锂云母矿处理方法
首页 企业 产品 技术 资讯 图库 视频 需求 会议 活动 产业
锂云母矿处理方法
来源:江西九岭锂业股份有限公司
访问:463
简介: 本发明公开一种锂云母矿处理方法,包括锂瓷石矿石的预处理、连续高梯度磁选、高效重力精选和强磁选、脱泥浮选、选矿尾泥回收锂云母、废料尾泥资源化、尾矿中石英砂和长石分离、锂云母提锂尾渣制备凝胶材料。本申请将全资源化利用锂瓷石,矿石中全部有价金属将被提取出来,过程产生的尾泥进一步浮选用于提取锂云母精矿,提取锂云母精矿后的尾泥用于制备陶瓷;
权利要求

1.一种云母矿处理方法,其特征在于,所述锂云母矿处理方法包括:

S1、锂瓷石矿石的预处理:将锂瓷石进行破碎,得到矿粒,再将矿粒送入球磨机加水研磨,得到研磨好的浆料;

S2、连续高梯度磁选:将所述浆料进入连续高梯度磁选系统进行磁选;

S3、高效重力精选和强磁选:将所述磁选后的浆料进入重选系统,得到重矿物钽铌矿以及轻矿浆;再将钽铌锡矿进行酸浸烘干后进入强磁机磁选,得到连续上磁物和未上磁物,所述连续上磁物为钽铌精矿,所述未上磁物为锡精矿;

S4、脱泥浮选:将所述轻矿浆进入旋流器中进行脱泥分级,得到选矿尾泥和脱泥后的浆料,对脱泥后的浆料调节pH并搅拌均匀进入浮选系统,浮选之后得到锂云母精矿和尾矿;

S5、选矿尾泥回收锂云母:将所述选矿尾泥进行制浆,制浆后的选矿尾泥再进行浮选,依次经过粗选、精选、扫选得到锂云母精矿和废料尾泥;

S6、废料尾泥资源化:将废料尾泥加入发泡剂,充分搅拌,混合均匀,将混合好的陶瓷粉末和发泡剂的混合物通过压模制成陶瓷坯体,再将陶瓷坯体置于高温炉中进行烧结,最终得到陶瓷产品;

S7、尾矿中石英砂和长石分离:将尾矿进行破碎和筛分分级,分级粒径为0.075~0.5mm送入磁选机,通过磁选机去除尾矿中的铁磁性矿物,再利用浮选分离得到长石和高纯石英;

S8、锂云母精矿焙烧提取有价金属:锂云母精矿与其他辅料按比例混合搅拌均匀后进行焙烧,焙烧后的熟料冷却后,加水调浆,再过滤,得到的液体作为提锂的卤水母液,固体则经过多次水洗成为尾渣;

卤水母液加入纯碱调节pH进行沉氟,生成氟化沉淀,沉淀经过滤洗涤提纯后得到氟化铝产品以及滤液;

液体经过萃锂和有机相反萃得到碳酸锂或经过深度除钙后进行沉锂,沉锂得到的碳酸锂经过洗涤、干燥得到电池级碳酸锂;

萃锂步骤的水相再经过萃取步骤将其分为含铯有机相和含铷水相,含铯有机相经过反萃可得到碳酸铯;含铷水相则经过萃取反萃步骤得到碳酸铷;萃取产生的萃取液经过蒸发浓缩得到钾钠混合盐;混合盐中加入诱导剂,再进行加热转化过滤,得到的滤渣即为硫酸钾固体,剩余滤液再蒸发浓缩析出硫酸钠;

S9、将上述S8中得到的提锂尾渣进行预处理:清水多次洗涤尾渣后加入碱液,混合搅拌均匀,过滤,滤渣进行煅烧,即可得到预处理后的提锂尾渣;锂云母提锂尾渣制备凝胶材料:粉煤灰、提锂尾渣分别在球磨机中破碎成粉末,将粉碎后的尾渣和粉煤灰按照一定比例混合搅拌均匀后再进一步研磨,得到混合粉末;将上述混合粉末和催化剂以及化学激发剂按照一定比例混合搅拌均匀,得到凝胶材料粉末,在凝胶材料粉末中加入适量水,搅拌均匀后浇筑在模具中,常温常压下待其固化即可使用该凝胶材料。

2.根据权利要求1所述的锂云母矿处理方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述步骤S1中矿粒的粒径为20目上,所述浆料粒径为20-500目。

3.根据权利要求1所述的锂云母矿处理方法,其特征在于,所述步骤S2中,连续高梯度磁选系统磁场强度为0.2-1.5T。

4.根据权利要求1所述的锂云母矿处理方法,其特征在于,所述步骤S3中,强磁选机磁选的磁场强度>1.5T。

5.根据权利要求1所述的锂云母矿处理方法,其特征在于,所述步骤S4中,脱泥分级为得到的选矿尾泥为200~800目下得到,调节pH范围为3-13。

6.根据权利要求1所述的锂云母矿处理方法,其特征在于,所述步骤S5选矿尾泥制浆矿浆浓度为5%~60%,得到的锂云母精矿氧化锂品位在2.0%~3.0%。

7.根据权利要求1所述的锂云母矿处理方法,其特征在于,所述步骤S6充分搅拌时间为20min~60min,高温焙烧升温速率为5~20℃/min,升温至600~1200℃,保温30min-240min。

8.根据权利要求1所述的锂云母矿处理方法,其特征在于,所述步骤S7中干式磁选机的磁辊转速设置为50-800r/min;磁辊的表面磁场强度为0.2-3T。

9.根据权利要求1所述的锂云母矿处理方法,其特征在于,步骤S8中辅料为硫酸钠,硫酸钾,硫酸钙,硫酸亚铁,碳酸钙,氧化钙,氯化钙,氯化钠,氯化钾,氯化镁,氯化亚铁等化合物中的一种或多种;

主料锂云母精矿与辅料的质量比为20~70:70~20;焙烧温度为500~1100℃,焙烧时间为0.1-3h;焙烧熟料与水的比例为1:0.2~10;冷却后熟料温度需在200℃以下;

萃锂使用的萃取剂为磷酸三丁酯(TBP)、苯甲酰三氟丙酮、溴苯甲酰三氟丙酮、呋喃甲酰三氟丙酮、甲基膦酸二异戊酯、甲基膦酸二甲庚酯、膦酸三辛酯及它们异构体中的一种或多种;

稀释剂为磺化煤油、二乙苯、二甲苯、正己烷、四氯化碳中的一种或多种;

反萃剂为盐酸、草酸、二氧化碳、硫酸、硝酸等物质中的一种;

萃取剂和水相的体积比为15~1:0.5,控制萃取溶液温度在10~80℃,萃取时间2~60min,pH值为6~14;

萃铯的萃取剂为2-苄基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、t-BAMBP、4﹣叔丁基-2-(α-甲苄基)苯酚、对甲基苯酚、2﹣乙基己基膦酸单-(2-乙基己基)中一种或多种;萃取剂与水相体积比为1:1~20;稀释剂为磺化煤油、二乙苯、二甲苯、正己烷、四氯化碳中的一种或多种;

反萃剂为碳酸铵、碳酸氢铵、二氧化碳、盐酸、草酸、硫酸中的一种或多种;

烘干温度在60~150℃,烘干时间20min~120min,煅烧温度为200~600℃,煅烧时间0.1~3h;

萃铷的萃取剂为对2-苄基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、t-BAMBP、4﹣叔丁基-2-(α-甲苄基)苯酚、对甲基苯酚、2﹣乙基己基膦酸单-(2-乙基己基)中的一种或多种;稀释剂为磺化煤油、二乙苯、二甲苯、正己烷、四氯化碳中的一种或多种;反萃剂为二氧化碳、盐酸、草酸、二氧化碳、硫酸中的一种或多种,萃取剂与含铷水相的体积比为0.5:1~20,高纯碳酸铷烘干和煅烧的温度时间与高纯碳酸铯一致;诱导剂为氯化钾、氯化钠、硫酸钠或硫酸钾,混合盐与诱导剂加入的质量比为5:0.1~5,诱导结晶温度在20~100℃。

10.根据权利要求1所述的锂云母矿处理方法,其特征在于,步骤S9中所述洗涤次数为1~6次,洗涤时固液比为1:0.5~1:10;碱液是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物中的一种或多种;碱液pH在7~14;碱液与尾渣的质量比为0.1~10:10;煅烧温度为100~600℃,时间为0.1~8h;混合搅拌时间为2~40min;化学激发剂为偏硅酸钠、硅酸钠、六偏磷酸钠、九水偏硅酸钠、碳酸盐、氢氧化物、碱性氧化物中的一种或多种;催化剂为聚氨酯酚、聚氧乙烯醚、木质素磺酸盐中的一种或多种;混合粉末与催化剂和化学激发剂的质量比为1:(0.1~1):(0.1~1)。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及锂云母矿处理领域,尤其涉及一种锂云母矿处理方法。

背景技术

[0002]锂作为绿色能源金属,在新能源中占据着非常重要的地位。如何确保锂资源的稳定供应成为了一个亟待解决的问题。中国作为全球最大的锂产品生产和消费国,其锂资源的供应安全直接关系到国家能源安全和新能源产业的可持续发展。相较于传统的锂辉石提锂方式,锂云母提锂在国内资源利用、经济成本及有价金属综合回收等方面展现出明显优势。

[0003]江西宜春被称为“亚洲锂都”,储备了大量的锂云母矿,是全球最大的锂云母矿区,锂矿资源储量全国占比近40%。瓷石型锂云母矿则是锂云母矿中最常见最普遍存在的一种,它的化学成分为K{Li2-xAl1+x[Al2xSi4-2xO10](OH,F)2},其中x=0~0.5,属于钾和锂的基性铝硅酸盐。此外,该锂云母矿还伴生有多种有价值的元素,如钠、钾、硅、钽、铌、铷、铯、锡等,具有极高的潜在综合回收利用价值。

[0004]锂云母矿全资源化利用技术主要包括原矿分选、精矿冶炼、尾料回收三个阶段。分选阶段的主要挑战是锂云母矿成分复杂、锂品味低、资源利用低。冶炼中难点在于焙烧能耗大、锂收率低、有价金属回收难。回收痛点在于渣量大、资源化程度低。因此,在原矿分选阶段,应采用先进的选矿技术,如浮选、磁选、重选等联合使用,提高锂云母的富集比;通过化学或物理方法对原矿进行预处理,如破碎、磨矿、浸出等,改善矿物表面性质,提高分离效率;引入自动化、智能化分选设备;在冶炼阶段,采用高效节能的焙烧设备,如循环流化床、闪速焙烧等,减少能耗;通过改进冶炼工艺,如采用湿法冶金技术替代部分火法冶金,提高锂的提取率和纯度;研发多金属综合回收技术,实现对锂及其他有价金属的高效回收;在尾料回收阶段,对尾渣进行资源化利用,如提取其中的有价元素、作为建筑材料或填充材料等;采用先进的环保技术,如固化稳定化、化学处理等方法,降低废渣中的有害物质含量,确保安全处置;构建锂云母资源循环利用体系,实现“原料-产品-废弃物-再生原料”的闭环流动,提高资源利用效率和环境效益。本发明综合以上各个阶段解决手段,提出了一种全资源利用锂云母的方法。

发明内容

[0005]本发明的主要目的是提供一种锂云母矿处理方法,旨在解决上述技术问题。

[0006]为实现上述目的,本发明提出的一种锂云母矿处理方法包括:

[0007]S1、锂瓷石矿石的预处理:将锂瓷石进行破碎,得到矿粒,再将矿粒送入球磨机加水研磨,得到研磨好的浆料;

[0008]S2、连续高梯度磁选:将所述浆料进入连续高梯度磁选系统进行磁选;

[0009]S3、高效重力精选和强磁选:将所述磁选后的浆料进入重选系统,得到重矿物钽铌锡矿以及轻矿浆;再将钽铌锡矿进行酸浸烘干后进入强磁机磁选,得到连续上磁物和未上磁物,所述连续上磁物为钽铌精矿,所述未上磁物为锡精矿;

[0010]S4、脱泥浮选:将所述轻矿浆进入旋流器中进行脱泥分级,得到选矿尾泥和脱泥后的浆料,对脱泥后的浆料调节pH并搅拌均匀进入浮选系统,浮选之后得到锂云母精矿和尾矿;

[0011]S5、选矿尾泥回收锂云母:将所述选矿尾泥进行制浆,制浆后的选矿尾泥再进行浮选,依次经过粗选、精选、扫选得到锂云母精矿和废料尾泥;

[0012]S6、废料尾泥资源化:将废料尾泥加入发泡剂,充分搅拌,混合均匀,将混合好的陶瓷粉末和发泡剂的混合物通过压模制成陶瓷坯体,再将陶瓷坯体置于高温炉中进行烧结,最终得到陶瓷产品;

[0013]S7、尾矿中石英砂和长石分离:将尾矿进行破碎和筛分分级,分级粒径为0.075~0.5mm送入磁选机,通过磁选机去除尾矿中的铁磁性矿物,再利用浮选分离得到长石和高纯石英;

[0014]S8、锂云母精矿焙烧提取有价金属:锂云母精矿与其他辅料按比例混合搅拌均匀后进行焙烧,焙烧后的熟料冷却后,加水调浆,再过滤,得到的液体作为提锂的卤水母液,固体则经过多次水洗成为尾渣;

[0015]卤水母液加入纯碱调节pH进行沉氟,生成氟化铝沉淀,沉淀经过滤洗涤提纯后得到氟化铝产品以及滤液;

[0016]液体经过萃锂和有机相反萃取得到碳酸锂或经过深度除钙后进行沉锂,沉锂得到的碳酸锂经过洗涤、干燥得到电池级碳酸锂;

[0017]萃锂步骤的水相再经过萃取步骤将其分为含铯有机相和含铷水相,含铯有机相经过反萃可得到碳酸铯;含铷水相则经过萃取反萃步骤得到碳酸铷;萃取产生的萃取液经过蒸发浓缩得到钾钠混合盐;混合盐中加入诱导剂,再进行加热转化过滤,得到的滤渣即为硫酸钾固体,剩余滤液再蒸发浓缩析出硫酸钠;

[0018]S9、将上述S8中得到的提锂尾渣进行预处理:清水多次洗涤尾渣后加入碱液,混合搅拌均匀,过滤,滤渣进行煅烧,即可得到预处理后的提锂尾渣;锂云母提锂尾渣制备凝胶材料:粉煤灰、提锂尾渣分别在球磨机中破碎成粉末,将粉碎后的尾渣和粉煤灰按照一定比例混合搅拌均匀后再进一步研磨,得到混合粉末;将上述混合粉末和催化剂以及化学激发剂按照一定比例混合搅拌均匀,得到凝胶材料粉末,在凝胶材料粉末中加入适量水,搅拌均匀后浇筑在模具中,常温常压下待其固化即可使用该凝胶材料。

[0019]在一实施例中,所述步骤S1中,所述步骤S1中矿粒的粒径为20目上,所述浆料粒径为20-500目。

[0020]在一实施例中,所述步骤S2中,连续高梯度磁选系统磁场强度为0.2-1.5T。

[0021]在一实施例中,所述步骤S3中,强磁选机磁选的磁场强度>1.5T。

[0022]在一实施例中,所述步骤S4中,脱泥分级为得到的选矿尾泥为200~800目下得到,调节pH范围为3-13。

[0023]在一实施例中,所述步骤S5选矿尾泥制浆矿浆浓度为5%~60%,得到的锂云母精矿氧化锂品位在2.0%~3.0%。

[0024]在一实施例中,所述步骤S6充分搅拌搅拌时间为20min~60min,高温焙烧升温速率为5~20℃/min,升温至600~1200℃,保温30min-240min。

[0025]在一实施例中,所述步骤S7中干式磁选机的磁辊转速设置为50-800r/min;磁辊的表面磁场强度为0.2-3T。

[0026]在一实施例中,步骤S8中辅料为硫酸钠,硫酸钾,硫酸钙,硫酸亚铁,碳酸钙,氧化钙,氯化钙,氯化钠,氯化钾,氯化镁,氯化亚铁等化合物中的一种或多种;

[0027]主料锂云母精矿与辅料的质量比为20~70:70~20;焙烧温度为500~1100℃,焙烧时间为0.1-3h;焙烧熟料与水的比例为1:0.2~10;冷却后熟料温度需在200℃以下;

[0028]萃锂使用的萃取剂为磷酸三丁酯(TBP)、苯甲酰三氟丙酮、溴苯甲酰三氟丙酮、呋喃甲酰三氟丙酮、甲基膦酸二异戊酯、甲基膦酸二甲庚酯、膦酸三辛酯及它们异构体中的一种或多种;

[0029]稀释剂为磺化煤油、二乙苯、二甲苯、正己烷、四氯化碳中的一种或多种;

[0030]反萃剂为盐酸、草酸、二氧化碳、硫酸、硝酸等物质中的一种;

[0031]萃取剂和水相的体积比为15~1:0.5,控制萃取溶液温度在10~80℃,萃取时间2~60min,pH值为6~14;

[0032]萃铯的萃取剂为2-苄基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、t-BAMBP、4﹣叔丁基-2-(α-甲苄基)苯酚、对甲基苯酚、2﹣乙基己基膦酸单-(2-乙基己基)中一种或多种;萃取剂与水相体积比为1:1~20;稀释剂为磺化煤油、二乙苯、二甲苯、正己烷、四氯化碳中的一种或多种;

[0033]反萃剂为碳酸铵、碳酸氢铵、二氧化碳、盐酸、草酸、硫酸中的一种或多种;

[0034]烘干温度在60~150℃,烘干时间20min~120min,煅烧温度为200~600℃,煅烧时间0.1~3h;

[0035]萃铷的萃取剂为对2-苄基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、t-BAMBP、4﹣叔丁基-2-(α-甲苄基)苯酚、对甲基苯酚、2﹣乙基己基膦酸单-(2-乙基己基)中的一种或多种;稀释剂为磺化煤油、二乙苯、二甲苯、正己烷、四氯化碳中的一种或多种;反萃剂为二氧化碳、盐酸、草酸、二氧化碳、硫酸中的一种或多种,萃取剂与含铷水相的体积比为0.5:1~20,高纯碳酸铷烘干和煅烧的温度时间与高纯碳酸铯一致;诱导剂为氯化钾、氯化钠、硫酸钠或硫酸钾,混合盐与诱导剂加入的质量比为5:0.1~5,诱导结晶温度在20~100℃。

[0036]在一实施例中,步骤S9中所述洗涤次数为1~6次,洗涤时固液比为1:0.5~1:10;碱液是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物中的一种或多种;碱液pH在7~14;碱液与尾渣的质量比为0.1~10:10;煅烧温度为100~600℃,时间为0.1~8h;混合搅拌时间为2~40min;化学激发剂为偏硅酸钠、硅酸钠、六偏磷酸钠、九水偏硅酸钠、碳酸盐、氢氧化物、碱性氧化物中的一种或多种;催化剂为聚氨酯酚、聚氧乙烯醚、木质素磺酸盐中的一种或多种;混合粉末与催化剂和化学激发剂的质量比为1:(0.1~1):(0.1~1)。

[0037]本发明的技术方案中,将锂瓷石全资源化利用,将全部有价金属全部提取出来,过程产生的尾渣尾泥也全部进行资源化处理。尾泥进一步进行浮选提取锂云母精矿,提取锂云母精矿后的尾泥可用于制备陶瓷;而浮选尾渣可作为长石提取和石英提取的原料;提锂尾渣可以用于凝胶材料的制备。降低废渣中的有害物质含量,确保安全处置;构建锂瓷石资源循环利用体系,实现“原料-产品-废弃物-再生原料”的闭环流动,提高资源利用效率和环境效益。

附图说明

[0038]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

[0039]图1为本发明实施例的锂云母矿处理方法的流程示意图。

[0040]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0041]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

[0042]并且,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

[0043]本发明提供一种锂云母矿处理方法。

[0044]如图1所示,本发明实施例提供的锂云母矿处理方法包括:

[0045]S1、锂瓷石矿石的预处理:将锂瓷石进行破碎,得到矿粒,再将矿粒送入球磨机加水研磨,得到研磨好的浆料;

[0046]S2、连续高梯度磁选:将所述浆料进入连续高梯度磁选系统进行磁选;

[0047]S3、高效重力精选和强磁选:将所述磁选后的浆料进入重选系统,得到重矿物钽铌锡矿以及轻矿浆;再将钽铌锡矿进行酸浸烘干后进入强磁机磁选,得到连续上磁物和未上磁物,所述连续上磁物为钽铌精矿,所述未上磁物为锡精矿;

[0048]S4、脱泥浮选:将所述轻矿浆进入旋流器中进行脱泥分级,得到选矿尾泥和脱泥后的浆料,对脱泥后的浆料调节pH并搅拌均匀进入浮选系统,浮选之后得到锂云母精矿和尾矿;

[0049]S5、选矿尾泥回收锂云母:将所述选矿尾泥进行制浆,制浆后的选矿尾泥再进行浮选,依次经过粗选、精选、扫选得到锂云母精矿和废料尾泥;

[0050]S6、废料尾泥资源化:将废料尾泥加入发泡剂,充分搅拌,混合均匀,将混合好的陶瓷粉末和发泡剂的混合物通过压模制成陶瓷坯体,再将陶瓷坯体置于高温炉中进行烧结,最终得到陶瓷产品;

[0051]S7、尾矿中石英砂和长石分离:将尾矿进行破碎和筛分分级,分级粒径为0.075~0.5mm送入磁选机,通过磁选机去除尾矿中的铁磁性矿物,再利用浮选分离得到长石和高纯石英;

[0052]S8、锂云母精矿焙烧提取有价金属:锂云母精矿与其他辅料按比例混合搅拌均匀后进行焙烧,焙烧后的熟料冷却后,加水调浆,再过滤,得到的液体作为提锂的卤水母液,固体则经过多次水洗成为尾渣;

[0053]卤水母液加入纯碱调节pH进行沉氟,生成氟化铝沉淀,沉淀经过滤洗涤提纯后得到氟化铝产品以及滤液;

[0054]液体经过萃锂和有机相反萃取得到碳酸锂或经过深度除钙后进行沉锂,沉锂得到的碳酸锂经过洗涤、干燥得到电池级碳酸锂;

[0055]萃锂步骤的水相再经过萃取步骤将其分为含铯有机相和含铷水相,含铯有机相经过反萃取可得到碳酸铯;含铷水相则经过萃取反萃取步骤得到碳酸铷;萃取产生的萃取液经过蒸发浓缩得到钾钠混合盐;混合盐中加入诱导剂,再进行加热转化过滤,得到的滤渣即为硫酸钾固体,剩余滤液再蒸发浓缩析出硫酸钠;

[0056]S9、将上述S8中得到的提锂尾渣进行预处理:清水多次洗涤尾渣后加入碱液,混合搅拌均匀,过滤,滤渣进行煅烧,即可得到预处理后的提锂尾渣;锂云母提锂尾渣制备凝胶材料:粉煤灰、提锂尾渣分别在球磨机中破碎成粉末,将粉碎后的尾渣和粉煤灰按照一定比例混合搅拌均匀后再进一步研磨,得到混合粉末;将上述混合粉末和催化剂以及化学激发剂按照一定比例混合搅拌均匀,得到凝胶材料粉末,在凝胶材料粉末中加入适量水,搅拌均匀后浇筑在模具中,常温常压下待其固化即可使用该凝胶材料。

[0057]在一实施例中,所述步骤S1中,所述步骤S1中矿粒的粒径为20目上,所述浆料粒径为20-500目。

[0058]在一实施例中,所述步骤S2中,连续高梯度磁选系统磁场强度为0.2-1.5T。

[0059]在一实施例中,所述步骤S3中,强磁选机磁选的磁场强度>1.5T。

[0060]在一实施例中,所述步骤S4中,脱泥分级为得到的选矿尾泥为200~800目下得到,调节pH范围为3-13。

[0061]在一实施例中,所述步骤S5选矿尾泥制浆矿浆浓度为5%~60%,得到的锂云母精矿氧化锂品位在2.0%~3.0%。

[0062]在一实施例中,所述步骤S6充分搅拌搅拌时间为20min~60min,高温焙烧升温速率为5~20℃/min,升温至600~1200℃,保温30min-240min。

[0063]在一实施例中,所述步骤S7中干式磁选机的磁辊转速设置为50-800r/min;磁辊的表面磁场强度为0.2-3T。

[0064]在一实施例中,步骤S8中辅料为硫酸钠,硫酸钾,硫酸钙,硫酸亚铁,碳酸钙,氧化钙,氯化钙,氯化钠,氯化钾,氯化镁,氯化亚铁等化合物中的一种或多种;

[0065]主料锂云母精矿与辅料的质量比为20~70:70~20;焙烧温度为500~1100℃,焙烧时间为0.1-3h;焙烧熟料与水的比例为1:0.2~10;冷却后熟料温度需在200℃以下;

[0066]萃锂使用的萃取剂为磷酸三丁酯(TBP)、苯甲酰三氟丙酮、溴苯甲酰三氟丙酮、呋喃甲酰三氟丙酮、甲基膦酸二异戊酯、甲基膦酸二甲庚酯、膦酸三辛酯及它们异构体中的一种或多种;

[0067]稀释剂为磺化煤油、二乙苯、二甲苯、正己烷、四氯化碳中的一种或多种;

[0068]反萃剂为盐酸、草酸、二氧化碳、硫酸、硝酸等物质中的一种;

[0069]萃取剂和水相的体积比为15~1:0.5,控制萃取溶液温度在10~80℃,萃取时间2~60min,pH值为6~14;

[0070]萃铯的萃取剂为2-苄基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、t-BAMBP、4﹣叔丁基-2-(α-甲苄基)苯酚、对甲基苯酚、2﹣乙基己基膦酸单-(2-乙基己基)中一种或多种;萃取剂与水相体积比为1:1~20;稀释剂为磺化煤油、二乙苯、二甲苯、正己烷、四氯化碳中的一种或多种;

[0071]反萃剂为碳酸铵、碳酸氢铵、二氧化碳、盐酸、草酸、硫酸中的一种或多种;

[0072]烘干温度在60~150℃,烘干时间20min~120min,煅烧温度为200~600℃,煅烧时间0.1~3h;

[0073]萃铷的萃取剂为对2-苄基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、t-BAMBP、4﹣叔丁基-2-(α-甲苄基)苯酚、对甲基苯酚、2﹣乙基己基膦酸单-(2-乙基己基)中的一种或多种;稀释剂为磺化煤油、二乙苯、二甲苯、正己烷、四氯化碳中的一种或多种;反萃剂为二氧化碳、盐酸、草酸、二氧化碳、硫酸中的一种或多种,萃取剂与含铷水相的体积比为0.5:1~20,高纯碳酸铷烘干和煅烧的温度时间与高纯碳酸铯一致;诱导剂为氯化钾、氯化钠、硫酸钠或硫酸钾,混合盐与诱导剂加入的质量比为5:0.1~5,诱导结晶温度在20~100℃。

[0074]在一实施例中,步骤S9中所述洗涤次数为1~6次,洗涤时固液比为1:0.5~1:10;碱液是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物中的一种或多种;碱液pH在7~14;碱液与尾渣的质量比为0.1~10:10;煅烧温度为100~600℃,时间为0.1~8h;混合搅拌时间为2~40min;化学激发剂为偏硅酸钠、硅酸钠、六偏磷酸钠、九水偏硅酸钠、碳酸盐、氢氧化物、碱性氧化物中的一种或多种;催化剂为聚氨酯酚、聚氧乙烯醚、木质素磺酸盐中的一种或多种;混合粉末与催化剂和化学激发剂的质量比为1:(0.1~1):(0.1~1)。

[0075]以下通过具体实施例对本申请进行解释。

[0076]实施例1

[0077]锂云母矿石预处理:将锂云母进行破碎,得到矿粒,矿粒的粒径25目上,再将矿粒送入球磨机加水研磨,得到研磨好的浆料,浆料粒径为40-250目。

[0078]连续高梯度磁选:将上述浆料进入连续高梯度磁选系统进行磁选,连续高梯度磁选系统磁场强度依次为0.8-1.0-1.2T。

[0079]高效重力精选和强磁选:将上述经过磁选后的浆料进入重选系统,强磁选机磁选的磁场强度为1.6T,得到重矿物钽铌锡矿,以及轻矿浆;再将钽铌锡矿进行酸浸烘干,再进入强磁机磁选,得到连续上磁物为钽铌精矿、未上磁物为锡精矿。

[0080]脱泥浮选:上述轻矿浆进入旋流器中进行脱泥分级,得到选矿尾泥和脱泥后的浆料,浆料粒度在300-350目;调节脱泥后的浆料pH,使其pH为6-7,搅拌均匀后将调节pH后的浆料送入浮选系统,浮选之后即可得到锂云母精矿和尾矿。

[0081]选矿尾泥回收锂云母:将选矿尾泥进行制浆,矿浆浓度为20%,制浆后的选矿尾泥再进行浮选,采用粗选--精选--扫选方式,最终得到锂云母精矿和废料尾泥,得到的锂云母精矿氧化锂品位在1.5%;

[0082]废料尾泥资源化:在废料尾泥中加入发泡剂,充分搅拌3h,使其混合均匀;将混合好的陶瓷粉末和发泡剂混合物通过压模制成所需形状的陶瓷坯体,再将陶瓷坯体置于高温炉中升温至850℃进行烧结,高温焙烧的升温速率为10℃/min,保温时间2h,最终得到陶瓷产品。

[0083]尾矿中石英砂和长石分离:将锂云母尾矿进行粗颗粒物料的筛选及细粒物料的脱除,其中,粗颗粒物料筛选的筛选孔尺寸为2.0mm;细粒级物料的分级粒度为0.1mm,筛出的粗粒级物料经过破碎使其粒度小于0.1mm;对筛选后的细颗粒物料进行干燥处理,干燥后该物料含水量≤3%,待物料温度冷却至80℃以下送入干式磁选机中进行筛分分级,干式磁选机的磁辊转速设置为300r/min,磁辊的表面磁场强度为2.5T,利用石英与白长石的磁性差异,使两种物料沿不同的运动轨迹抛出,从而有效分离出锂云母尾矿中石英和白长石。

[0084]锂云母精矿焙烧提取有价金属:将锂云母精矿与其他辅料按质量比为70:30的比例混合搅拌均匀后在温度900℃下进行焙烧,焙烧1h;焙烧后的熟料冷却至200℃以下后,加水进行调浆,调浆时焙烧熟料与水的比重为1:1,搅拌30min后再过滤,得到的液体作为提锂的卤水母液,固体则经过3次水洗,达到排放标准后送入尾渣库,用于本发明下一步骤制备凝胶材料;卤水母液加入纯碱调节pH进行沉氟,生成氟化铝沉淀,沉淀经过滤洗涤提纯后得到高纯的氟化铝产品,液体经过萃锂和有机相反萃得到碳酸锂,萃锂的萃取剂是磷酸三丁酯(TBP)和磺化煤油组成,反萃剂为盐酸;萃锂后的萃余液再以t-BAMBP、二乙苯和磺化煤油的混合溶液作为萃取剂,萃取得到含铯有机相和含铷水相,萃取剂与萃锂水相体积比为1:5;以水为洗涤剂对含铯有机相进行洗涤,洗涤后,以碳酸铵为反萃剂对含铯有机相进行反萃,得到铯反萃液;铯反萃液进行精密过滤,依次经蒸发浓缩结晶,烘干煅烧,重结晶再烘干,烘干温度为110℃,烘干时间2h,煅烧温度为300℃,煅烧时间1h,得到高纯碳酸铯。含铷水相用对二甲苯和磺化煤油组成的萃取剂进行萃取,萃取剂与含铷水相的体积比为1:10,再用硫酸进行反萃,硫酸浓度1mol/L,硫酸与有机相的体积比为5:1,最后通入高纯二氧化碳气体,气体通入时间为20min,经过精密过滤,得到碳酸铷溶液;再经蒸发浓缩结晶,烘干煅烧,用去离子水溶解,再次蒸发浓缩结晶,烘干,得到高纯碳酸铷,烘干和煅烧的温度时间与碳酸铯一致。萃取完成后的萃余液经过蒸发浓缩得到钾钠混合盐,得到的混合盐中加入诱导剂氯化钾,混合盐溶液与诱导剂加入的质量比为1:1,再进行诱导结晶过滤,加热转化温度在80℃,得到的晶体即为硫酸钾固体,滤液经过氯化钙除杂、蒸发浓缩和浮选后即可得到氯化钠固体和氯化钾,剩余滤液再蒸发浓缩析出硫酸钠。

[0085]锂云母提锂尾渣制备凝胶材料:提锂尾渣预处理:用纯水洗涤尾渣3次后加入氢氧化钙混合搅拌20min,尾渣与氢氧化钙的质量比为1:0.5;再进行过滤,得到的滤渣放入马弗炉中300℃煅烧2h,即可得到预处理后的提锂尾渣;粉煤灰、预处理后的提锂尾渣分别在球磨机中破碎20min破碎成粉末,将粉碎粉末粒径为60-100目;粉碎后的尾渣和粉煤灰按照质量比30:70混合搅拌5min,待其均匀后,再进行进一步研磨30min,得到混合粉末;混合粉末和催化剂以及化学激发剂按照质量比为90:5:5混合搅拌30min,得到凝胶材料粉末,化学激发剂为九水偏硅酸钠和氢氧化钙,催化剂为聚酯酚和聚氨酯酚混合得到的混合物料。在凝胶材料粉末中加入适量水,粉末和水质量比为1:0.5,搅拌30min,混合均匀后浇筑在模具中,常温常压下待其固化即可使用该凝胶材料。

[0086]实施例2

[0087]锂云母矿石预处理:将锂云母进行破碎,得到矿粒,矿粒的粒径40目上,再将矿粒送入球磨机加水研磨,得到研磨好的浆料,浆料粒径为40-350目。

[0088]连续高梯度磁选:将上述浆料进入连续高梯度磁选系统进行磁选,连续高梯度磁选系统磁场强度依次为0.7-1.0-1.3T。

[0089]高效重力精选和强磁选:将上述经过磁选后的浆料进入重选系统,强磁选机磁选的磁场强度1.8T,得到重矿物钽铌锡矿,以及轻矿浆;再将钽铌锡矿进行酸浸烘干,再进入强磁机磁选,得到连续上磁物为钽铌精矿、未上磁物为锡精矿。

[0090]脱泥浮选:上述轻矿浆进入旋流器中进行脱泥分级,得到选矿尾泥和脱泥后的浆料,浆料粒度在350-400目;调节脱泥后的浆料pH,使其pH范围为10-12,搅拌均匀后将调节pH后的浆料送入浮选系统,浮选之后即可得到锂云母精矿和尾矿。

[0091]选矿尾泥回收锂云母:将选矿尾泥进行制浆,矿浆浓度为30%,制浆后的选矿尾泥再进行浮选,采用粗选--精选--扫选方式,最终得到锂云母精矿和废料尾泥,得到的锂云母精矿氧化锂品位在1.3%;

[0092]废料尾泥资源化:在废料尾泥中加入发泡剂,充分搅拌5h,使其混合均匀;将混合好的陶瓷粉末和发泡剂混合物通过压模制成所需形状的陶瓷坯体,再将陶瓷坯体置于高温炉中升温至900℃进行烧结,高温焙烧的升温速率为10℃/min,保温时间1.5h,最终得到陶瓷产品。

[0093]尾矿中石英砂和长石分离:将锂云母尾矿进行粗颗粒物料的筛选及细粒物料的脱除,其中,粗颗粒物料筛选的筛选孔尺寸为1.0mm;细粒级物料的分级粒度为0.074mm,筛出的粗粒级物料经过破碎使其粒度小于0.074mm范围;对筛选后的细颗粒物料进行干燥处理,干燥后该物料含水量≤3%,待物料温度冷却至80℃以下送入干式磁选机中进行筛分分级,干式磁选机的磁辊转速设置为300r/min,磁辊的表面磁场强度为2T,利用石英与白长石的磁性差异,使两种物料沿不同的运动轨迹抛出,从而有效分离出锂云母尾矿中石英和白长石。

[0094]锂云母精矿焙烧提取有价金属:将锂云母精矿与其他辅料按质量比为50:50的比例混合搅拌均匀后在温度750℃下进行焙烧;焙烧后的熟料冷却至200℃以下后,加水进行调浆,调浆时焙烧熟料与水的比重为1:1.5,搅拌20min后再过滤,得到的液体作为提锂的卤水母液,固体则经过2次水洗,达到排放标准后送入尾渣库,用于本发明下一步骤制备凝胶材料;卤水母液加入纯碱调节pH进行沉氟,生成氟化铝沉淀,沉淀经过滤洗涤提纯后得到高纯的氟化铝产品。滤液经过树脂除钙后进行沉锂,沉锂得到的碳酸锂经过洗涤、干燥得到电池级碳酸锂;沉锂滤液先萃取铯得到含铯有机相和含铷水相,萃铯萃取剂为t-BAMBP、二乙苯、2-苄基苯酚和磺化煤油的混合溶液作为萃取剂,萃取得到含铯有机相和含铷水相,萃取剂与萃锂水相体积比为1:10;以水为洗涤剂对含铯有机相进行洗涤,洗涤后,用二氧化碳对含铯有机相进行反萃,得到铯反萃液;铯反萃液进行精密过滤,依次经蒸发浓缩结晶,烘干煅烧,重结晶再烘干,烘干温度为105℃,烘干时间4h,煅烧温度为350℃,煅烧时间1h,得到高纯碳酸铯。含铷水相用对二甲苯和磺化煤油组成的萃取剂进行萃取,萃取剂与含铷水相的体积比为1:6,再用二氧化碳反萃,反萃液经过精密过滤,得到碳酸铷溶液;再经蒸发浓缩结晶,烘干煅烧,用去离子水溶解,再次蒸发浓缩结晶,烘干,得到高纯碳酸铷,烘干和煅烧的温度时间与碳酸铯一致。萃取完成后的萃余液经过蒸发浓缩得到钾钠混合盐,得到的混合盐中加入诱导剂氯化钾,混合盐溶液与诱导剂加入的质量比为1:1,再进行诱导结晶过滤,加热转化温度在60℃,得到的晶体即为硫酸钾固体,滤液经过氯化钙除杂、蒸发浓缩和浮选后即可得到氯化钠固体和氯化钾,剩余滤液再蒸发浓缩析出硫酸钠。

[0095]锂云母提锂尾渣制备凝胶材料:提锂尾渣预处理:用纯水洗涤尾渣2次后加入碳酸氢铵混合搅拌30min,尾渣与碳酸氢铵的质量比为1:1;再进行过滤,得到的滤渣放入马弗炉中200℃煅烧3h,得到预处理后的提锂尾渣;粉煤灰、预处理后的提锂尾渣分别在球磨机中破碎40min破碎成粉末,粉末粒径在150-200目;粉碎后的尾渣和粉煤灰按照质量比60:40混合搅拌5min,待其均匀后,再进行进一步研磨40min,得到混合粉末;混合粉末和催化剂以及化学激发剂按照质量比为80:18:2混合搅拌30min,得到凝胶材料粉末,化学激发剂为九水偏硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钙,催化剂为聚氧乙烯醚和木质素磺酸盐的混合物料。在凝胶材料粉末中加入适量水,粉末和水质量比为1:0.4,搅拌30min,混合均匀后浇筑在模具中,常温常压下待其固化即可使用该凝胶材料。

[0096]综上所述,本申请将锂瓷石全资源化利用,将全部有价金属全部提取出来,过程产生的尾渣尾泥也全部进行资源化处理。尾泥进一步进行浮选提取锂云母精矿,提取锂云母精矿后的尾泥可用于制备陶瓷;而浮选尾渣可作为长石提取和石英提取的原料;提锂尾渣可以用于凝胶材料的制备。降低废渣中的有害物质含量,确保安全处置;构建锂瓷石资源循环利用体系,实现“原料-产品-废弃物-再生原料”的闭环流动,提高资源利用效率和环境效益。

[0097]以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

说明书附图(1)

0
0
0
0
0
         
标签:锂云母矿,选矿工艺
广州铭谦选矿设备有限公司宣传
广州铭谦选矿设备有限公司宣传
相关技术
评论(0条)
200/200
牛津仪器科技(上海)有限公司宣传
发布
技术

顶部
北方有色网-互联网服务平台-关于我们
Copyright 2025 China-mcc.com All Rights Reserved
备案号:京ICP备11044340号-3
电信业务经营许可证编号:京B2-20242293
京公网安备 11010702002294号