级处理：将步骤1)得到的悬浮液进行分级处理，得到粗粒级锂渣和细粒级锂渣；
3)锂浮选处理：将步骤2)得到的粗粒级锂渣进行锂浮选处理，得到锂精粉和一次浮选尾矿；
4)磨矿处理：将步骤3)得到的重选尾矿进行磨矿处理，得到磨矿料；
5)弱磁选处理：将步骤5)得到的磨矿料和步骤2)得到的细粒级锂渣混合后进行弱磁磁选处理，得到铁精粉和弱磁选后尾矿；
6)强磁选处理：将步骤5)得到的弱磁选后尾矿进行强磁磁选处理，得到弱磁性料和强磁选后尾矿；
7)重选处理：将步骤6)得到的弱磁性料重选处理，得到钽铌精矿和富铁料；
8)硫浮选处理：将步骤6)得到的强磁选尾矿进行硫浮选处理，得到硅铝微粉和石膏。
在一些实例中，步骤1)制浆处理，锂渣为采用锂辉石硫酸法浸出提锂后得到的尾渣；作为优选，尾渣的含水率为15～25％。
在一些实例中，悬浮液的矿浆浓度为30～60％。
在一些实例中，步骤2)分级处理，分级采用水力旋流分级器、机械振动分级机、螺旋分级器中的任意一种或任意几种的组合。
在一些实例中，步骤3)锂浮选处理，锂浮选处理的矿浆浓度为25～40％。
在一些实例中，步骤3)锂浮选处理，锂浮选处理包括以下步骤：
31)锂渣粗选：向粗粒级锂渣中加入碳酸钠和粗选锂捕集剂，碳酸钠的用量为100～200g/t，粗选锂捕集剂的用量为600～1000g/t，进行粗选处理，得到锂渣粗选精矿和锂渣粗选尾矿；
32)精矿一次精选：向步骤31)粗选得到的锂渣粗选精矿中加入碳酸钠，碳酸钠的用量为50～100g/t，进行精矿一次精选处理，得到精选精矿和一次精选尾矿；
33)尾矿一次扫选：向步骤31)粗选得到的锂渣粗选尾矿中加入碳酸钠和一次扫选锂捕集剂，碳酸钠的用量为50～100g/t，一次扫选锂捕集剂的用量为200～250g/t，进行尾矿一次扫选处理，得到一次扫选精矿和一次扫选尾矿；
34)中矿精扫选：将步骤32)一次精选得到的一次精选尾矿和步骤33)一次扫选得到的扫选精矿混合后加入碳酸钠和中精矿扫选锂捕集剂，碳酸钠的用量为50～80g/t，中精矿扫选锂捕集剂的用量为100～200g/t，进行中矿精扫选处理，得到中矿精扫选精矿和中矿精扫选尾矿；将中矿精扫选尾矿返回至步骤33)一次扫选；
35)精矿二次精选：向步骤32)一次精选得到的精选精矿中加入碳酸钠，碳酸钠的用量为20～50g/t，进行精矿二次精选处理，得到锂精粉和二次精选尾矿；二次精选尾矿与步骤34)中矿精扫选得到的中矿精扫选尾矿合并后返回至步骤32)一次精选。
在一些实例中，粗选锂捕集剂、一次扫选锂捕集剂和中精矿扫选锂捕集剂由十二胺和CnH2n-1BrO2按摩尔比1：(10～20)混合而成，其中n表示为10～18的自然数。
在一些实例中，CnH2n-1BrO2为Cn-1H2n-2BrCOOH，由Cn-1H2n-1COOH融化后在70～90℃与Br2按摩尔比1:1.5反应2h得到；可以理解的是，Cn-1H2n-2BrCOOH中包含有-Br基团和-COOH基团；Cn-1H2n-2BrCOOH与十二胺组成的锂捕集剂，分子中的极性基团与锂辉石表面阳离子间具有较强的化学键合作用，从而表现出较好的锂捕收效果，同时通过由于优先进行分选，减少了锂渣中的其他成分对锂捕集的干扰，通过锂浮选处理，可以更有效的回收锂渣中的锂资源。
在一些实例中，步骤4)磨矿处理，磨矿采用球磨机、立磨机、塔磨机中的任意一种或任意几种；磨矿料的矿浆浓度为40～60％。
在一些实例中，步骤5)弱磁选处理，磁场强度为0.05～0.2T，矿浆浓度为20～30％。
在一些实例中，弱磁选处理采用弱磁场磁选机。
在一些实例中，步骤6)强磁选处理，磁场强度为1～1.5T，矿浆浓度为10～20％。
在一些实例中，强磁选处理采用强磁场磁选机。
在一些实例中，步骤7)重选处理，重选采用摇床和螺旋溜槽进行，重选的矿浆浓度为10～20％。
在一些实例中，步骤8)硫浮选处理，硫浮选处理采用浮选柱进行，硫浮选处理的矿浆浓度为10～20％。
在一些实例中，硫浮选处理包括以下步骤：
81)强磁选尾矿粗选：向强磁选尾矿中加入粗选调整剂和粗选硫捕集剂，粗选调整剂的用量为1500～2000g/t，粗选硫捕集剂的用量为100～200g/t，进行强磁选尾矿粗选处理，得到尾矿粗选精矿和尾矿粗选尾矿；
82)尾矿一次扫选：向步骤81)得到的尾矿粗选尾矿中加入一次扫选调整剂和一次扫选硫捕集剂，一次扫选调整剂的用量为500～1000g/t，一次扫选硫捕集剂的用量为50～100g/t，进行尾矿一次扫选处理，得到尾矿一次扫选精矿和尾矿一次扫选尾矿；
83)精矿精选：向步骤81)得到的尾矿粗选精矿中加入精选调整剂，精选调整剂的用量为500～1000g/t，进行尾矿精选处理，得到石膏和尾矿精选尾矿，将尾矿精选尾矿和步骤82)尾矿一次扫选得到的尾矿一次扫选精矿返回至步骤81)强磁选尾矿粗选；
84)尾矿二次扫选：向步骤82)得到的尾矿一次扫选尾矿中加入二次扫选调整剂和二次扫选硫捕集剂，二次扫选调整剂的用量为300～500g/t，二次扫选硫捕集剂的用量为20～50g/t，进行尾矿二次扫选处理，得到尾矿二次扫选精矿和硅铝微粉，将尾矿二次扫选精矿返回至步骤82)尾矿一次扫选。
在一些实例中，粗选调整剂、一次扫选调整剂、精选调整剂和二次扫选调整剂均选自水玻璃、硫酸、氢氧化钠中的任意一种，粗选硫捕集剂、一次扫选硫捕集剂、二次扫选硫捕集剂均选自椰油酰两性基乙酸及其盐、月桂酰两性基乙酸及其盐、椰子油脂肪酸丙氨酸及其盐、蓖麻油酸及其盐、油酸及其盐、环烷酸及其盐中的任意一种或任意几种；椰油酰两性基乙酸及其盐优选为椰油酰两性基乙酸钠；月桂酰两性基乙酸及其盐优选为月桂酰两性基乙酸钠；椰子油脂肪酸丙氨酸及其盐优选为椰子油脂肪酸丙氨酸钠；蓖麻油酸及其盐优选为蓖麻油酸钠；油酸及其盐优选为油酸钠；环烷酸及其盐优选为环烷酸钠。
实施例1
本实施例针对四川某锂业公司的提锂渣进行处理，该锂渣的主要成分分析结果如表1所示。
表1
为综合回收处理该锂渣，提供一种锂渣综合回收利用的方法，具体步骤如下：
1.将锂渣加水搅拌制浆，配置成矿浆浓度为50％的悬浮液。
2.将悬浮液采用水力旋流器进行分级，得到细粒级锂渣和粗粒级锂渣；其中，细粒级锂渣中-325目含量大于90％以上。
3.对粗粒级锂渣进行锂浮选作业，其中，锂浮选作业的矿浆浓度为35％；锂浮选作业流程为锂渣粗选-精矿一次精选-尾矿一次扫选-中矿精扫选-精矿二次精选，其中，锂渣粗选过程的Na2CO3用量为200g/t，锂捕收剂用量为1000g/t；精矿一次精选的Na2CO3用量为100g/t；精矿二次精选的Na2CO3用量为50g/t；尾矿一次扫选的Na2CO3用量为100g/t，锂捕收剂用量为200g/t；中矿精扫选的Na2CO3用量为80g/t，锂捕收剂用量为200g/t；锂捕集剂由十二胺和C11H22BrCOOH按摩尔比1：15混合而成；精矿二次精选得到的锂精粉经脱水、干燥处理获得锂精粉成品。
4.将浮选底流浆料浓缩后加入球磨机中磨矿处理，得到磨矿料；其中，磨矿处理的磨矿介质为钢球，磨矿浓度为55％，磨矿细度为-325目含量大于90％。
5.对磨矿料进行弱磁选作业，弱磁选作业的矿浆浓度30％，磁场强度为0.1T，得到弱磁选尾矿和铁精粉；弱磁选尾矿再进行强磁选作业，强磁选作业的矿浆浓度25％，磁场强度1.2T。
6.对强磁选作业获得的弱磁性料采用螺旋溜槽和摇床进行重选作业，重选作业的矿浆浓度为20％，经螺旋溜槽重选获得钽铌粗精矿，再采用摇床对钽铌粗精矿进行精选作业，获得钽铌精矿，重选处理的尾矿合并在一起为富铁料。
7.对强磁选尾矿采用浮选柱进行硫浮选作业，其中硫浮选矿浆浓度为15％；硫浮选作业流程为强磁选尾矿粗选-尾矿一次扫选-尾矿精选-尾矿二次扫选；其中，强磁选尾矿粗选的水玻璃用量为1500g/t，椰油酰两性基乙酸钠用量为200g/t；尾矿精选的水玻璃用量为500g/t；尾矿一次扫选的水玻璃用量为1000g/t，椰油酰两性基乙酸钠为80g/t；尾矿二次扫选的水玻璃用量为500g/t，椰油酰两性基乙酸钠为30g/t。对硫浮选作业获得的产品分别过滤、烘干处理，最后得到石膏和硅铝微粉。
实施例2
本实施例针对与实施例1相同的锂渣进行处理，提供一种锂渣综合回收利用的方法，具体步骤如下：
1.将锂渣加水搅拌制浆，配置成矿浆浓度为40％的悬浮液。
2.将悬浮液采用机械振动筛进行分级，振动筛筛孔尺寸为200目，得到细粒级锂渣和粗粒级锂渣。
3.对粗粒级锂渣进行锂浮选作业，其中，锂浮选作业的矿浆浓度为30％；锂浮选作业流程为锂渣粗选-精矿一次精选-尾矿一次扫选-中矿精扫选-精矿二次精选，其中，锂渣粗选过程的Na2CO3用量为100g/t，锂捕收剂用量为600g/t；精矿一次精选的Na2CO3用量为80g/t；精矿二次精选的Na2CO3用量为30g/t；尾矿一次扫选的Na2CO3用量为50g/t，锂捕收剂用量为200g/t；中矿精扫选的Na2CO3用量为50g/t，锂捕收剂用量为100g/t；锂捕集剂由十二胺和C11H22BrCOOH按摩尔比1：15混合而成。精矿二次精选得到的锂精粉经脱水、干燥处理获得锂精粉成品。
4.将锂浮选底流浆料浓缩后加入立磨机中磨矿处理，得到磨矿料；其中，磨矿处理的磨矿介质为钢锻，磨矿浓度为55％，磨矿细度为-325目含量大于90％。
5.对磨矿料进行弱磁选作业，弱磁选作业的矿浆浓度25％，磁场强度为0.15T，得到弱磁选尾矿和铁精粉，弱磁选尾矿再进行强磁选作业，强磁选作业的矿浆浓度20％，磁场强度1.5T。
6.对强磁选作业获得的弱磁性料采用螺旋溜槽和摇床进行重选作业，重选作业的矿浆浓度为15％，经螺旋溜槽重选获得钽铌粗精矿，再采用摇床对钽铌粗精矿进行精选作业，获得钽铌精矿，重选作业的尾矿合并在一起作为富铁料。
7.对强磁选尾矿采用浮选柱进行硫浮选作业，其中硫浮选矿浆浓度为15％；硫浮选作业流程为强磁选尾矿粗选-尾矿一次扫选-尾矿精选-尾矿二次扫选；其中，强磁选尾矿粗选的水玻璃用量为2000g/t，椰子油脂肪酸丙氨酸钠用量为200g/t；尾矿精选的水玻璃用量为1000g/t；尾矿一次扫选的水玻璃用量为1000g/t，椰子油脂肪酸丙氨酸钠用量为100g/t；尾矿二次扫选的水玻璃用量为500g/t，椰子油脂肪酸丙氨酸钠用量为50g/t。对获得的产品分别过滤、烘干处理，最后得到石膏和硅铝微粉。
实施例3
本实施例针对与实施例1相同的锂渣进行处理，提供一种锂渣综合回收利用的方法，具体步骤如下：
1.将锂渣加水搅拌制浆，配置成矿浆浓度为50％的悬浮液。
2.将悬浮液采用螺旋分级机进行分级，得到细粒级锂渣和粗粒级锂渣；其中，细粒级锂渣中-325目含量大于90％以上。
3.对粗粒级锂渣进行锂浮选作业，其中，锂浮选作业的矿浆浓度为35％；锂浮选作业流程为锂渣粗选-精矿一次精选-尾矿一次扫选-中矿精扫选-精矿二次精选，其中，锂渣粗选过程的Na2CO3用量为150g/t，锂捕收剂用量为800g/t；精矿一次精选的Na2CO3用量为70g/t；精矿二次精选的Na2CO3用量为20g/t；尾矿一次扫选的Na2CO3用量为80g/t，锂捕收剂用量为200g/t；中矿精扫选的Na2CO3用量为60g/t，锂捕收剂用量为150g/t；锂捕集剂由十二胺和C11H22BrCOOH按摩尔比1：15混合而成。精矿二次精选得到的锂精粉经脱水、干燥处理获得锂精粉成品。
4.将浮选底流浆料浓缩后加入塔磨机中磨矿处理，得到磨矿料；其中，磨矿处理的磨矿介质为钢球，磨矿浓度为50％，磨矿细度为-325目含量大于95％。
5.对磨矿料进行弱磁选作业，弱磁选作业的矿浆浓度30％，磁场强度为0.2T，，得到弱磁选尾矿和铁精粉；弱磁选尾矿再进行强磁选作业，强磁选作业的矿浆浓度25％，磁场强度1.3T。
6.对强磁选作业获得的弱磁性料采用螺旋溜槽和摇床进行重选作业，重选作业的矿浆浓度为20％，经螺旋溜槽重选获得钽铌粗精矿，再采用摇床对钽铌粗精矿进行精选作业，获得钽铌精矿，重选作业的尾矿合并在一起作为富铁料。
7.对强磁选尾矿采用浮选柱进行硫浮选作业，其中硫浮选矿浆浓度为10％；硫浮选作业流程为强磁选尾矿粗选-尾矿一次扫选-尾矿精选-尾矿二次扫选；其中，强磁选尾矿粗选的氢氧化钠用量为1800g/t，蓖麻油酸钠用量为150g/t；尾矿精选的氢氧化钠用量为500g/t；尾矿一次扫选的氢氧化钠用量为800g/t，蓖麻油酸钠用量为70/t；尾矿二次扫选的氢氧化钠用量为400g/t，蓖麻油酸钠为30g/t。对获得的产品分别过滤、烘干处理，最后得到石膏和硅铝微粉。
对比例1
本对比例针对与实施例1相同的锂渣进行处理，提供一种锂渣综合回收利用的方法，具体步骤如下：
1.将锂渣加水搅拌制浆，配置成矿浆浓度为50％的悬浮液。
2.对悬浮液进行锂浮选作业，其中，锂浮选作业的矿浆浓度为35％；锂浮选作业流程为锂渣粗选-精矿一次精选-尾矿一次扫选-中矿精扫选-精矿二次精选，其中，锂渣粗选过程的Na2CO3用量为150g/t，锂捕收剂用量为800g/t；精矿一次精选的Na2CO3用量为70g/t；精矿二次精选的Na2CO3用量为20g/t；尾矿一次扫选的Na2CO3用量为80g/t，锂捕收剂用量为200g/t；中矿精扫选的Na2CO3用量为60g/t，锂捕收剂用量为150g/t；锂捕集剂由十二胺和C11H22BrCOOH按摩尔比1：15混合而成。
精矿二次精选得到的锂精粉经脱水、干燥处理获得锂精粉成品。
3.将浮选底流浆料浓缩后加入塔磨机中磨矿处理，得到磨矿料；其中，磨矿处理的磨矿介质为钢球，磨矿浓度为50％，磨矿细度为-325目含量大于95％。
4.对磨矿料进行弱磁选作业，弱磁选作业的矿浆浓度30％，磁场强度为0.2T，得到的弱磁选尾矿再进行强磁选作业，强磁选作业的矿浆浓度25％，磁场强度1.3T。
5.对强磁选作业获得的弱磁性料采用螺旋溜槽和摇床进行重选作业，重选作业的矿浆浓度为20％，经螺旋溜槽重选获得钽铌粗精矿，再采用摇床对钽铌粗精矿进行精选作业，获得钽铌精矿，重选作业的尾矿合并在一起作为富铁料。
6.对强磁选尾矿采用浮选柱进行硫浮选作业，其中硫浮选矿浆浓度为0％；硫浮选作业流程为强磁选尾矿粗选-尾矿一次扫选-尾矿精选-尾矿二次扫选；其中，强磁选尾矿粗选的水玻璃用量为1800g/t，椰油酰两性基乙酸钠用量为150g/t；尾矿精选的水玻璃用量为700g/t；尾矿一次扫选的水玻璃用量为800g/t，椰油酰两性基乙酸钠为70g/t；尾矿二次扫选的水玻璃用量为400g/t，椰油酰两性基乙酸钠为30g/t。对获得的产品分别过滤、烘干处理，最后得到石膏、硅铝微粉。
成分检测分析：对实施例1-3和对比例1得到的锂精粉、钽铌精矿、富铁料、石膏、硅铝微粉进行成分分析检测；其中，锂精矿基于《GB/T17413.1-2010锂矿石、铷矿石、铯矿石化学分析方法》进行成分测定；钽铌精矿产品中钽和铌分别基于《GB/T 15076.1-2017钽铌化学分析方法第1部分：铌中钽量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法》和《GB/T15076.2-2019钽铌化学分析方法第2部分:钽中铌量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法和色层分离重量法》进行成分测定；石膏的纯度基于《GB/T 5484-2012石膏化学分析方法》进行测定；硅铝微粉的纯度基于《GB/T14506.31-2019硅酸盐岩石化学分析方法第31部分：二氧化硅等12个成分量测定偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法》进行测定。
实施例1-3和对比例1锂精粉的产率、Li2O品位以及Li2O回收率结果统计如表2所示。
表2
| 产率(％) | Li2O品位(％) | Li2O回收率(％) | |
| 实施例1 | 4.27 | 5.83 | 46.97 |
| 实施例2 | 3.85 | 5.96 | 43.29 |
| 实施例3 | 4.31 | 5.61 | 45.62 |
| 对比例1 | 6.12 | 2.63 | 30.37 |
实施例1-3和对比例1钽铌精矿的产率、品位和回收率结果统计如表3所示。
表3
实施例1-3和对比例1石膏产品的产率、品位和回收率结果统计如表4所示。
表4
实施例1-3和对比例1硅铝微粉产品的产率、品位和回收率结果统计如表5所示。
表5
实施例1-3和对比例1铁精粉的产率、Fe2O3品位和Fe2O3回收率结果统计如表6所示。
表6
实施例1-3和对比例1富铁料的产率、Fe2O3品位和Fe2O3回收率结果统计如表7所示。
表7
| 实施项 | 产率(％) | Fe2O3品位(％) | Fe2O3回收率(％) |
| 实施例1 | 13.69 | 3.97 | 47.67 |
| 实施例2 | 12.42 | 4.21 | 45.87 |
| 实施例3 | 13.13 | 4.02 | 46.30 |
| 对比例1 | 19.41 | 2.53 | 43.08 |
由表2-7可见，与对比例1相比，实施例1-3对锂渣中的锂、钽、铌等物质具有较高的回收率，这表明对锂渣悬浮液进行分级处理，可以分别获得满足化工级锂辉石品质要求的锂精粉以及较高品位的钽铌精矿；实施例1-3所得的石膏产品可以用于建材行业，硅铝微粉可直接用于陶瓷行业，富铁料可作为水泥填料使用，实现了锂渣的综合回收利用。
Claims (16)
1.一种锂渣综合回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制浆处理：将锂渣进行制浆处理，得到悬浮液；
2)分级处理：将步骤1)得到的悬浮液进行分级处理，得到粗粒级锂渣和细粒级锂渣；
3)锂浮选处理：将步骤2)得到的粗粒级锂渣进行锂浮选处理，得到锂精粉和一次浮选尾矿；
4)磨矿处理：将步骤3)得到的一次浮选尾矿进行磨矿处理，得到磨矿料；
5)弱磁选处理：将步骤4)得到的磨矿料和步骤2)得到的细粒级锂渣混合后进行弱磁磁选处理，得到铁精粉和弱磁选后尾矿；
6)强磁选处理：将步骤5)得到的弱磁选后尾矿进行强磁磁选处理，得到弱磁性料和强磁选后尾矿；
7)重选处理：将步骤6)得到的弱磁性料重选处理，得到钽铌精矿和富铁料；
8)硫浮选处理：将步骤6)得到的强磁选尾矿进行硫浮选处理，得到硅铝微粉和石膏。
2.根据权利要求1所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：步骤1)制浆处理，所述锂渣为采用锂辉石硫酸法浸出提锂后得到的尾渣，所述尾渣的含水率为15～25％。
3.根据权利要求1所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：步骤1)制浆处理，所述悬浮液的矿浆浓度为30～60％。
4.根据权利要求1所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：步骤2)分级处理，所述分级采用水力旋流分级器、机械振动分级机、螺旋分级器中的任意一种或任意几种的组合。
5.根据权利要求1所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：步骤3)锂浮选处理，所述锂浮选处理的矿浆浓度为25～40％。
6.根据权利要求1所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：步骤3)锂浮选处理，所述锂浮选处理包括以下步骤：
31)锂渣粗选：向粗粒级锂渣中加入碳酸钠和粗选锂捕集剂，碳酸钠的用量为100～200g/t，粗选锂捕集剂的用量为600～1000g/t，进行粗选处理，得到锂渣粗选精矿和锂渣粗选尾矿；
32)精矿一次精选：向步骤31)粗选得到的锂渣粗选精矿中加入碳酸钠，碳酸钠的用量为50～100g/t，进行精矿一次精选处理，得到精选精矿和一次精选尾矿；
33)尾矿一次扫选：向步骤31)粗选得到的锂渣粗选尾矿中加入碳酸钠和一次扫选锂捕集剂，碳酸钠的用量为50～100g/t，一次扫选锂捕集剂的用量为200～250g/t，进行尾矿一次扫选处理，得到一次扫选精矿和一次浮选尾矿；
34)中矿精扫选：将步骤32)一次精选得到的一次精选尾矿和步骤33)一次扫选得到的扫选精矿混合后加入碳酸钠和中精矿扫选锂捕集剂，碳酸钠的用量为50～80g/t，中精矿扫选锂捕集剂的用量为100～200g/t，进行中矿精扫选处理，得到中矿精扫选精矿和中矿精扫选尾矿；将中矿精扫选尾矿返回至步骤33)一次扫选；
35)精矿二次精选：向步骤32)一次精选得到的精选精矿中加入碳酸钠，碳酸钠的用量为20～50g/t，进行精矿二次精选处理，得到锂精粉和二次精选尾矿；所述二次精选尾矿与步骤34)中矿精扫选得到的中矿精扫选尾矿合并后返回至步骤32)一次精选。
7.根据权利要求6所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：所述粗选锂捕集剂、一次扫选锂捕集剂和中精矿扫选锂捕集剂由十二胺和CnH2n-1BrO2按摩尔比1：(10～20)混合而成，其中，n表示为10～18的自然数。
8.根据权利要求6所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：所述CnH2n-1BrO2为Cn- 1H2n-2BrCOOH，所述Cn-1H2n-2BrCOOH由Cn-1H2n-1COOH与Br2按摩尔比1:1.5反应制成，其中，反应温度为70～90℃，反应时间1～3h。
9.根据权利要求1所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：步骤4)磨矿处理，所述磨矿采用球磨机、立磨机、塔磨机中的任意一种或任意几种；所述磨矿料的矿浆浓度为40～60％。
10.根据权利要求1所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：步骤5)弱磁选处理，磁场强度为0.05～0.2T，矿浆浓度为20～30％。
11.根据权利要求1所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：步骤6)强磁选处理，磁场强度为1～1.5T，矿浆浓度为10～20％。
12.根据权利要求1所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：步骤7)重选处理，所述重选采用摇床和螺旋溜槽进行，所述重选的矿浆浓度为10～20％。
13.根据权利要求1所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：步骤8)硫浮选处理，硫浮选处理采用浮选柱进行，所述硫浮选处理的矿浆浓度为10～20％。
14.根据权利要求1所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：步骤8)硫浮选处理，所述硫浮选处理包括以下步骤：
81)强磁选尾矿粗选：向强磁选尾矿中加入粗选调整剂和粗选硫捕集剂，所述粗选调整剂的用量为1500～2000g/t，粗选硫捕集剂的用量为100～200g/t，进行强磁选尾矿粗选处理，得到尾矿粗选精矿和尾矿粗选尾矿；
82)尾矿一次扫选：向步骤81)得到的尾矿粗选尾矿中加入一次扫选调整剂和一次扫选硫捕集剂，所述一次扫选调整剂的用量为500～1000g/t，所述一次扫选硫捕集剂的用量为50～100g/t，进行尾矿一次扫选处理，得到尾矿一次扫选精矿和尾矿一次扫选尾矿；
83)尾矿精选：向步骤81)得到的尾矿粗选尾矿中加入精选调整剂，所述精选调整剂的用量为500～1000g/t，进行尾矿精选处理，得到石膏和尾矿精选尾矿，将尾矿精选尾矿和步骤82)尾矿一次扫选得到的尾矿一次扫选精矿返回至步骤81)强磁选尾矿粗选；
84)尾矿二次扫选：向步骤82)得到的尾矿一次扫选尾矿中加入二次扫选调整剂和二次扫选硫捕集剂，所述二次扫选调整剂的用量为300～500g/t，所述二次扫选硫捕集剂的用量为20～50g/t，进行尾矿二次扫选处理，得到尾矿二次扫选精矿和硅铝微粉，将尾矿二次扫选精矿返回至步骤82)尾矿一次扫选。
15.根据权利要求14所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：所述粗选调整剂、一次扫选调整剂、精选调整剂和二次扫选调整剂均选自水玻璃、硫酸、氢氧化钠中的任意一种。
16.根据权利要求14所述的锂渣综合回收利用方法，其特征在于：所述粗选硫捕集剂、一次扫选硫捕集剂和二次扫选硫捕集剂均选自椰油酰两性基乙酸或其盐、月桂酰两性基乙酸盐、椰子油脂肪酸丙氨酸盐、蓖麻油酸盐、油酸盐、环烷酸盐中的任意一种或任意几种。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN118060070A (zh) * | 2024-04-25 | 2024-05-24 | 山东华特磁电科技股份有限公司 | 一种优化磁选工艺综合回收利用锂尾泥的方法 |
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- 2023-08-17 CN CN202311038013.3A patent/CN117065916A/zh active Pending
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