一种黏土型锂矿石的物理选矿方法与流程

1.本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种黏土型锂矿石的物理选矿方法。


背景技术：

2.锂及其化合物在航空航天、玻璃陶瓷、电子电器、石油化工等领域有着广泛的用途，是现代高科技产业和新能源汽车等新兴领域不可或缺的原料，被称为“21世纪新能源金属”。
3.目前世界上已知的含锂矿物有一百多种，但大部分并不具备开采价值，有成熟开采利用工艺的主要是锂辉石和锂云母。多数卤水型锂矿镁锂比高，资源开发利用受环境和技术双重约束。因此，寻找新型锂资源并尽快开发利用已是当务之急。
4.近年来，在美国、墨西哥和塞尔维亚等地均发现了储量较大的黏土型锂资源，我国也发现了黏土型锂资源矿体，随着该类锂资源勘探的不断深入，这种新类型的锂资源有望成为新的锂资源来源。但是，对于黏土型锂矿的提锂开发利用研究较少，采用物理选矿的方法处理此类矿石更是鲜有报道。
5.申请号为201910409302.7的中国专利公开了一种含锂泥质硅质岩物理选矿的方法，此方法处理的矿石主要成分为锂绿泥石、高岭石、黄铁矿和石英，这类矿石中锂赋存在硬度较低的黏土矿物里面，而脉石矿物石英和黄铁矿硬度较大，因此使用上述专利方法能将含锂黏土与石英、黄铁矿等脉石矿物得到较好分离。若是含锂黏土型矿石中存在大量方解石的话，由于方解石硬度与黏土矿物硬度接近，两者很难有效分离开来，中矿只能作为尾矿抛弃，导致氧化锂总回收率低。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种黏土型锂矿石的物理选矿方法。采用本发明的物理选矿方法处理黏土型锂矿石，氧化锂的回收率高。
7.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
8.本发明提供了一种黏土型锂矿石的物理选矿方法，包括以下步骤：
9.将黏土型锂矿石破碎后，依次进行擦洗和分级，得到细粒产品和尾矿1；
10.将所述细粒产品进行离心分选i，得到溢流产品1和中矿1；
11.将所述溢流产品1进行离心分选ii，得到精矿1和中矿2；
12.将所述中矿1和中矿2合并后，依次进行超声处理和离心分选iii，得到精矿2和尾矿2；
13.将所述精矿1和精矿2合并，得到精矿。
14.优选的，所述超声处理的频率为30～50khz，时间为20～90min，所述超声处理的矿浆质量浓度为10～30％。
15.优选的，所述破碎后样品的粒度为5～30mm。
16.优选的，所述擦洗的时间为30～120min，电机频率为40～60hz，所述擦洗的矿浆质
量浓度为20～50％。
17.优选的，所述分级时的粒径为0.038～0.074mm。
18.优选的，所述离心分选i、离心分选ii和离心分选iii的矿浆质量浓度独立地为10～30％，离心水压独立地为4～8kpa，离心力独立地为200～300g。
19.优选的，所述黏土型锂矿石中li2o品位为0.3～0.6％。
20.优选的，所述黏土型锂矿石中含有方解石。
21.本发明提供了一种黏土型锂矿石的物理选矿方法，包括以下步骤：
22.将黏土型锂矿石破碎后，依次进行擦洗和分级，得到细粒产品和尾矿1；
23.将所述细粒产品进行离心分选i，得到溢流产品1和中矿1；
24.将所述溢流产品1进行离心分选ii，得到精矿1和中矿2；
25.将所述中矿1和中矿2合并后，依次进行超声处理和离心分选iii，得到精矿2和尾矿2；
26.将所述精矿1和精矿2合并，得到精矿。
27.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
28.本发明提供的黏土型锂矿石的物理选矿方法，将中矿合并后进行超声处理，超声处理机械力小、渗透性强，既可以将嵌布紧密的黏土矿物与方解石进行有效解离，又不会过度将方解石擦细泥化，经超声处理后的样品再进行离心分选，得到精矿2和尾矿2，精矿2中包括较细颗粒的黏土矿物，尾矿2中包括较粗颗粒的方解石，含锂黏土与方解石得到有效分离，解决了黏土矿物与微细粒方解石嵌布紧密难以解离的问题，提高了物理选矿过程氧化锂的回收率。
29.实施例的数据表明，本发明的黏土型锂矿石物理选矿方法，可将矿石中li2o富集1.4倍以上，抛尾量在40％以上，在后续浸出工艺中酸的用量大大减少，用酸成本明显降低，提高了后续提锂工艺入料品位，增加了设备处理能力，降低了碳酸锂生产成本。
附图说明
30.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获得其他的附图。
31.图1为本发明实施例1黏土型锂矿石的物理选矿方法的流程图。
具体实施方式
32.本发明提供了一种黏土型锂矿石的物理选矿方法，包括以下步骤：
33.将黏土型锂矿石破碎后，依次进行擦洗和分级，得到细粒产品和尾矿1；
34.将所述细粒产品进行离心分选i，得到溢流产品1和中矿1；
35.将所述溢流产品1进行离心分选ii，得到精矿1和中矿2；
36.将所述中矿1和中矿2合并后，依次进行超声处理和离心分选iii，得到精矿2和尾矿2；
37.将所述精矿1和精矿2合并，得到精矿。
38.在本发明中，若无特殊说明，使用的材料和设备均为本领域市售商品。
39.本发明将黏土型锂矿石(原矿)破碎后，依次进行擦洗和分级，得到细粒产品和尾矿1。
40.在本发明中，所述黏土型锂矿石中优选含有方解石，所述方解石的质量含量优选为20～50％。
41.在本发明中，所述黏土型锂矿石中的主要矿物有石英、方解石、伊利石、锂绿泥石、铁白云石和黄铁矿，所述黏土型锂矿石中li2o品位优选为0.3～0.6％，更优选为0.5～0.55％。
42.在本发明中，所述破碎后样品的粒度优选为5～30mm。
43.在本发明中，所述擦洗的时间优选为30～120min，更优选为60min；电机频率优选为40～60hz，更优选为50hz；所述擦洗的矿浆质量浓度优选为20～50％，更优选为40％，所述擦洗用溶剂优选为水；所述擦洗的目的是将黏土型锂矿石中的黏土与粗粒方解石、石英进行解离。
44.在本发明中，所述分级时的粒径优选为0.038～0.074mm，所述分级过程中分选得到粗粒产品和细粒产品，所述粗粒产品包括方解石、石英、铁白云石和黄铁矿，所述粗粒产品即为尾矿1；所述细粒产品中包括同属于黏土的伊利石和锂绿泥石。
45.得到细粒产品后，本发明将所述细粒产品进行离心分选i，得到溢流产品1和中矿1。
46.在本发明中，所述离心分选i的矿浆质量浓度优选为10～30％，更优选为10～20％；离心水压优选为4～8kpa，更优选为5～6kpa；离心力优选为200～300g，更优选为250～300g；所述离心分选i用溶剂优选为水，离心分选的矿浆质量浓度为分选前矿浆浓度。所述离心分选i后得到底流产品1和溢流产品1，所述底流产品1即为中矿1，所述离心分选i的目的是将细粒产品中的黏土与方解石、石英、铁白云石和黄铁矿进行分离。
47.得到溢流产品1后，本发明将所述溢流产品1进行离心分选ii，得到精矿1和中矿2。
48.在本发明中，所述离心分选ii的矿浆质量浓度优选为10～30％，更优选为10～20％；离心水压优选为4～8kpa，更优选为5～6kpa；离心力优选为200～300g，更优选为250～300g；所述离心分选ii用溶剂优选为水。所述离心分选ii后得到底流产品2和溢流产品2，所述溢流产品2即为精矿1，所述底流产品2即为中矿2。所述离心分选ii能够进一步提纯溢流产品1，降低得到的精矿1中的方解石和石英的含量。
49.得到中矿1和中矿2后，本发明将所述中矿1和中矿2合并后，依次进行超声处理和离心分选iii，得到精矿2和尾矿2。
50.在本发明中，所述超声处理的频率优选为30～50khz，更优选为50khz；超声处理的时间优选为20～90min，更优选为30～80min，再优选为40～60min；所述超声处理的矿浆质量浓度优选为10～30％，更优选为10～20％。本发明所述的中矿1和中矿2中还存在嵌布紧密的黏土和方解石、石英连生体，将两个中矿合并后进行超声处理能够解离其中的黏土与方解石、石英。本发明对所述中矿1和中矿2合并的方法没有特殊的要求，采用本领域技术人员常用的方法即可。
51.在本发明中，所述离心分选iii的矿浆质量浓度优选为10～30％，更优选为10～20％；离心水压优选为4～8kpa，更优选为5～6kpa；离心力优选为200～300g，更优选为250
～300g；所述离心分选iii用溶剂优选为水。所述离心分选iii后得到底流产品3和溢流产品3，所述溢流产品3即为精矿2，所述底流产品3即为尾矿2。
52.得到精矿1和精矿2后，本发明将所述精矿1和精矿2合并，得到精矿。
53.本发明对所述精矿1和精矿2合并的方法没有特殊的要求，采用本领域技术人员常用的方法即可。
54.采用本发明的黏土型锂矿石的物理选矿方法进行选矿，得到的精矿中li2o的品位优选为0.8～0.9％，更优选为0.81～0.85％，且选矿过程li2o的回收率高，实施例1中li2o的回收率为82.26％。
55.为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明的黏土型锂矿石的物理选矿方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
56.实施例1
57.原矿为某地黏土型锂矿资源，原矿样品中的主要有价元素为锂，li2o质量含量为0.55％，主要矿物有石英、方解石、伊利石、锂绿泥石、铁白云石和黄铁矿，原矿主要元素化学分析如表1所示。
58.表1原矿多元素分析结果
59.元素li2osio2k2ona2omnotio2质量含量/％0.5543.151.050.030.080.75元素al2o3fe2o3caomgotsp2o5质量含量/％15.814.5415.070.800.800.05
60.按照图1所示流程进行物理选矿，具体步骤如下：
61.(1)将原矿破碎至5mm；
62.(2)将破碎后的原矿加入擦洗机进行擦洗，擦洗时间为60min，擦洗电机频率为50hz，擦洗矿浆质量浓度为40％；
63.(3)将擦洗后的矿样进行分级，分级粒径为0.074mm；
64.(4)分级后粗粒产品为尾矿1，细粒产品进行离心分选ⅰ，离心分选ⅰ矿浆质量浓度为10％，离心反冲水压为6kpa，离心力为300g；
65.(5)离心分选ⅰ后底流产品为中矿1，溢流产品进行离心分选ⅱ，离心分选矿浆质量浓度为10％，离心反冲水压为5kpa，离心力为300g；
66.(6)离心分选ⅱ后底流产品为中矿2，溢流产品为精矿1；
67.(7)将中矿1、中矿2合并后进行超声处理，超声处理频率为40khz，超声处理时间为60min，超声处理矿浆质量浓度为10％；
68.(8)超声处理后的产品进行离心分选ⅲ，离心分选矿浆质量浓度为10％，离心反冲水压为4kpa，离心力为300g；
69.(9)离心分选ⅲ后底流产品为尾矿2，溢流产品为精矿2；
70.(10)将精矿1与精矿2合并成综合精矿即为本方法最终产品。
71.某地黏土型锂资源物理选矿结果如表2所示。
72.表2实施例1处理某地黏土型锂资源物理选矿结果
73.产品名称产率/wt％li2o品位/wt％li2o回收率/wt％精矿138.820.8156.97
精矿216.420.8525.29总精矿55.240.8282.26尾矿19.730.254.41尾矿235.030.2113.33给矿100.000.55100.00
74.由表2可以看出，采用本发明的物理选矿方法处理该矿可得到含li2o0.85wt％的精矿2，精矿2与精矿1均可作为精矿(总精矿即为精矿1+精矿2)，本实施例在精矿1的基础上多回收25.29wt％(精矿2的回收率)的li2o。
75.实施例2～4
76.实施例2～4与实施例1的不同之处仅在于步骤(7)超声处理的时间不同，超声处理时间和物理选矿结果如表3所示。
77.表3超声处理时间对某地黏土型锂资源物理选矿结果的影响
[0078] 超声时间/min总精矿产率/wt％总精矿li2o品位/wt％li2o回收率/wt％实施例22052.450.7773.16实施例34053.910.7977.56实施例16055.240.8282.26实施例48055.320.8282.68
[0079]
由表3可以看出，超声处理时间对黏土型锂资源物理选矿结果影响明显，随着超声处理时间的增加，黏土与方解石、石英的解离效果变好，总精矿li2o品位与回收率均呈上升趋势，当超声时间到60min后，精矿li2o品位与回收率趋于平稳，说明矿物已基本解离。若继续延长超声时间，能耗增加，但li2o回收率并没有明显提高。
[0080]
对比例1
[0081]
本对比例1与实施例1的区别仅在于将步骤(7)中的超声处理替换为擦洗，擦洗时间为60min，擦洗电机频率为50hz，擦洗矿浆质量浓度为40％。表4为对比例1处理某地黏土型锂资源物理选矿结果。
[0082]
表4对比例1处理某地黏土型锂资源物理选矿结果
[0083]
产品名称产率/wt％li2o品位/wt％li2o回收率/wt％精矿138.820.8156.95精矿210.520.5510.48总精矿38.820.8156.95尾矿19.730.254.41尾矿240.930.3828.16给矿100.000.55100.00
[0084]
由表4可以看出，采用对比例1方法处理该矿得到的精矿2含li2o0.55wt％，精矿2品位与原矿品位相当，并不能形成最终精矿，因此，对比例1最终精矿仅为精矿1，总回收率为56.95％，与实施例1相比，总回收率明显偏低。对比例1采用擦洗，黏土矿物与方解石会全部擦细，两者并不能有效分离开来，得到的精矿2只能作为尾矿抛弃，导致总回收率低。可以看出，采用本发明的物理选矿方法，将擦洗替换为超声处理后，li2o的总回收率提高了20～30wt％。
[0085]
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本发明实施例在不经创造性劳动前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

技术特征：
1.一种黏土型锂矿石的物理选矿方法，其特征在于，包括以下步骤：将黏土型锂矿石破碎后，依次进行擦洗和分级，得到细粒产品和尾矿1；将所述细粒产品进行离心分选i，得到溢流产品1和中矿1；将所述溢流产品1进行离心分选ii，得到精矿1和中矿2；将所述中矿1和中矿2合并后，依次进行超声处理和离心分选iii，得到精矿2和尾矿2；将所述精矿1和精矿2合并，得到精矿。2.根据权利要求1所述的物理选矿方法，其特征在于，所述超声处理的频率为30～50khz，时间为20～90min，所述超声处理的矿浆质量浓度为10～30％。3.根据权利要求1所述的物理选矿方法，其特征在于，所述破碎后样品的粒度为5～30mm。4.根据权利要求1所述的物理选矿方法，其特征在于，所述擦洗的时间为30～120min，电机频率为40～60hz，所述擦洗的矿浆质量浓度为20～50％。5.根据权利要求1所述的物理选矿方法，其特征在于，所述分级时的粒径为0.038～0.074mm。6.根据权利要求1所述的物理选矿方法，其特征在于，所述离心分选i、离心分选ii和离心分选iii的矿浆质量浓度独立地为10～30％，离心水压独立地为4～8kpa，离心力独立地为200～300g。7.根据权利要求1所述的物理选矿方法，其特征在于，所述黏土型锂矿石中li2o品位为0.3～0.6％。8.根据权利要求1或7所述的物理选矿方法，其特征在于，所述黏土型锂矿石中含有方解石。

技术总结
本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种黏土型锂矿石的物理选矿方法。本发明提供的黏土型锂矿石的物理选矿方法，将原矿石破碎后依次进行擦洗和分级，粗粒产品为尾矿1，细粒产品进行离心分选Ⅰ，分选后底流产品1为中矿1，溢流产品1进行离心分选Ⅱ，分选后底流产品2为中矿2，溢流产品2为精矿1，将中矿1和中矿2合并后进行超声处理，超声处理后的矿样进行离心分选Ⅲ，分选后底流产品3为尾矿2，溢流产品3为精矿2，将精矿1与精矿2合并得到最终精矿产品。本发明的选矿方法为纯物理选矿，不添加任何药剂，生产成本低，经济环保，且氧化锂回收率高。且氧化锂回收率高。且氧化锂回收率高。


技术研发人员：张周位 杨国彬 邓强 况云所
受保护的技术使用者：贵州省地质矿产中心实验室（贵州省矿产品黄金宝石制品质量检验站）
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/16