1.本發(fā)明涉及鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，屬于礦石提鋰的固體廢棄物資源化處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.鋰輝石冶煉渣為礦石提鋰的固體廢棄物，而鋰輝石提鋰工藝是當(dāng)前比較成熟的礦石提鋰工藝，此方法先將天然鋰輝石在950～1100℃焙燒，使其由單斜晶系的α-鋰輝石轉(zhuǎn)變成四方晶系的β-鋰輝石，由于晶型轉(zhuǎn)變，礦物的物理化學(xué)性質(zhì)也隨著晶體結(jié)構(gòu)的變化而產(chǎn)生明顯變化，化學(xué)活性增加，能與酸堿發(fā)生各種反應(yīng)。鋰輝石提鋰過(guò)程中，往往不可避免的殘留了部分鋰在鋰渣中，充分挖掘固廢資源中鋰的二次回收利用價(jià)值，將具有重要意義。

3.鋰輝石冶煉渣中主要化學(xué)成分為sio2和al2o3，主要為硅鋁酸鹽和石英，其次還含有石膏以及少量的鋰輝石和鐵礦物，經(jīng)檢測(cè)鋰渣原料中so3含量為3～8％，fe2o3含量0.8～1.2％，li2o含量0.3～0.6％，(tanb)2o5含量為120～180ppm，其中有價(jià)金屬鋰和鉭鈮具有綜合回收利用價(jià)值。

4.在使用鋰輝石生產(chǎn)鋰鹽的工藝中，每生產(chǎn)一噸鋰鹽時(shí)大約排出8～10噸鋰渣，按照這種排放量，會(huì)產(chǎn)生大量鋰渣，不僅堆放導(dǎo)致土地資源浪費(fèi)，且保管不善，含堿、酸的渣水流失，危害害農(nóng)田，污染環(huán)境。目前，鋰渣綜合利用主要應(yīng)用于水泥建材行業(yè)，附加值低，其中少量的鋰、鉭鈮金屬和石膏沒(méi)有得到回收利用，同時(shí)隨著鋰渣量的爆發(fā)式增長(zhǎng)，水泥建材行業(yè)對(duì)鋰渣的消納已接近飽和，因此，鋰渣的消納問(wèn)題將成為未來(lái)亟需解決的問(wèn)題。

5.公開(kāi)號(hào)為cn110015855a的發(fā)明專利公開(kāi)了一種鋰渣的處理方法，通過(guò)對(duì)鋰云母的提鋰鋰渣進(jìn)行硫酸浸提，使鋰、銣、銫、鉀、鋁和鈉的浸出率均達(dá)88％以上，得到的酸浸渣中主要成分為石英和石膏，石英和石膏又可作為混凝土摻合料進(jìn)行二次利用。該方法雖然回收渣中的鋰等有價(jià)元素，但回收成本相對(duì)較高，容易造成更多固體渣或廢液，有一定的環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，且并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的解決鋰渣的消納問(wèn)題，絕大部分鋰渣仍只能作為廉價(jià)的水泥建材的摻合料使用。

6.公開(kāi)號(hào)為cn114702048a的發(fā)明專利公開(kāi)了一種鋰渣固廢資源化回收工藝，通過(guò)對(duì)鋰渣分別進(jìn)行酸堿反應(yīng)，得到了硫酸鉀、硫酸鈉、碳酸鋰、碳酸銫、碳酸銣等產(chǎn)品。該工藝較為復(fù)雜，成本高，且還需引入氫氟酸，容易造成環(huán)境的污染，鋰渣中大部分不溶酸的固體物也僅僅作為建材材料使用，無(wú)法真正做到鋰渣資源化處置。

7.公開(kāi)號(hào)為cn113621811a的發(fā)明專利公開(kāi)了一種鋰輝石礦渣回收鉭鈮的方法，該技術(shù)前提條件是需添加少量廢酸使礦渣漿液ph＝4～5，易對(duì)設(shè)備造成腐蝕，具有一定環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。

8.公開(kāi)號(hào)為cn114226413a的發(fā)明專利公開(kāi)了一種鋰渣綜合處理工藝，包括采用磨礦、磁選、浮選、堿轉(zhuǎn)化等工藝得到硅鋁微粉，一般地，鋰輝石冶煉渣細(xì)度較細(xì)，該工藝沒(méi)有對(duì)鋰渣進(jìn)行分級(jí)磨礦，且采用添加碳酸鈉或碳酸鉀進(jìn)行堿轉(zhuǎn)化的方式降低微粉中的硫，導(dǎo)致磨礦成本和脫硫成本較高；雖然該工藝也能得到玻纖用的硅鋁微粉，但并沒(méi)有合理回收

鋰渣中的有價(jià)金屬鋰和石膏，難以真正意義上實(shí)現(xiàn)鋰渣的資源化處置。

9.公開(kāi)號(hào)為cn113976309a的發(fā)明專利公開(kāi)了鋰渣綜合回收鋰、鉭鈮、硅鋁微粉、鐵精礦和石膏的方法，將鋰渣重選后弱磁得到精礦1和尾礦1，精礦1弱磁分離得到粗粒鉭鈮富料和粗粒鐵精礦；將尾礦1進(jìn)行浮選，獲得石膏和尾礦2；尾礦2粉碎后，進(jìn)行弱磁分離，得到細(xì)粒鐵精礦和尾礦3；將尾礦3強(qiáng)磁分離得到精礦2和尾礦4，尾礦4干燥即得硅鋁微粉；精礦2重選得到細(xì)粒鉭鈮精礦和高鐵富鋰料，再?gòu)母哞F富鋰料中回收鋰。采用該方法回收鋰渣中的鋰，只回收了產(chǎn)量較小的高鐵富鋰料中的部分鋰，硅鋁微粉產(chǎn)品中的li2o沒(méi)有得到回收，鋰的全流程回收率為20.5％，回收率低，導(dǎo)致鋰資源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

10.針對(duì)以上缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法。

11.本發(fā)明鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，包括以下步驟：

12.a.制漿：鋰輝石冶煉渣和水混勻，配成固液質(zhì)量比為1:1～3的鋰渣礦漿；

13.b.磨礦：步驟a的鋰渣礦漿進(jìn)行粒度分級(jí)，分成細(xì)粒級(jí)漿料和粗粒級(jí)漿料，粗粒級(jí)漿料進(jìn)行濕式磨礦，磨細(xì)后與細(xì)粒級(jí)漿料合并，得到細(xì)漿料；

14.c.浸出：細(xì)漿料中加入硫酸，調(diào)節(jié)ph至1～1.5，加熱攪拌浸出；然后固液分離，得到酸性渣料和浸出液；所述浸出液為貧鋰液；

15.d.調(diào)漿：酸性渣料洗滌后，加入水或回水?dāng)嚢柚茲{，調(diào)節(jié)礦漿濃度為25～35wt％，并通過(guò)加入石灰石或生石灰或熟石灰調(diào)節(jié)礦漿ph至6～7；

16.e.浮選：步驟d調(diào)漿后的漿料進(jìn)行浮選脫硫，得到脫硫鋰渣和浮選泡沫產(chǎn)品；

17.f.磁選：脫硫鋰渣采用中磁磁選，得到含鐵物料a和中磁精礦；中磁精礦采用強(qiáng)磁磁選，得到含鐵物料b和強(qiáng)磁精礦；強(qiáng)磁精礦過(guò)濾，干燥，得到硅鋁精粉和過(guò)濾液a；

18.g.重選：含鐵物料a和含鐵物料b進(jìn)行鉭鈮重選，得到鉭鈮粗精礦和重選尾渣；

19.h.弱磁磁選：鉭鈮粗精礦采用弱磁磁選除去磁性鐵雜質(zhì)，濃縮過(guò)濾，得到鉭鈮精礦和過(guò)濾液b，磁性鐵雜質(zhì)與重選尾渣合并，濃縮過(guò)濾得到鐵渣和過(guò)濾液c。

20.在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，步驟b中，所述細(xì)粒級(jí)漿料為粒徑≤45μm的物料，粗粒級(jí)漿料為粒徑＞45μm的物料。

21.在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，粗粒級(jí)漿料濕式磨礦的磨礦細(xì)度為-45μm含量≥90％。

22.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，步驟c中，浸出溫度為60～90℃，浸出時(shí)間為1～3h。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟c中，浸出溫度為80～90℃，浸出時(shí)間為2～3h。

23.在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟c中，浸出液作為貧鋰液返回步驟a替代部分水，循環(huán)浸出后得到富鋰液；步驟d中洗滌產(chǎn)生的洗滌液作為貧鋰液返回步驟a替代部分水；其中，貧鋰液中l(wèi)i2o含量＜5g/l；所述的富鋰液中l(wèi)i2o含量≥5g/l；優(yōu)選循環(huán)浸出的次數(shù)為2～4次。

24.在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，步驟d中，采用石灰石、生石灰或者熟石灰調(diào)節(jié)ph值；調(diào)節(jié)礦漿濃度為28～32％。

25.在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，步驟e中，浮選泡沫產(chǎn)品，濃縮過(guò)濾得到石膏產(chǎn)

品和過(guò)濾液a

′

。

26.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，步驟f中，中磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)大小為0.2～0.6t，強(qiáng)磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)大小為1.0～1.7t。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，中磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為0.3～0.5t，強(qiáng)磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為1.0～1.5t。

27.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，步驟g中，重選為采用螺旋溜槽+搖床選礦，或毛毯機(jī)+搖床選礦，或離心選礦機(jī)+搖床選礦。

28.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，步驟h中，弱磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為0.1～0.2t；優(yōu)選弱磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為0.12～0.16t。

29.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，f步驟和h步驟的過(guò)濾之前先進(jìn)行濃縮。

30.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，過(guò)濾液a

′

經(jīng)水處理后返回至回水池進(jìn)行循環(huán)使用，過(guò)濾液a、過(guò)濾液b和過(guò)濾液c直接返回至回水池循環(huán)使用；回水池回水返回至制漿、洗滌、調(diào)漿、浮選、磁選、重選環(huán)節(jié)循環(huán)使用；優(yōu)選水處理方法包括沉淀、吸附、活性污泥處理中的至少一種。

31.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

32.1、本發(fā)明能將鋰渣中鋰進(jìn)行回收利用，使得鋰渣中的li2o降低至0.15％以下，鋰浸出率≥65％，能顯著提高鋰資源的綜合利用率，鋰回收成本較低。

33.2、本發(fā)明能將鋰渣中的鉭、鈮回收利用，得到(tanb)2o5含量≥30％的鉭鈮精礦，工藝簡(jiǎn)單，高效環(huán)保，既實(shí)現(xiàn)了渣料的脫鐵，又回收了渣料中的鉭鈮，實(shí)現(xiàn)了鋰渣中有價(jià)金屬鉭鈮的綠色高效的回收利用。

34.3、本發(fā)明對(duì)鋰渣進(jìn)行脫硫脫鐵后，可以獲得一種用于玻璃纖維行業(yè)的硅鋁精粉產(chǎn)品以及附加產(chǎn)品石膏，其硅鋁精粉的fe2o3≤0.4％，so3≤0.3％，達(dá)到可用于玻璃纖維的高品質(zhì)硅鋁精粉要求；石膏so3品位≥40％，可用于建筑行業(yè)。

35.4、本發(fā)明將浮選系統(tǒng)過(guò)濾水處理與磁選系統(tǒng)水分開(kāi)，其中石膏過(guò)濾液體單獨(dú)處理，而磁選系統(tǒng)水無(wú)需處理即可循環(huán)，其優(yōu)勢(shì)在于降低了水處理量，節(jié)約生產(chǎn)成本。

36.5、本專利對(duì)鋰渣“吃干榨盡”，無(wú)廢渣廢水產(chǎn)生，從根本上解決鋰渣的消納問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)鋰渣資源化綜合利用，變廢為寶。

附圖說(shuō)明

37.圖1為本發(fā)明實(shí)施例1-3中的鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法工藝流程圖。

38.圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中的鋰輝石冶煉渣的xrd圖譜。

39.圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中的鋰輝石冶煉渣的掃描電鏡圖譜，顯示少量鋰輝石被halsi2o6(酸和β鋰輝石反應(yīng)產(chǎn)物)包裹。

40.圖4為本發(fā)明實(shí)施例1中的鋰輝石冶煉渣的掃描電鏡圖譜，顯示鉭鈮鐵礦(columbite)與halsi2o6、正長(zhǎng)石(orthoclase)連生。

具體實(shí)施方式

41.本發(fā)明鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，包括以下步驟：

42.a.制漿：鋰輝石冶煉渣和水混勻，配成固液質(zhì)量比為1:1～3的鋰渣礦漿；

43.b.磨礦：步驟a的鋰渣礦漿進(jìn)行粒度分級(jí)，分成細(xì)粒級(jí)漿料和粗粒級(jí)漿料，粗粒級(jí)

漿料進(jìn)行濕式磨礦，磨細(xì)后與細(xì)粒級(jí)漿料合并，得到細(xì)漿料；

44.c.浸出：細(xì)漿料中加入硫酸，調(diào)節(jié)ph至1～1.5，加熱攪拌浸出；然后固液分離，得到酸性渣料和浸出液；所述浸出液為貧鋰液；

45.d.調(diào)漿：酸性渣料洗滌后，加入水和石灰石混合，并調(diào)節(jié)ph至6～7，調(diào)節(jié)礦漿濃度為25～35wt％；

46.e.浮選：步驟d調(diào)漿后的漿料進(jìn)行浮選脫硫，得到脫硫鋰渣和浮選泡沫產(chǎn)品；

47.f.磁選：脫硫鋰渣采用中磁磁選，得到含鐵物料a和中磁精礦；中磁精礦采用強(qiáng)磁磁選，得到含鐵物料b和強(qiáng)磁精礦；強(qiáng)磁精礦過(guò)濾，干燥，得到硅鋁精粉和過(guò)濾液a；

48.g.重選：含鐵物料a和含鐵物料b進(jìn)行鉭鈮重選，得到鉭鈮粗精礦和重選尾渣；

49.h.弱磁磁選：鉭鈮粗精礦采用弱磁磁選除去磁性鐵雜質(zhì)，過(guò)濾，得到鉭鈮精礦和過(guò)濾液b，磁性鐵雜質(zhì)與重選尾渣合并，過(guò)濾得到鐵渣和過(guò)濾液c。

50.本發(fā)明方法，能夠最大限度的回收利用鋰渣，無(wú)廢渣廢水產(chǎn)生，從根本上解決鋰渣的消納問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)鋰渣資源化綜合利用，變廢為寶。

51.其中，a步驟為制漿，將鋰輝石冶煉渣與水?dāng)嚢杌靹?，制備成固液質(zhì)量比為1:1～3的鋰渣礦漿。

52.b步驟為磨礦，將a步驟配制好的鋰渣礦漿進(jìn)行粒度分級(jí)，分成細(xì)粒級(jí)漿料和粗粒級(jí)漿料，粗粒級(jí)漿料進(jìn)行濕式磨礦，磨細(xì)后與細(xì)粒級(jí)漿料合并，得到細(xì)漿料。

53.在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，粒度分級(jí)的粒徑為45μm，即細(xì)粒級(jí)漿料為粒徑≤45μm的物料，粗粒級(jí)漿料為粒徑＞45μm的物料。

54.在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，粗粒級(jí)漿料濕式磨礦的磨礦細(xì)度為-45μm含量≥90％。

55.c步驟為浸出，采用硫酸浸出法，細(xì)漿料中加入硫酸，調(diào)節(jié)ph至1～1.5，加熱攪拌浸出，然后固液分離，得到酸性渣料和浸出液。

56.鋰輝石冶煉渣中殘留有l(wèi)i2o含量0.3～0.6％，經(jīng)檢測(cè)其中β鋰的含量占70～80％，該部分鋰為礦石提鋰浸出過(guò)程中未反應(yīng)完全的鋰，剩余部分鋰為未完全晶型轉(zhuǎn)化的α鋰。因此，本發(fā)明采用磨礦+加熱酸浸的方式回收鋰渣中的殘留β鋰。

57.本領(lǐng)域常用的浸出溫度和時(shí)間均適用于本發(fā)明。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，浸出溫度為60～90℃，浸出時(shí)間為1～3h。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，浸出溫度為80～90℃，浸出時(shí)間為2～3h。此時(shí)，鋰的浸出率≥65％。

58.c步驟的固液分離可以采用本領(lǐng)域常用方法，包括但不限于過(guò)濾或離心。固液分離得到的固體為酸性渣料，液體為浸出液。

59.由于鋰輝石冶煉渣中l(wèi)i2o含量不高，此時(shí)，浸出液為貧鋰液，其li2o含量＜5g/l。為了富集鋰，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，該貧鋰液返回步驟a替代部分水，循環(huán)浸出后得到富鋰液。優(yōu)選的，循環(huán)浸出的次數(shù)為2～4次。此時(shí)，得到的富鋰液中l(wèi)i2o含量≥5g/l。該富鋰液可返回鋰鹽廠的浸出工段生產(chǎn)碳酸鋰或氫氧化鋰產(chǎn)品。

60.d步驟為調(diào)漿，酸性渣料洗滌后，與水混合，并調(diào)節(jié)ph至6～7，并調(diào)節(jié)礦漿濃度為25～35wt％。

61.為了提高鋰的回收利用率，同時(shí)循環(huán)利用水資源，d步驟中，洗滌產(chǎn)生的洗滌液作為貧鋰液返回步驟a替代部分水。

62.酸性渣料洗滌后，仍殘留有少量酸，需要加入堿調(diào)節(jié)ph值。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，d步驟中，采用石灰石、生石灰或者熟石灰調(diào)節(jié)ph值。

63.在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，d步驟中，調(diào)節(jié)礦漿濃度為28～32％。

64.e步驟為浮選，將d步驟調(diào)漿后的漿料作為浮選的給料進(jìn)行鋰渣浮選脫硫，得到脫硫鋰渣和浮選泡沫產(chǎn)品。

65.浮選脫硫?yàn)楦∵x分離渣料中石膏，具體為往浮選槽中加入浮選石膏的捕收藥劑和調(diào)整劑并充氣產(chǎn)生泡沫，石膏與藥劑作用后，吸附在泡沫上被刮出，實(shí)現(xiàn)石膏的分離脫出；所述的脫硫鋰渣中so3含量≤0.3％；浮選泡沫產(chǎn)品為渣料石膏，浮選過(guò)程中，將粗選和掃選的泡沫，經(jīng)過(guò)精選得到較高純度的石膏泡沫產(chǎn)品；所述的石膏捕收劑為陰離子捕收劑，包括但不限于甲基椰油?；；撬徕c、月桂?；彼徕c、椰子油脂肪酸丙氨酸鈉、椰油酰兩性基乙酸鈉、月桂酰基甘氨酸、椰油酰甘氨酸鈉、椰油酰丙氨酸鈉、醚胺醋酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、月桂醇醚磷酸酯、單十二烷基磷酸酯鉀、聚氧乙烯單烷基磷酸酯中的一種或幾種，所述的調(diào)整劑包括但不限于水玻璃、六偏磷酸鈉、cmc中的至少一種。

66.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，浮選泡沫產(chǎn)品濃縮過(guò)濾得到石膏產(chǎn)品和過(guò)濾液a

′

。

67.石膏過(guò)濾水含有石膏捕收藥劑，直接循環(huán)使用會(huì)對(duì)鋰渣脫硫指標(biāo)有較大影響，因此，過(guò)濾液a

′

需要經(jīng)過(guò)水處理后，可以全部返回回水池循環(huán)利用。水處理方法可以采用常規(guī)的份，包括但不限于沉淀、吸附、活性污泥處理中的至少一種。

68.f步驟為磁選，脫硫鋰渣采用中磁磁選，得到含鐵物料a和中磁精礦；中磁精礦采用強(qiáng)磁磁選進(jìn)一步降低精礦中的鐵含量，得到弱磁性的含鐵物料b和強(qiáng)磁精礦；強(qiáng)磁精礦過(guò)濾，干燥，得到硅鋁精粉和過(guò)濾液a。

69.中磁精礦為渣料經(jīng)濕式中磁磁選除鐵后的物料，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，中磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)大小為0.2～0.6t。優(yōu)選的，中磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為0.3～0.5t。

70.強(qiáng)磁精礦為渣料經(jīng)濕式強(qiáng)磁磁選除鐵后的物料。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，強(qiáng)磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)大小為1.0～1.7t。優(yōu)選的，強(qiáng)磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為1.0～1.5t。

71.強(qiáng)磁精礦經(jīng)過(guò)過(guò)濾、干燥后可以得到硅鋁精粉，其中，所述硅鋁精粉fe2o3含量≤0.4％，so3≤0.3％。其過(guò)濾液a直接返回至回水池循環(huán)使用。

72.優(yōu)選的，強(qiáng)磁精礦過(guò)濾之前先進(jìn)行濃縮。

73.g步驟為重選，含鐵物料a和含鐵物料b進(jìn)行鉭鈮重選，得到鉭鈮粗精礦和重選尾渣。其中，重選后密度大的物料為鉭鈮粗精礦，重選后密度小的物料為重選尾渣?？梢詫⒑F物料a和含鐵物料b合并進(jìn)行鉭鈮重選，也可以將含鐵物料a和含鐵物料b分別進(jìn)行鉭鈮重選。

74.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，重選為采用螺旋溜槽+搖床選礦，或毛毯機(jī)+搖床選礦，或離心選礦機(jī)+搖床選礦。

75.h步驟為弱磁磁選，鉭鈮粗精礦采用弱磁磁選除去磁性鐵雜質(zhì)，過(guò)濾，得到鉭鈮精礦和過(guò)濾液b。優(yōu)選的，過(guò)濾之前先進(jìn)行濃縮。

76.在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，弱磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為0.1～0.2t。優(yōu)選的，弱磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為0.12～0.16t。

77.弱磁磁選可以除去磁鐵礦、鐵屑等磁性鐵雜質(zhì)，得到鉭鈮精礦。本發(fā)明鉭鈮精礦的(tanb)2o5含量≥30％。磁性鐵雜質(zhì)可用于水泥建材行業(yè)。

78.磁性鐵雜質(zhì)與重選尾渣合并，過(guò)濾得到鐵渣和過(guò)濾液c。優(yōu)選的，過(guò)濾之前進(jìn)行濃縮。

79.在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中，過(guò)濾液a、過(guò)濾液b和過(guò)濾液c直接返回至回水池循環(huán)使用；回水池回水返回至制漿、洗滌、調(diào)漿、浮選、磁選、重選環(huán)節(jié)循環(huán)使用。這樣，可以節(jié)約水資源，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水零排放，節(jié)約用水成本，對(duì)環(huán)境友好。

80.下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

81.實(shí)施例1～3的鋰渣分別來(lái)自四川、江蘇、江西的某鋰輝石提鋰冶煉渣，其主要化學(xué)成分如表1所示。

82.表1鋰冶煉渣化學(xué)成分/％

83.鋰輝石冶煉渣so3fe2o3al2o3sio2li2ota2o5nb2o5實(shí)施例14.431.1620.1054.600.390.00780.0063實(shí)施例25.390.8921.3352.580.530.00850.0071實(shí)施例36.871.0819.8753.260.560.00980.0076

84.實(shí)施例1

85.如圖1所示，一種鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，該鋰輝石冶煉渣來(lái)自于四川，其成分見(jiàn)表1。具體利用的實(shí)施步驟如下：

86.1.對(duì)鋰輝石冶煉渣加水進(jìn)行攪拌制漿，配成固液比為1:1的漿料；漿料采用旋流器分級(jí)，45μm以上的粗粒級(jí)漿料進(jìn)入球磨機(jī)磨礦，磨礦介質(zhì)采用陶瓷介質(zhì)，磨至細(xì)度為-45μm占92％；磨細(xì)后的漿料與旋流器分級(jí)的45μm以下的細(xì)粒級(jí)漿料合并作為浸出原料。

87.2.將浸出原料加入反應(yīng)釜或者反應(yīng)池中，同時(shí)加入濃酸調(diào)節(jié)ph至1.0，加熱至80℃，并攪拌浸出2h。

88.3.浸出完成后，采用離心機(jī)進(jìn)行固液分離，得到浸出渣和貧鋰浸出液a；對(duì)浸出渣進(jìn)行洗滌，得到貧鋰浸出液b，貧鋰浸出液a和貧鋰浸出液b合并返回至攪拌制漿工序，進(jìn)行循環(huán)浸出；循環(huán)浸出2次后得到的富鋰液，富鋰液返回碳酸鋰工廠的浸出工段繼續(xù)生產(chǎn)碳酸鋰產(chǎn)品。該富鋰液中鋰含量以及鋰浸出率或收率見(jiàn)表2。

89.4.洗滌后的浸出渣，加入石灰石中和浸出渣中的殘酸，調(diào)節(jié)礦漿ph至6～7，并調(diào)節(jié)礦漿濃度至32％后，分別加入石膏捕收劑和調(diào)整劑，其中捕收劑選擇月桂酰基氨酸鈉30～50份和醚胺醋酸鈉10～20份，調(diào)整劑采用水玻璃，石膏捕收劑用量為400g/t，水玻璃用量為3000g/t，經(jīng)過(guò)1次粗選、3次掃選和2次精選的浮選脫硫過(guò)程后得到泡沫產(chǎn)品和脫硫后的鋰渣漿料，泡沫產(chǎn)品經(jīng)過(guò)濃縮池濃縮和過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后得到石膏產(chǎn)品，過(guò)濾水經(jīng)化學(xué)絮凝沉淀處理后返回回水池循環(huán)使用。該石膏產(chǎn)品化學(xué)成分見(jiàn)表3。

90.5.浮選脫硫后的鋰渣漿料經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.3t滾筒中磁機(jī)和磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.5t的高梯度強(qiáng)磁機(jī)階段磁選除鐵后得到脫鐵渣料和含鐵物料a以及含鐵物料b。

91.6.含鐵物料a和含鐵物料b合并經(jīng)螺旋溜槽+搖床重選后得到鉭鈮粗精礦和鐵渣a；鉭鈮粗精礦經(jīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.12t弱磁選機(jī)除去磁性鐵雜質(zhì)后得到鉭鈮精礦和鐵渣b，鉭鈮精礦經(jīng)濃縮池濃縮、過(guò)濾后得到鉭鈮精礦產(chǎn)品，過(guò)濾水進(jìn)行回水處理后循環(huán)使用；鐵渣a和鐵渣b合并經(jīng)濃縮池濃縮，過(guò)濾后得到鐵渣，鉭鈮精礦經(jīng)濃縮池濃縮、過(guò)濾后得到鉭鈮精礦產(chǎn)品，過(guò)濾水進(jìn)入回水池循環(huán)使用。鉭鈮精礦產(chǎn)品品位及回收率見(jiàn)表4。

92.7.脫鐵渣料經(jīng)過(guò)濃縮池濃縮和過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后，再經(jīng)烘干，得到硅鋁精粉產(chǎn)品，過(guò)濾水進(jìn)入回水池循環(huán)使用。硅鋁精粉產(chǎn)品化學(xué)成分見(jiàn)表5。

93.實(shí)施例2

94.如圖1所示，一種鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，該鋰輝石冶煉渣來(lái)自于江蘇，其成分見(jiàn)表1。具體利用的實(shí)施步驟如下：

95.1.對(duì)鋰輝石冶煉渣加水進(jìn)行攪拌制漿，配成固液比為1:2的漿料；漿料采用旋流器分級(jí)，45μm以上的粗粒級(jí)漿料進(jìn)入球磨機(jī)磨礦，磨礦介質(zhì)采用陶瓷介質(zhì)，磨至細(xì)度為-45μm占90％；磨細(xì)后的漿料與旋流器分級(jí)的45μm以下的細(xì)粒級(jí)漿料合并作為浸出原料。

96.2.將浸出原料加入反應(yīng)釜或者反應(yīng)池中，同時(shí)加入濃酸調(diào)節(jié)ph至1.2，加熱至85℃，并攪拌浸出2.5h。

97.3.浸出完成后，采用過(guò)濾進(jìn)行固液分離，得到浸出渣和貧鋰浸出液a；對(duì)浸出渣進(jìn)行洗滌，得到貧鋰浸出液b，貧鋰浸出液a和貧鋰浸出液b合并返回至攪拌制漿工序，進(jìn)行循環(huán)浸出；循環(huán)浸出3次后得到的富鋰液，富鋰液返回碳酸鋰工廠的浸出工段繼續(xù)生產(chǎn)碳酸鋰產(chǎn)品。該富鋰液中鋰含量以及鋰浸出率或收率見(jiàn)表2。

98.4.洗滌后的浸出渣，加入生石灰中和浸出渣中的殘酸，調(diào)節(jié)礦漿ph至6～7，并調(diào)節(jié)礦漿濃度至28％后，分別加入石膏捕收劑及調(diào)整劑，捕收劑采用椰子油脂肪酸丙氨酸鈉50～70份、十二烷基苯磺酸鈉2～5份、月桂醇醚磷酸酯5～10份，調(diào)整劑采用六偏磷酸鈉，石膏捕收劑用量為600g/t，六偏磷酸用量為1000g/t，經(jīng)過(guò)1次粗選、3次掃選和2次精選的浮選脫硫過(guò)程后得到泡沫產(chǎn)品和脫硫后的鋰渣漿料，泡沫產(chǎn)品經(jīng)過(guò)濃縮池濃縮和過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后得到石膏產(chǎn)品，過(guò)濾水經(jīng)活性炭吸附處理后返回回水池循環(huán)使用。該石膏產(chǎn)品化學(xué)成分見(jiàn)表3。

99.5.浮選脫硫后的鋰渣漿料經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.4t滾筒中磁機(jī)和磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.0t的高梯度強(qiáng)磁機(jī)階段磁選除鐵后得到脫鐵渣料和含鐵物料a以及含鐵物料b。

100.6.含鐵物料a和含鐵物料b合并經(jīng)毛毯機(jī)+搖床重選后得到鉭鈮粗精礦和鐵渣a；鉭鈮粗精礦經(jīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.15t弱磁選機(jī)除去磁性鐵雜質(zhì)后得到鉭鈮精礦和鐵渣b；鐵渣a和鐵渣b合并經(jīng)濃縮池濃縮、過(guò)濾后得到鐵渣，鉭鈮精礦經(jīng)濃縮池濃縮、過(guò)濾后得到鉭鈮精礦產(chǎn)品，過(guò)濾水進(jìn)入回水池循環(huán)使用。鉭鈮精礦產(chǎn)品品位及回收率見(jiàn)表4。

101.7.脫鐵渣料經(jīng)過(guò)濃縮池濃縮和過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后，再經(jīng)烘干，得到硅鋁精粉產(chǎn)品，過(guò)濾水進(jìn)入回水池循環(huán)使用。硅鋁精粉產(chǎn)品化學(xué)成分見(jiàn)表5。

102.實(shí)施例3

103.如圖1所示，一種鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，該鋰輝石冶煉渣來(lái)自于江西，其成分見(jiàn)表1。具體利用的實(shí)施步驟如下：

104.1.對(duì)鋰輝石冶煉渣加水進(jìn)行攪拌制漿，配成固液比為1:3的漿料；漿料采用旋流器分級(jí)，45μm以上的粗粒級(jí)漿料進(jìn)入球磨機(jī)磨礦，磨礦介質(zhì)采用陶瓷介質(zhì)，磨至細(xì)度為-45μm占95％；磨細(xì)后的漿料與旋流器分級(jí)的45μm以下的細(xì)粒級(jí)漿料合并作為浸出原料。

105.2.將浸出原料加入反應(yīng)釜或者反應(yīng)池中，同時(shí)加入濃酸調(diào)節(jié)ph至1.5，加熱至90℃，并攪拌浸出3h。

106.3.浸出完成后，采用過(guò)濾進(jìn)行固液分離，得到浸出渣和貧鋰浸出液a；對(duì)浸出渣進(jìn)行洗滌，得到貧鋰浸出液b，貧鋰浸出液a和貧鋰浸出液b合并返回至攪拌制漿工序，進(jìn)行循

環(huán)浸出；循環(huán)浸出4次后得到的富鋰液，富鋰液返回碳酸鋰工廠的浸出工段繼續(xù)生產(chǎn)碳酸鋰產(chǎn)品。該富鋰液中鋰含量以及鋰浸出率或收率見(jiàn)表2。

107.4.洗滌后的浸出渣，加入石灰石中和浸出渣中的殘酸，調(diào)節(jié)礦漿ph至6～7，并調(diào)節(jié)礦漿濃度至32％后，分別加入石膏捕收劑及調(diào)整劑，捕收劑采用椰油酰丙氨酸鈉60～80份、十二烷基硫酸鈉5～10份，調(diào)整劑采用cmc，石膏捕收劑用量為550g/t，cmc用量為200g/t，經(jīng)過(guò)1次粗選、3次掃選和2次精選的浮選脫硫過(guò)程后得到泡沫產(chǎn)品和脫硫后的鋰渣漿料，泡沫產(chǎn)品經(jīng)過(guò)濃縮池濃縮和過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后得到石膏產(chǎn)品，過(guò)濾水經(jīng)活性污泥法處理后返回回水池循環(huán)使用。該石膏產(chǎn)品化學(xué)成分見(jiàn)表3。

108.5.浮選脫硫后的鋰渣漿料經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.5t滾筒中磁機(jī)和磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.3t的高梯度強(qiáng)磁機(jī)階段磁選除鐵后得到脫鐵渣料和含鐵物料a以及含鐵物料b。

109.6.含鐵物料a和含鐵物料b合并離心選礦機(jī)+搖床重選后得到鉭鈮粗精礦和鐵渣a；鉭鈮粗精礦經(jīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.16t弱磁選機(jī)除去磁性鐵雜質(zhì)后得到鉭鈮精礦和鐵渣b；鐵渣a和鐵渣b合并經(jīng)濃縮池濃縮，過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后得到鐵渣，鉭鈮精礦經(jīng)濃縮池濃縮、過(guò)濾后得到鉭鈮精礦產(chǎn)品，過(guò)濾水進(jìn)入回水池循環(huán)使用。鉭鈮精礦產(chǎn)品品位及回收率見(jiàn)表4。

110.7.脫鐵渣料經(jīng)過(guò)濃縮池濃縮和過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后，再經(jīng)烘干，得到硅鋁精粉產(chǎn)品，過(guò)濾水進(jìn)入回水池循環(huán)使用。硅鋁精粉產(chǎn)品化學(xué)成分見(jiàn)表5。

111.表2實(shí)施例1～3鋰渣酸浸指標(biāo)

[0112][0113]

表3實(shí)施例1～3所得的石膏產(chǎn)品化學(xué)成分/％

[0114]

實(shí)施項(xiàng)so3fe2o3實(shí)施例140.820.26實(shí)施例241.030.21實(shí)施例342.760.18

[0115]

表4實(shí)施例1～3所得的鉭鈮精礦產(chǎn)品指標(biāo)/％

[0116][0117]

表5實(shí)施例1～3所得的硅鋁精粉產(chǎn)品化學(xué)成分/％

[0118]

硅鋁精粉so3fe2o3al2o3sio2li2o實(shí)施例10.280.3924.5467.320.11實(shí)施例20.270.3623.8868.610.10

實(shí)施例30.250.3824.7667.170.11

[0119]

可見(jiàn)，采用本發(fā)明方法，可以綜合回收利用鋰渣中的鋰、鉭、鈮、硅、鋁等元素，且無(wú)廢水廢渣產(chǎn)生，可以解決未來(lái)鋰渣消納問(wèn)題，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)鋰渣資源化綜合利用。技術(shù)特征：

1.鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，其特征在于，包括以下步驟：a.制漿：鋰輝石冶煉渣和水混勻，配成固液質(zhì)量比為1:1～3的鋰渣礦漿；b.磨礦：步驟a的鋰渣礦漿進(jìn)行粒度分級(jí)，分成細(xì)粒級(jí)漿料和粗粒級(jí)漿料，粗粒級(jí)漿料進(jìn)行濕式磨礦，磨細(xì)后與細(xì)粒級(jí)漿料合并，得到細(xì)漿料；c.浸出：細(xì)漿料中加入硫酸，調(diào)節(jié)ph至1～1.5，加熱攪拌浸出；然后固液分離，得到酸性渣料和浸出液；所述浸出液為貧鋰液；d.調(diào)漿：酸性渣料洗滌后，加入水或回水?dāng)嚢柚茲{，調(diào)節(jié)礦漿濃度為25～35wt％，并通過(guò)加入石灰石或生石灰或熟石灰調(diào)節(jié)礦漿ph至6～7；e.浮選：步驟d調(diào)漿后的漿料進(jìn)行浮選脫硫，得到脫硫鋰渣和浮選泡沫產(chǎn)品；f.磁選：脫硫鋰渣采用中磁磁選，得到含鐵物料a和中磁精礦；中磁精礦采用強(qiáng)磁磁選，得到含鐵物料b和強(qiáng)磁精礦；強(qiáng)磁精礦過(guò)濾，干燥，得到硅鋁精粉和過(guò)濾液a；g.重選：含鐵物料a和含鐵物料b進(jìn)行鉭鈮重選，得到鉭鈮粗精礦和重選尾渣；h.弱磁磁選：鉭鈮粗精礦采用弱磁磁選除去磁性鐵雜質(zhì)，濃縮過(guò)濾，得到鉭鈮精礦和過(guò)濾液b，磁性鐵雜質(zhì)與重選尾渣合并，濃縮過(guò)濾得到鐵渣和過(guò)濾液c。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，其特征在于：步驟b中，所述細(xì)粒級(jí)漿料為粒徑≤45μm的物料，粗粒級(jí)漿料為粒徑＞45μm的物料；優(yōu)選濕式磨礦的磨礦細(xì)度為-45μm含量≥90％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，其特征在于：步驟c中，浸出溫度為60～90℃，浸出時(shí)間為1～3h；優(yōu)選浸出溫度為80～90℃，浸出時(shí)間為2～3h。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，其特征在于：步驟c中，浸出液作為貧鋰液返回步驟a替代部分水，循環(huán)浸出后得到富鋰液；步驟d中洗滌產(chǎn)生的洗滌液作為貧鋰液返回步驟a替代部分水；其中，貧鋰液中l(wèi)i2o含量＜5g/l；所述的富鋰液中l(wèi)i2o含量≥5g/l；優(yōu)選循環(huán)浸出的次數(shù)為2～4次。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，其特征在于：步驟d中，采用石灰石、生石灰或者熟石灰調(diào)節(jié)ph值；調(diào)節(jié)礦漿濃度為28～32％。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，其特征在于：步驟e中，浮選泡沫產(chǎn)品，濃縮過(guò)濾得到石膏產(chǎn)品和過(guò)濾液a

′

。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，其特征在于：步驟f中，中磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)大小為0.2～0.6t，強(qiáng)磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)大小為1.0～1.7t；優(yōu)選中磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為0.3～0.5t，強(qiáng)磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為1.0～1.5t。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，其特征在于：步驟g中，重選為采用螺旋溜槽+搖床選礦，或毛毯機(jī)+搖床選礦，或離心選礦機(jī)+搖床選礦；步驟h中，弱磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為0.1～0.2t；優(yōu)選弱磁磁選的場(chǎng)強(qiáng)為0.12～0.16t。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，其特征在于：f步驟和h步驟的過(guò)濾之前先進(jìn)行濃縮。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，其特征在于：過(guò)濾液a

′

經(jīng)水處理后返回至回水池進(jìn)行循環(huán)使用，過(guò)濾液a、過(guò)濾液b和過(guò)濾液c直接返回至回水池循環(huán)使用；回水池回水返回至制漿、洗滌、調(diào)漿、浮選、磁選、重選環(huán)節(jié)循環(huán)使用；優(yōu)選水處理方法包括沉淀、吸附、活性污泥處理中的至少一種。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法，屬于礦石提鋰的固體廢棄物資源化處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供鋰輝石冶煉渣資源化綜合利用方法。該方法包括制漿、磨礦、浸出、調(diào)漿、浮選、磁選、重選和弱磁磁選。本發(fā)明工藝能將鋰渣中鋰、鉭、鈮進(jìn)行回收利用，工藝簡(jiǎn)單，高效環(huán)保，顯著提高鋰資源的綜合利用率，既實(shí)現(xiàn)了渣料的脫鐵，又回收了渣料中的鉭鈮鋰，還可以獲得一種用于玻璃纖維行業(yè)的硅鋁精粉產(chǎn)品以及附加產(chǎn)品石膏。此外，本發(fā)明可以降低水處理量，節(jié)約生產(chǎn)成本；還可以對(duì)對(duì)鋰渣“吃干榨盡”，無(wú)廢渣廢水產(chǎn)生，從根本上解決鋰渣的消納問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)鋰渣資源化綜合利用，變廢為寶。為寶。為寶。

技術(shù)研發(fā)人員：鄧星星 常麗娟 殷志剛 張杰 易鵬 何芋崎 徐川 高宜寶

受保護(hù)的技術(shù)使用者：天齊創(chuàng)鋰科技（深圳）有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2023.05.11

技術(shù)公布日：2023/8/5