1.本發(fā)明涉及一種工業(yè)固廢處理技術(shù)，具體涉及一種鋰渣的綜合處理工藝，屬于鋰礦石硫酸法工藝提鋰后產(chǎn)生廢渣的綜合利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.目前，隨著我國(guó)鋰電行業(yè)的快速發(fā)展，隨之而產(chǎn)生的冶金固體廢物—鋰渣的產(chǎn)量也越來(lái)越大，由此帶來(lái)的環(huán)境污染問題也不斷顯現(xiàn)，因此對(duì)鋰渣進(jìn)行綜合利用的需求也越來(lái)越迫切。

3.現(xiàn)階段，鋰渣綜合利用的研究和應(yīng)用大多還停留在建材領(lǐng)域，產(chǎn)品附加值較低。近來(lái)，隨著研究的深入，鋰渣高值化利用已有應(yīng)用實(shí)例。

4.利用硫酸法提鋰工藝產(chǎn)生的鋰渣，其主要化學(xué)成分為sio2、al2o3、cao及so3。無(wú)定形的硅、鋁使得鋰渣成為一種高活性的火山灰質(zhì)材料。鋰渣中sio2的含量為21～25％、al2o3的含量為60～67％，其與玻璃工業(yè)用硅鋁微粉的成分要求基本一致。

5.目前國(guó)內(nèi)已有通過浮選—強(qiáng)磁選—脫水工藝生產(chǎn)硅鋁微粉的應(yīng)用實(shí)例，其產(chǎn)品用于代替天然葉蠟石用于生產(chǎn)玻璃纖維。同時(shí)產(chǎn)生的附產(chǎn)品——浮選尾渣和磁選尾渣則可用于水泥摻合料，實(shí)現(xiàn)了鋰渣的高值化綜合利用。例如中國(guó)專利cn108273826a，一種鋰渣的全相高值化回收利用方法：對(duì)所述鋰渣進(jìn)行調(diào)漿，攪拌，使得鋰渣中硫酸鹽礦物處于分散懸浮狀態(tài)；然后所得物按任意順序利用可溶性碳酸鹽進(jìn)行反應(yīng)處理和進(jìn)行濕式磁選處理；最后將所得料漿進(jìn)行濃縮、過濾和烘干，獲得玻纖用葉臘石原料。其工藝流程圖如圖2所示。

6.但是，現(xiàn)有利用鋰渣生產(chǎn)硅鋁微粉的技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)過程中還存在如下問題：1、由于未經(jīng)磨礦處理，生產(chǎn)的硅鋁微粉粒度較粗，將其作為玻璃纖維生產(chǎn)原料后對(duì)天然葉蠟石的替代率不高；2、由于鋰渣中含鐵組分單體解離不充分，會(huì)與硅鋁組分呈連生體，經(jīng)強(qiáng)磁選會(huì)造成硅鋁組分隨含鐵組分一起進(jìn)入磁選尾渣，降低了硅鋁微粉的產(chǎn)量；3、原料中強(qiáng)磁性含鐵組分未提前脫除，進(jìn)入強(qiáng)磁機(jī)后會(huì)緊密附著在磁介質(zhì)上，進(jìn)而容易導(dǎo)致強(qiáng)磁機(jī)堵塞；4、強(qiáng)磁選后的磁性產(chǎn)品中的鉭鈮含量已達(dá)工業(yè)品位但未進(jìn)行合理利用；5、產(chǎn)品脫水系統(tǒng)由于過流含鐵部件的磨損使硅鋁微粉含鐵量上升；6、由于脫水系統(tǒng)產(chǎn)生的環(huán)水中含硫、含細(xì)泥量隨生產(chǎn)進(jìn)行逐漸增高，需要周期性外排，無(wú)法真正做到廢水的零排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

7.針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)提出了一種鋰渣中鐵、硅分離的方法實(shí)現(xiàn)鋰渣的綜合處理。其中采用原料磨礦工藝，降低了硅鋁微粉粒度，提高了產(chǎn)品在后續(xù)玻璃纖維生產(chǎn)中對(duì)葉蠟石的替代率，同時(shí)使鋰渣中含鐵組分充分解離，除鐵效果更好，提高了硅鋁微粉的產(chǎn)量和質(zhì)量。同時(shí)在強(qiáng)磁選作業(yè)前增加弱磁選作業(yè)，提前除去原料鋰渣中強(qiáng)磁性含鐵組分，防止強(qiáng)磁機(jī)堵塞；強(qiáng)磁選得到的磁性產(chǎn)品采用浮選—重選工藝進(jìn)一步分離得到鉭鈮精礦，使得有價(jià)資源得到充分利用；最后，在產(chǎn)品包裝前通過增加磁選格柵進(jìn)行干式磁選，防止脫水系統(tǒng)由于過流含鐵部件的磨損而造成硅鋁微粉產(chǎn)品含鐵量的上升的現(xiàn)象發(fā)生；進(jìn)一步地，

將磁選、重選與浮選產(chǎn)生的環(huán)水的進(jìn)行分級(jí)循環(huán)利用，真正實(shí)現(xiàn)了廢水的零排放。

8.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案具體如下：

9.一種鋰渣的綜合處理工藝，該工藝包括如下步驟：

10.1)磨礦處理：將鋰渣進(jìn)行磨礦處理，獲得磨礦粉料。

11.2)弱磁選處理：將步驟1)獲得的磨礦粉料進(jìn)行弱磁選處理，獲得磁性物料i和弱磁選后物料。

12.3)強(qiáng)磁選處理：將步驟2)獲得的弱磁選后物料進(jìn)行強(qiáng)磁選處理，獲得磁性物料ii和強(qiáng)磁選后物料。

13.4)浮選處理：將步驟3)獲得的強(qiáng)磁選后物料經(jīng)一級(jí)濃縮過濾后再進(jìn)行浮選處理，獲得含硫尾渣和浮選后物料。

14.5)堿轉(zhuǎn)處理：向步驟4)獲得的浮選后物料中添加可溶性碳酸鹽，然后經(jīng)過二級(jí)濃縮過濾后獲得硅鋁微粉粗品。

15.2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：該工藝還包括：

16.6)干燥除鐵：將步驟5)獲得的硅鋁微粉粗品進(jìn)行干燥，然后再將干燥后的硅鋁微粉粗品經(jīng)過除鐵處理后獲得硅鋁微粉精品。

17.作為優(yōu)選，該工藝還包括：

18.7)將步驟3)獲得的磁性物料ii經(jīng)過浮選處理獲得雜質(zhì)料(一般為硅酸鹽組分)和砂料(主要為鉭鈮礦，含有少量雜質(zhì))。然后將砂料經(jīng)過重選處理獲得輕砂物料和重砂物料。最后將重砂物料經(jīng)過一級(jí)濃縮過濾后獲得鉭鈮精礦。

19.作為優(yōu)選，該工藝還包括：

20.8)將步驟2)獲得的磁性物料i、步驟7)中浮選過程得到的雜質(zhì)料、重選過程得到的輕砂物料混合獲得混合料，然后將混合料經(jīng)過一級(jí)濃縮過濾后獲得含鐵尾渣。

21.作為優(yōu)選，步驟3)中獲得的強(qiáng)磁選后物料中的fe2o3含量小于等于0.5％，優(yōu)選為小于等于0.45％。(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

22.作為優(yōu)選，步驟5)中獲得的硅鋁微粉粗品中的so3含量小于等于0.5％，優(yōu)選為小于等于0.45％。(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

23.作為優(yōu)選，在步驟1)中，所述磨礦處理采用閉路磨礦工藝，具體為：將鋰渣給入球磨機(jī)(例如長(zhǎng)筒型球磨機(jī))中，球磨機(jī)磨礦后排料至旋流器進(jìn)行分級(jí)，所述旋流器的溢流物料即為磨礦粉料。旋流器沉砂則返回至球磨機(jī)中再進(jìn)行磨礦處理。

24.作為優(yōu)選，經(jīng)過磨礦處理后得到的磨礦粉料的粒徑為-45μm占比不低于95％，優(yōu)選粒徑為-45μm占比不低于98％。

25.作為優(yōu)選，在步驟1)中，所述磨礦處理過程中添加分散劑。優(yōu)選，所述分散劑為水玻璃、蘇打、磷酸鹽中的一種或幾種。

26.作為優(yōu)選，在步驟4)、步驟7)和步驟8)中所述的一級(jí)濃縮過濾后均產(chǎn)生有一級(jí)環(huán)水。作為優(yōu)選，將所述一級(jí)環(huán)水任選地用作為步驟1)磨礦處理用水或步驟2)弱磁選處理用水或步驟3)強(qiáng)磁選處理用水或步驟7)中浮選、重選處理用水。

27.作為優(yōu)選，在步驟5)堿轉(zhuǎn)處理中所述的二級(jí)濃縮過濾后產(chǎn)生有二級(jí)環(huán)水。作為優(yōu)選，將所述二級(jí)環(huán)水用作為步驟4)浮選處理用水。

28.作為優(yōu)選，在步驟5)的堿轉(zhuǎn)處理過程中，所述浮選后物料中添加可溶性碳酸鹽后

料漿的ph為7-14，優(yōu)選ph為8-12。

29.作為優(yōu)選，所述可溶性碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸銨中的一種或幾種，優(yōu)選為碳酸鈉或碳酸鉀。

30.作為優(yōu)選，在步驟6)中，所述除鐵處理為磁力除鐵。所述磁力除鐵為將干燥后的硅鋁微粉粗品通過磁力格柵進(jìn)行除鐵后獲得硅鋁微粉精品。

31.作為優(yōu)選，將步驟4)中獲得的含硫尾渣和/或步驟8)中獲得的含鐵尾渣用作為水泥摻合料。

32.作為優(yōu)選，步驟2)中，所述弱磁選處理采用弱磁場(chǎng)磁選機(jī)。

33.作為優(yōu)選，步驟3)中，所述強(qiáng)磁選處理采用強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)。

34.在本發(fā)明中，所述“任選地”表示全部選擇或任意選擇其中的一中或者多種。

35.在本發(fā)明中，所述鋰渣為鋰礦石硫酸法工藝提鋰后產(chǎn)生的廢渣。

36.在現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)鋰渣的處理大多還停留在建材領(lǐng)域。其產(chǎn)品附加值極低。而針對(duì)鋰渣的高值化綜合利用工藝中，由于鋰渣未經(jīng)磨礦處理，生產(chǎn)的硅鋁微粉粒度較粗，將其作為玻璃纖維生產(chǎn)原料后對(duì)天然葉蠟石的替代率不高。還由于鋰渣中含鐵組分單體解離不充分，會(huì)與硅鋁組分呈連生體，經(jīng)強(qiáng)磁選會(huì)造成硅鋁組分隨含鐵組分一起進(jìn)入磁選尾渣，降低了硅鋁微粉的產(chǎn)量。由于原料中強(qiáng)磁性含鐵組分未提前脫除，進(jìn)入強(qiáng)磁機(jī)后會(huì)緊密附著在磁介質(zhì)上，進(jìn)而容易導(dǎo)致強(qiáng)磁機(jī)堵塞。在經(jīng)過強(qiáng)磁選后的磁性產(chǎn)品中的鉭鈮含量已達(dá)工業(yè)品位但未進(jìn)行合理利用。產(chǎn)品脫水系統(tǒng)由于過流含鐵部件的磨損使硅鋁微粉含鐵量上升。脫水系統(tǒng)產(chǎn)生的環(huán)水中含硫、含細(xì)泥量隨生產(chǎn)進(jìn)行逐漸增高，需要周期性外排，無(wú)法真正做到廢水的零排放。

37.一般地，玻璃纖維用硅鋁微粉對(duì)主要有害雜質(zhì)—鐵有嚴(yán)格的限制，一般要求fe2o3含量≤0.5％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。硅鋁微粉中的鐵主要來(lái)自兩個(gè)方面：1、原料鋰渣中來(lái)源于礦石中的鐵，主要以含鐵鋁硅酸鹽的形式存在，少量以鉭鐵礦和鈮鐵礦的形式存在；2、鋰渣加工過程中如磨礦、攪拌、打散作業(yè)由于過流設(shè)備磨損而產(chǎn)生的鐵污染。

38.在本發(fā)明中，通過采用磨礦處理鋰渣原料，使鋰渣原料中的主要含雜質(zhì)組分充分解離，為后續(xù)磁選除鐵和浮選除硫創(chuàng)造條件；同時(shí)，通過磨礦降低物料粒度，提高了產(chǎn)品在后續(xù)玻璃纖維生產(chǎn)中對(duì)葉蠟石的替代率。在本發(fā)明中，鋰渣磨礦采用閉路磨礦工藝：鋰渣先給入長(zhǎng)筒型球磨機(jī)，磨機(jī)排料經(jīng)泵揚(yáng)送到旋流器分級(jí)，旋流器溢流作為最終磨礦產(chǎn)品進(jìn)入下一作業(yè)，旋流器沉砂返回球磨機(jī)再磨。鋰渣采用磨礦技術(shù)可以覆蓋現(xiàn)有的單一分散攪拌作業(yè)的功能，簡(jiǎn)化了流程，也為擴(kuò)大產(chǎn)能創(chuàng)造了條件。

39.進(jìn)一步地，還通過在磨礦過程中添加分散劑，使之與鋰渣中的含鐵、含硫雜質(zhì)組分充分接觸，形成較好的懸浮分散狀態(tài)，提高了后續(xù)磁選除鐵雜和浮選除硫雜的效果。

40.在本發(fā)明中，針對(duì)不同來(lái)源的鐵，采用濕式磁選和干式磁選兩種技術(shù)進(jìn)行除去。濕式磁選技術(shù)為：采用弱磁場(chǎng)磁選機(jī)首先除去物料中的強(qiáng)磁性成分(弱磁選處理)，以防止物料中的強(qiáng)磁性成分進(jìn)入強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)后，由于磁吸附力過大，不易沖洗干凈從而堵塞磁介質(zhì)。經(jīng)弱磁場(chǎng)磁選除鐵后的物料進(jìn)入強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)進(jìn)一步除鐵(強(qiáng)磁選處理)，主要是除去含量較大的鐵鋁硅酸鹽等弱磁性含鐵成分。然后再采用一粗一掃二段強(qiáng)磁選處理作業(yè)，進(jìn)一步除去鋰渣中的弱磁性含鐵組分，使非磁性產(chǎn)品(強(qiáng)磁選后物料)的fe2o3含量降低到0.5％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以下。干式磁選技術(shù)為：由于生產(chǎn)得到的硅鋁微粉產(chǎn)品顆粒磨蝕性較大，

在濃縮—過濾—干燥過程中存在鐵污染的情況，例如采用閃蒸干燥機(jī)時(shí)，干燥機(jī)攪拌葉輪與物料密切接觸，磨損較大，會(huì)造成硅鋁微粉的鐵污染。通過在在干燥后的物料的過流管道中安裝磁力格柵，可以有效脫除因磨損混入的鐵屑，保證產(chǎn)品(硅鋁微粉精品)的含鐵量不超標(biāo)。

41.進(jìn)一步地，強(qiáng)磁選除鐵作業(yè)中得到的磁性物料ii中，還富集有鉭鈮等有價(jià)金屬元素，并已超過工業(yè)開采指標(biāo)，具有綜合利用價(jià)值。鉭鈮資源主要以鉭鐵礦和鈮鐵礦的形式存在，針對(duì)磁性物料ii，首先采用浮選工藝除去其中的硅酸鹽組分(即雜質(zhì)料)，然后再采用重選工藝，得到的重砂產(chǎn)品(鉭鈮粗礦)，脫水后即為鉭鈮精礦，輕砂產(chǎn)品與弱磁選得到的含鐵組分、浮選得到的硅酸鹽組分合并，脫水后得到含鐵尾渣，可作為水泥摻合料。

42.在本發(fā)明中，采用固液兩相脫硫技術(shù)。鋰渣中的硫主要以so

42-離子的形式存在，大部分與ca

2+

結(jié)合成石膏存在于鋰渣中。由于石膏微溶于水，而其他硫酸鹽也易溶于水，因此在生產(chǎn)過程中，液相中也含有一定量的so

42-離子，并隨著水的循環(huán)使用，液相中的so

42-離子逐漸達(dá)到飽和。固相脫硫采用浮選法，主要目的礦物是以石膏為主的硫酸鹽礦物，浮選過程中隨泡沫排除，達(dá)到固相脫硫的目的。固相脫硫后即可進(jìn)行液相脫硫。液相脫硫采用攪拌脫水法，先向料漿中加入可溶碳酸鹽，控制料漿的ph在7-14(優(yōu)選為8-12)，經(jīng)攪拌和充分反應(yīng)，可使料漿渣相中的so3含量小于0.5％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。反應(yīng)后的料漿經(jīng)濃縮—過濾脫水，即可得到含硫量合格的物料進(jìn)入下一步作業(yè)。

43.在本發(fā)明中，通過環(huán)水分級(jí)循環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢水零排放。磁選除鐵作業(yè)、鉭鈮礦分選作業(yè)中各產(chǎn)品經(jīng)一級(jí)濃縮過濾脫水得到的環(huán)水呈弱堿性，雜質(zhì)含量少，可作為一級(jí)環(huán)水在磨礦—磁選—鉭鈮礦回收作業(yè)段循環(huán)使用，無(wú)須外排，同時(shí)也可補(bǔ)充到浮選脫硫等其他作業(yè)段使用。

44.進(jìn)一步地，浮選脫硫作業(yè)及堿轉(zhuǎn)作業(yè)各產(chǎn)品脫水得到的環(huán)水含微細(xì)粒石膏、浮選藥劑和so

42-離子等有害成分較多，收集后作為二級(jí)環(huán)水僅在浮選—堿轉(zhuǎn)作業(yè)段循環(huán)使用，當(dāng)二級(jí)環(huán)水中有害成分達(dá)到一定濃度后，含量不再提高，形成一種平衡狀態(tài)，也無(wú)須外排。采用環(huán)水分級(jí)循環(huán)技術(shù)，可以從根本上解決中水外排、污染環(huán)境的問題，同時(shí)也減少了新水的補(bǔ)充量。

45.進(jìn)一步地，由于堿轉(zhuǎn)后物料中含有硫酸根離子，一般可在二級(jí)環(huán)水前可以增加一道除硫酸根離子的工序。此外，也可以通過浮選作業(yè)加藥劑的方法除去，硫酸根離子達(dá)到一定濃度后不再上升。少量硫酸根離子在水中循環(huán)并不會(huì)影響硅鋁微粉產(chǎn)品質(zhì)量。

46.在本發(fā)明中，所述含量為質(zhì)量含量，百分比為質(zhì)量百分比。

47.與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下：

48.1：本發(fā)明工藝對(duì)原料鋰渣進(jìn)行磨礦處理，使得生產(chǎn)的硅鋁微粉產(chǎn)品粒度更細(xì)，提高了產(chǎn)品在后續(xù)玻璃纖維生產(chǎn)中對(duì)葉蠟石的替代率；同時(shí)磨礦使鋰渣中各雜質(zhì)組分得到充分解離，為提高硅鋁微粉產(chǎn)量和質(zhì)量創(chuàng)造了條件。

49.2：本發(fā)明通過采用綜合磁選處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鋰渣中鐵硅的有效分離，提高了主產(chǎn)品—硅鋁微粉精品的產(chǎn)量，同時(shí)產(chǎn)品中鐵雜質(zhì)的含量得到有效控制。

50.3：本發(fā)明還通過在磁性物料中有效回收了鉭鈮資源，實(shí)現(xiàn)了廢棄資源的再利用，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

51.4：本發(fā)明通過采用固液兩相脫硫技術(shù)，使得脫硫更徹底，為保證了產(chǎn)品的質(zhì)量創(chuàng)

造了有利條件。

52.5：本發(fā)明通過多級(jí)環(huán)水的分級(jí)循環(huán)再利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了污水的零排放，同時(shí)還減少了新水的補(bǔ)充量，節(jié)約了水資源。

附圖說(shuō)明

53.圖1為本發(fā)明所述鋰渣的綜合處理工藝流程圖。

54.圖2為現(xiàn)有技術(shù)鋰渣處理工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

55.下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行舉例說(shuō)明，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的范圍包括但不限于以下實(shí)施例。

56.一種鋰渣的綜合處理工藝，該工藝包括如下步驟：

57.1)磨礦處理：將鋰渣進(jìn)行磨礦處理，獲得磨礦粉料。

58.2)弱磁選處理：將步驟1)獲得的磨礦粉料進(jìn)行弱磁選處理，獲得磁性物料i和弱磁選后物料。

59.3)強(qiáng)磁選處理：將步驟2)獲得的弱磁選后物料進(jìn)行強(qiáng)磁選處理，獲得磁性物料ii和強(qiáng)磁選后物料。

60.4)浮選處理：將步驟3)獲得的強(qiáng)磁選后物料經(jīng)一級(jí)濃縮過濾后再進(jìn)行浮選處理，獲得含硫尾渣和浮選后物料。

61.5)堿轉(zhuǎn)處理：向步驟4)獲得的浮選后物料中添加可溶性碳酸鹽，然后經(jīng)過二級(jí)濃縮過濾后獲得硅鋁微粉粗品。

62.2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：該工藝還包括：

63.6)干燥除鐵：將步驟5)獲得的硅鋁微粉粗品進(jìn)行干燥，然后再將干燥后的硅鋁微粉粗品經(jīng)過除鐵處理后獲得硅鋁微粉精品。

64.作為優(yōu)選，該工藝還包括：

65.7)將步驟3)獲得的磁性物料ii經(jīng)過浮選處理獲得雜質(zhì)料和砂料。然后將砂料經(jīng)過重選處理獲得輕砂物料和重砂物料。最后將重砂物料經(jīng)過一級(jí)濃縮過濾后獲得鉭鈮精礦。

66.作為優(yōu)選，該工藝還包括：

67.8)將步驟2)獲得的磁性物料i、步驟7)中浮選過程得到的雜質(zhì)料、重選過程得到的輕砂物料混合獲得混合料，然后將混合料經(jīng)過一級(jí)濃縮過濾后獲得含鐵尾渣。

68.作為優(yōu)選，步驟3)中獲得的強(qiáng)磁選后物料中的fe2o3含量小于等于0.5％，優(yōu)選為小于等于0.45％。(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

69.作為優(yōu)選，步驟5)中獲得的硅鋁微粉粗品中的so3含量小于等于0.5％，優(yōu)選為小于等于0.45％。(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

70.作為優(yōu)選，在步驟1)中，所述磨礦處理采用閉路磨礦工藝，具體為：將鋰渣給入球磨機(jī)(例如長(zhǎng)筒型球磨機(jī))中，球磨機(jī)磨礦后排料至旋流器進(jìn)行分級(jí)，所述旋流器的溢流物料即為磨礦粉料。旋流器沉砂則返回至球磨機(jī)中再進(jìn)行磨礦處理。

71.作為優(yōu)選，經(jīng)過磨礦處理后得到的磨礦粉料的粒徑為-45μm占比不低于95％，優(yōu)選粒徑為-45μm占比不低于98％。

72.作為優(yōu)選，在步驟1)中，所述磨礦處理過程中添加分散劑。優(yōu)選，所述分散劑為水玻璃、蘇打、磷酸鹽中的一種或幾種。

73.作為優(yōu)選，在步驟4)、步驟7)和步驟8)中所述的一級(jí)濃縮過濾后均產(chǎn)生有一級(jí)環(huán)水。作為優(yōu)選，將所述一級(jí)環(huán)水任選地用作為步驟1)磨礦處理用水或步驟2)弱磁選處理用水或步驟3)強(qiáng)磁選處理用水或步驟7)中浮選、重選處理用水。

74.作為優(yōu)選，在步驟5)堿轉(zhuǎn)處理中所述的二級(jí)濃縮過濾后產(chǎn)生有二級(jí)環(huán)水。作為優(yōu)選，將所述二級(jí)環(huán)水用作為步驟4)浮選處理用水。

75.作為優(yōu)選，在步驟5)的堿轉(zhuǎn)處理過程中，所述浮選后物料中添加可溶性碳酸鹽后料漿的ph為7-14，優(yōu)選ph為8-12。

76.作為優(yōu)選，所述可溶性碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸銨中的一種或幾種，優(yōu)選為碳酸鈉或碳酸鉀。

77.作為優(yōu)選，在步驟6)中，所述除鐵處理為磁力除鐵。所述磁力除鐵為將干燥后的硅鋁微粉粗品通過磁力格柵進(jìn)行除鐵后獲得硅鋁微粉精品。

78.作為優(yōu)選，將步驟4)中獲得的含硫尾渣和/或步驟8)中獲得的含鐵尾渣用作為水泥摻合料。

79.作為優(yōu)選，步驟2)中，所述弱磁選處理采用弱磁場(chǎng)磁選機(jī)。

80.作為優(yōu)選，步驟3)中，所述強(qiáng)磁選處理采用強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)。

81.在本發(fā)明中，所述“任選地”表示全部選擇或任意選擇其中的一中或者多種。

82.在本發(fā)明中，所述鋰渣為鋰礦石硫酸法工藝提鋰后產(chǎn)生的廢渣。

83.實(shí)施例1：

84.針對(duì)四川某鋰鹽企業(yè)以鋰輝石為原料采用硫酸法制備碳酸鋰所產(chǎn)生的鋰渣(sio2：61.50％、al2o3：20.95％，so3：7.27％、fe2o3：0.81％、粒度：-45μm含量：≤45％)，首先采用球磨機(jī)磨礦，同時(shí)加入分散劑水玻璃，磨礦濃度：35％；磨礦產(chǎn)品(粒徑為-45μm占比：≥98％)先經(jīng)過弱磁選除鐵，弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.3t；然后再采用一粗一掃兩段強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)除鐵，粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.5t，掃選磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.8t，強(qiáng)磁選獲得的含磁性物料漿再經(jīng)浮選和重選后獲得鉭鈮精礦出售。弱磁選獲得的含磁性物料漿和浮選及重選(強(qiáng)磁選后含磁性物料漿進(jìn)行的浮選和重選處理)后的尾礦混合并脫水后可作為水泥生產(chǎn)摻和料出售。強(qiáng)磁選獲得的非磁性物料漿則采用浮選脫硫；浮選采用一次粗選、二次掃選工藝，浮選捕收劑為油酸，浮選泡沫產(chǎn)品脫水后為石膏，可作為水泥生產(chǎn)緩凝劑出售；經(jīng)浮選脫硫后的料漿中加入碳酸鈉調(diào)節(jié)ph至10，然后再進(jìn)行濃縮、過濾和烘干，并經(jīng)過磁力格柵除鐵后即可獲得硅鋁微粉產(chǎn)品。

85.硅鋁微粉產(chǎn)品中主要成分為：al2o3：25.37％，sio2：68.52％，fe2o3：0.39％，so3：0.29％，產(chǎn)率：71.5％，達(dá)到部分代替葉蠟石用于生產(chǎn)玻璃纖維的質(zhì)量要求。生產(chǎn)廢水分級(jí)循環(huán)使用，無(wú)外排。

86.實(shí)施例2：

87.針對(duì)四川某鋰鹽企業(yè)以鋰輝石為原料采用硫酸法制備碳酸鋰所產(chǎn)生的鋰渣(sio2：61.50％、al2o3：20.95％，so3：7.27％、fe2o3：0.81％、粒度：-45μm含量：≤45％)，首先采用球磨機(jī)磨礦，同時(shí)加入分散劑水玻璃，磨礦濃度：40％；磨礦產(chǎn)品(粒徑為-45μm占比：≥98％)先經(jīng)過弱磁選除鐵，弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.3t；然后再采用一粗一掃兩段強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)

除鐵，粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.5t，掃選磁場(chǎng)強(qiáng)度為2.5t，強(qiáng)磁選獲得的含磁性物料漿再經(jīng)浮選和重選后獲得鉭鈮精礦出售。弱磁選獲得的含磁性物料漿和浮選及重選(強(qiáng)磁選后含磁性物料漿進(jìn)行的浮選和重選處理)后的尾礦混合并脫水后可作為水泥生產(chǎn)摻和料出售。強(qiáng)磁選獲得的非磁性物料漿則采用浮選脫硫；浮選采用一次粗選、二次掃選工藝，浮選捕收劑為油酸，浮選泡沫產(chǎn)品脫水后為石膏，可作為水泥生產(chǎn)緩凝劑出售；經(jīng)浮選脫硫后的料漿中加入碳酸鈉調(diào)節(jié)ph至11，然后再進(jìn)行濃縮、過濾和烘干，并經(jīng)過磁力格柵除鐵后即可獲得硅鋁微粉產(chǎn)品。

88.硅鋁微粉產(chǎn)品中主要成分為：al2o3：25.42％，sio2：68.57％，fe2o3：0.28％，so3：0.30％，產(chǎn)率：73.1％，達(dá)到部分代替葉蠟石用于生產(chǎn)玻璃纖維的質(zhì)量要求。生產(chǎn)廢水分級(jí)循環(huán)使用，無(wú)外排。

89.實(shí)施例3：

90.針對(duì)實(shí)施例1中的鋰渣，首先加水調(diào)漿，礦漿濃度：30％，同時(shí)加入分散劑水玻璃；鋰渣礦漿先采用弱磁場(chǎng)(磁場(chǎng)強(qiáng)度：0.3t)磁選機(jī)除鐵，再采用強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)強(qiáng)度：1.5t)磁選機(jī)除鐵；除鐵后物料采用球磨機(jī)磨礦，磨礦濃度：35％；磨礦產(chǎn)品(粒徑為-45μm占比：≥98％)再采用強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)強(qiáng)度：1.8t)磁選機(jī)除鐵；強(qiáng)磁選(磁場(chǎng)強(qiáng)度：1.8t)獲得的含磁性物料漿再經(jīng)浮選和重選后獲得鉭鈮精礦出售。弱磁選獲得的含磁性物料漿和浮選及重選(強(qiáng)磁選后含磁性物料漿進(jìn)行的浮選和重選處理)后的尾礦混合并脫水后可作為水泥生產(chǎn)摻和料出售，強(qiáng)磁選(磁場(chǎng)強(qiáng)度：1.8t)獲得的非磁性物料漿則采用浮選脫硫；浮選采用一次粗選、二次掃選工藝，浮選捕收劑為油酸，浮選泡沫產(chǎn)品脫水后為石膏，可作為水泥生產(chǎn)緩凝劑出售；經(jīng)浮選脫硫后的料漿中加入碳酸鉀調(diào)節(jié)ph至10，然后再進(jìn)行濃縮、過濾和烘干，并經(jīng)過磁力格柵除鐵后即可獲得硅鋁微粉產(chǎn)品。

91.硅鋁微粉產(chǎn)品中主要成分為：al2o3：25.58％，sio2：69.72％，fe2o3：0.35％，so3：0.31％，產(chǎn)率：69.7％，達(dá)到部分代替葉蠟石用于生產(chǎn)玻璃纖維的質(zhì)量要求。生產(chǎn)廢水分級(jí)循環(huán)使用，無(wú)外排。

92.實(shí)施例4：

93.針對(duì)實(shí)施例1中的鋰渣，首先加水調(diào)漿，礦漿濃度：30％，同時(shí)加入分散劑水玻璃；鋰渣礦漿先采用弱磁場(chǎng)(磁場(chǎng)強(qiáng)度：0.5t)磁選機(jī)除鐵，再采用強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)強(qiáng)度：2.0t)磁選機(jī)除鐵；除鐵后物料采用球磨機(jī)磨礦，磨礦濃度：40％；磨礦產(chǎn)品(粒徑為-45μm占比：≥98％)再采用強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)強(qiáng)度：2.5t)磁選機(jī)除鐵；強(qiáng)磁選(磁場(chǎng)強(qiáng)度：2.5t)獲得的含磁性物料漿再經(jīng)浮選和重選后獲得鉭鈮精礦出售。弱磁選獲得的含磁性物料漿和浮選及重選(強(qiáng)磁選后含磁性物料漿進(jìn)行的浮選和重選處理)后的尾礦混合并脫水后可作為水泥生產(chǎn)摻和料出售，強(qiáng)磁選(磁場(chǎng)強(qiáng)度：1.8t)獲得的非磁性物料漿則采用浮選脫硫；浮選采用一次粗選、二次掃選工藝，浮選捕收劑為油酸，浮選泡沫產(chǎn)品脫水后為石膏，可作為水泥生產(chǎn)緩凝劑出售；經(jīng)浮選脫硫后的料漿中加入碳酸鉀調(diào)節(jié)ph至11，然后再進(jìn)行濃縮、過濾和烘干，并經(jīng)過磁力格柵除鐵后即可獲得硅鋁微粉產(chǎn)品。

94.硅鋁微粉產(chǎn)品中主要成分為：al2o3：25.64％，sio2：69.77％，fe2o3：0.22％，so3：0.33％，產(chǎn)率：70.2％，達(dá)到部分代替葉蠟石用于生產(chǎn)玻璃纖維的質(zhì)量要求。生產(chǎn)廢水分級(jí)循環(huán)使用，無(wú)外排。

95.實(shí)施例5：

96.針對(duì)實(shí)施例1中的鋰渣，原料加水調(diào)漿，礦漿濃度：30％，同時(shí)加入分散劑水玻璃；礦漿首先采用浮選脫硫，采用一次粗選、二次掃選浮選工藝，浮選捕收劑為油酸，浮選泡沫產(chǎn)品脫水后為石膏，可作為水泥生產(chǎn)緩凝劑出售；浮選作業(yè)非泡沫產(chǎn)品進(jìn)行脫水處理，含水率降為15％以下，之后采用球磨機(jī)磨礦，磨礦濃度：35％；磨礦產(chǎn)品(粒徑為-45μm占比：≥98％)先經(jīng)過弱磁選除鐵，弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.3t；再采用一粗一掃兩段強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)除鐵，粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.5t，掃選磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.8t，強(qiáng)磁選獲得的含磁性物料漿再經(jīng)浮選和重選后獲得鉭鈮精礦出售。弱磁選獲得的含磁性物料漿和浮選及重選(強(qiáng)磁選后含磁性物料漿進(jìn)行的浮選和重選處理)后的尾礦混合并脫水后可作為水泥生產(chǎn)摻和料出售。強(qiáng)磁選獲得的非磁性物料漿中加入碳酸銨調(diào)節(jié)ph至10，然后再進(jìn)行濃縮、過濾和烘干，并經(jīng)過磁力格柵除鐵后即可獲得硅鋁微粉產(chǎn)品。

97.硅鋁微粉產(chǎn)品中主要成分為：al2o3：26.15％，sio2：68.95％，fe2o3：0.37％，so3：0.28％，產(chǎn)率：65.8％，達(dá)到部分代替葉蠟石用于生產(chǎn)玻璃纖維的質(zhì)量要求。生產(chǎn)廢水分級(jí)循環(huán)使用，無(wú)外排。

98.實(shí)施例6：

99.針對(duì)實(shí)施例1中的鋰渣，原料加水調(diào)漿，礦漿濃度：30％，同時(shí)加入分散劑水玻璃；礦漿首先采用浮選脫硫，采用一次粗選、二次掃選浮選工藝，浮選捕收劑為油酸，浮選泡沫產(chǎn)品脫水后為石膏，可作為水泥生產(chǎn)緩凝劑出售；浮選作業(yè)非泡沫產(chǎn)品進(jìn)行脫水處理，含水率降為15％以下，之后采用球磨機(jī)磨礦，磨礦濃度：40％；磨礦產(chǎn)品(粒徑為-45μm占比：≥98％)先經(jīng)過弱磁選除鐵，弱磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.3t；再采用一粗一掃兩段強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)除鐵，粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為2.0t，掃選磁場(chǎng)強(qiáng)度為2.5t，強(qiáng)磁選獲得的含磁性物料漿再經(jīng)浮選和重選后獲得鉭鈮精礦出售。弱磁選獲得的含磁性物料漿和浮選及重選(強(qiáng)磁選后含磁性物料漿進(jìn)行的浮選和重選處理)后的尾礦混合并脫水后可作為水泥生產(chǎn)摻和料出售。強(qiáng)磁選獲得的非磁性物料漿中加入碳酸銨調(diào)節(jié)ph至11，然后再進(jìn)行濃縮、過濾和烘干，并經(jīng)過磁力格柵除鐵后即可獲得硅鋁微粉產(chǎn)品。

100.硅鋁微粉產(chǎn)品中主要成分為：al2o3：26.22％，sio2：68.99％，fe2o3：0.24％，so3：0.30％，產(chǎn)率：68.8％，達(dá)到部分代替葉蠟石用于生產(chǎn)玻璃纖維的質(zhì)量要求。生產(chǎn)廢水分級(jí)循環(huán)使用，無(wú)外排。

101.對(duì)比例1：

102.針對(duì)四川某鋰鹽企業(yè)以鋰輝石為原料采用硫酸法制備碳酸鋰所產(chǎn)生的鋰渣(sio2：60.50％、al2o3：21.52％，so3：7.00％、fe2o3：0.78％、粒度：-45μm含量：≤50％)，原料加水調(diào)漿，礦漿濃度：30％，同時(shí)加入分散劑水玻璃；礦漿首先采用浮選脫硫，采用一次粗選、二次掃選浮選工藝，浮選捕收劑為油酸，浮選泡沫產(chǎn)品脫水后為石膏，可作為水泥生產(chǎn)緩凝劑出售；浮選作業(yè)非泡沫產(chǎn)品采用一段強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)除鐵，粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.5t，磁選得到的含磁性物料漿脫水后可作為水泥生產(chǎn)摻和料出售，非磁性物料漿再進(jìn)行濃縮、過濾和烘干，即可獲得硅鋁微粉產(chǎn)品。

103.硅鋁微粉產(chǎn)品中主要成分為：al2o3：25.47％，sio2：72.59％，fe2o3：0.7％，so3：0.5％，產(chǎn)率：45％，可用作生產(chǎn)陶瓷的原料，還達(dá)不到部分代替葉蠟石作為生產(chǎn)玻璃纖維原料的質(zhì)量要求。浮選泡沫濃縮作業(yè)的溢流含硫較高，無(wú)法循環(huán)使用，需定期處理后外排，對(duì)環(huán)境造成壓力。

104.對(duì)比例2：

105.針對(duì)四川某鋰鹽企業(yè)以鋰輝石為原料采用硫酸法制備碳酸鋰所產(chǎn)生的鋰渣(sio2：60.50％、al2o3：21.52％，so3：7.00％、fe2o3：0.78％、粒度：-45μm含量：≤70％)，原料加水調(diào)漿，礦漿濃度：30％，同時(shí)加入分散劑水玻璃；礦漿首先采用浮選脫硫，采用一次粗選、二次掃選浮選工藝，浮選捕收劑為油酸，浮選泡沫產(chǎn)品脫水后為石膏，可作為水泥生產(chǎn)緩凝劑出售；浮選作業(yè)非泡沫產(chǎn)品采用一段強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)除鐵，粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為2.0t，磁選得到的含磁性物料漿脫水后可作為水泥生產(chǎn)摻和料出售，非磁性物料漿再進(jìn)行濃縮、過濾和烘干，即可獲得硅鋁微粉產(chǎn)品。

106.硅鋁微粉產(chǎn)品中主要成分為：al2o3：25.49％，sio2：72.61％，fe2o3：0.65％，so3：0.51％，產(chǎn)率：46.9％，可用作生產(chǎn)陶瓷的原料，還達(dá)不到部分代替葉蠟石作為生產(chǎn)玻璃纖維原料的質(zhì)量要求。浮選泡沫濃縮作業(yè)的溢流含硫較高，無(wú)法循環(huán)使用，需定期處理后外排，對(duì)環(huán)境造成壓力。技術(shù)特征：

1.一種鋰渣的綜合處理工藝，其特征在于：該工藝包括如下步驟：1)磨礦處理：將鋰渣進(jìn)行磨礦處理，獲得磨礦粉料；2)弱磁選處理：將步驟1)獲得的磨礦粉料進(jìn)行弱磁選處理，獲得磁性物料i和弱磁選后物料；3)強(qiáng)磁選處理：將步驟2)獲得的弱磁選后物料進(jìn)行強(qiáng)磁選處理，獲得磁性物料ii和強(qiáng)磁選后物料；4)浮選處理：將步驟3)獲得的強(qiáng)磁選后物料經(jīng)一級(jí)濃縮過濾后再進(jìn)行浮選處理，獲得含硫尾渣和浮選后物料；5)堿轉(zhuǎn)處理：向步驟4)獲得的浮選后物料中添加可溶性碳酸鹽，然后經(jīng)過二級(jí)濃縮過濾后獲得硅鋁微粉粗品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：該工藝還包括：6)干燥除鐵：將步驟5)獲得的硅鋁微粉粗品進(jìn)行干燥，然后再將干燥后的硅鋁微粉粗品經(jīng)過除鐵處理后獲得硅鋁微粉精品。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征在于：該工藝還包括：7)將步驟3)獲得的磁性物料ii經(jīng)過浮選處理獲得雜質(zhì)料和砂料；然后將砂料經(jīng)過重選處理獲得輕砂物料和重砂物料；最后將重砂物料經(jīng)過一級(jí)濃縮過濾后獲得鉭鈮精礦；和/或8)將步驟2)獲得的磁性物料i、步驟7)中浮選過程得到的雜質(zhì)料、重選過程得到的輕砂物料混合獲得混合料，然后將混合料經(jīng)過一級(jí)濃縮過濾后獲得含鐵尾渣。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于：步驟3)中獲得的強(qiáng)磁選后物料中的fe2o3含量小于等于0.5％，優(yōu)選為小于等于0.45％；和/或步驟5)中獲得的硅鋁微粉粗品中的so3含量小于等于0.5％，優(yōu)選為小于等于0.45％。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于：在步驟1)中，所述磨礦處理采用閉路磨礦工藝，具體為：將鋰渣給入球磨機(jī)(例如長(zhǎng)筒型球磨機(jī))中，球磨機(jī)磨礦后排料至旋流器進(jìn)行分級(jí)，所述旋流器的溢流物料即為磨礦粉料；旋流器沉砂則返回至球磨機(jī)中再進(jìn)行磨礦處理；作為優(yōu)選，經(jīng)過磨礦處理后得到的磨礦粉料的粒徑為-45μm占比不低于95％，優(yōu)選粒徑為-45μm占比不低于98％；優(yōu)選的是，在步驟1)中，所述磨礦處理過程中添加分散劑；優(yōu)選，所述分散劑為水玻璃、蘇打、磷酸鹽中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于：在步驟4)、步驟7)和步驟8)中所述的一級(jí)濃縮過濾后均產(chǎn)生有一級(jí)環(huán)水；作為優(yōu)選，將所述一級(jí)環(huán)水任選地用作為步驟1)磨礦處理用水或步驟2)弱磁選處理用水或步驟3)強(qiáng)磁選處理用水或步驟7)中浮選、重選處理用水。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于：在步驟5)堿轉(zhuǎn)處理中所述的二級(jí)濃縮過濾后產(chǎn)生有二級(jí)環(huán)水；作為優(yōu)選，將所述二級(jí)環(huán)水用作為步驟4)浮選處理用水。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于：在步驟5)的堿轉(zhuǎn)處理過程中，所述浮選后物料中添加可溶性碳酸鹽后料漿的ph為7-14，優(yōu)選ph為8-12；和/或所述可溶性碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸銨中的一種或幾種，優(yōu)選為碳酸鈉或碳酸鉀。9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于：在步驟6)中，所述除鐵處理為

磁力除鐵；所述磁力除鐵為將干燥后的硅鋁微粉粗品通過磁力格柵進(jìn)行除鐵后獲得硅鋁微粉精品。10.根據(jù)權(quán)利要求3-9中任一項(xiàng)所述的工藝，其特征在于：將步驟4)中獲得的含硫尾渣和/或步驟8)中獲得的含鐵尾渣用作為水泥摻合料；和/或步驟2)中，所述弱磁選處理采用弱磁場(chǎng)磁選機(jī)；和/或步驟3)中，所述強(qiáng)磁選處理采用強(qiáng)磁場(chǎng)磁選機(jī)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種鋰渣的綜合處理工藝，通過采用磨礦處理技術(shù)、弱-強(qiáng)磁選除鐵技術(shù)以及固液兩相脫硫技術(shù)和多級(jí)環(huán)水分級(jí)循環(huán)技術(shù)，對(duì)鋰礦石硫酸法工藝提鋰后產(chǎn)生的廢渣進(jìn)行綜合利用。本發(fā)明可以有效地將含鐵、含硫雜質(zhì)組分與硅鋁組分分離，為綜合利用鋰渣生產(chǎn)硅鋁微粉、鉭鈮精礦等高附加值產(chǎn)品創(chuàng)造條件。同時(shí)還解決了現(xiàn)有生產(chǎn)工藝存在的產(chǎn)品粒度粗、產(chǎn)量低、有價(jià)金屬浪費(fèi)、廢水外排等問題，具有較好的推廣應(yīng)用前景。推廣應(yīng)用前景。推廣應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：張?zhí)?喻明軍 肖業(yè)儉 趙強(qiáng) 黃月娥 吳革雄 冀歡慶

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.09.09

技術(shù)公布日：2022/3/25