[发明专利]一种锂渣的综合处理工艺

说明书

本发明公开了一种锂渣的综合处理工艺，通过采用磨矿处理技术、弱‑强磁选除铁技术以及固液两相脱硫技术和多级环水分级循环技术，对锂矿石硫酸法工艺提锂后产生的废渣进行综合利用。本发明可以有效地将含铁、含硫杂质组分与硅铝组分分离，为综合利用锂渣生产硅铝微粉、钽铌精矿等高附加值产品创造条件。同时还解决了现有生产工艺存在的产品粒度粗、产量低、有价金属浪费、废水外排等问题，具有较好的推广应用前景。

技术领域

本发明涉及一种工业固废处理技术，具体涉及一种锂渣的综合处理工艺，属于锂矿石硫酸法工艺提锂后产生废渣的综合利用领域。

背景技术

目前，随着我国锂电行业的快速发展，随之而产生的冶金固体废物—锂渣的产量也越来越大，由此带来的环境污染问题也不断显现，因此对锂渣进行综合利用的需求也越来越迫切。

现阶段，锂渣综合利用的研究和应用大多还停留在建材领域，产品附加值较低。近来，随着研究的深入，锂渣高值化利用已有应用实例。

利用硫酸法提锂工艺产生的锂渣，其主要化学成分为SiO₂、Al₂O₃、CaO及SO₃。无定形的硅、铝使得锂渣成为一种高活性的火山灰质材料。锂渣中SiO₂的含量为21～25％、Al₂O₃的含量为60～67％，其与玻璃工业用硅铝微粉的成分要求基本一致。

目前国内已有通过浮选—强磁选—脱水工艺生产硅铝微粉的应用实例，其产品用于代替天然叶蜡石用于生产玻璃纤维。同时产生的附产品——浮选尾渣和磁选尾渣则可用于水泥掺合料，实现了锂渣的高值化综合利用。例如中国专利CN108273826A，一种锂渣的全相高值化回收利用方法：对所述锂渣进行调浆，搅拌，使得锂渣中硫酸盐矿物处于分散悬浮状态；然后所得物按任意顺序利用可溶性碳酸盐进行反应处理和进行湿式磁选处理；最后将所得料浆进行浓缩、过滤和烘干，获得玻纤用叶腊石原料。其工艺流程图如图2所示。

但是，现有利用锂渣生产硅铝微粉的技术在实际生产过程中还存在如下问题：1、由于未经磨矿处理，生产的硅铝微粉粒度较粗，将其作为玻璃纤维生产原料后对天然叶蜡石的替代率不高；2、由于锂渣中含铁组分单体解离不充分，会与硅铝组分呈连生体，经强磁选会造成硅铝组分随含铁组分一起进入磁选尾渣，降低了硅铝微粉的产量；3、原料中强磁性含铁组分未提前脱除，进入强磁机后会紧密附着在磁介质上，进而容易导致强磁机堵塞；4、强磁选后的磁性产品中的钽铌含量已达工业品位但未进行合理利用；5、产品脱水系统由于过流含铁部件的磨损使硅铝微粉含铁量上升；6、由于脱水系统产生的环水中含硫、含细泥量随生产进行逐渐增高，需要周期性外排，无法真正做到废水的零排放。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请提出了一种锂渣中铁、硅分离的方法实现锂渣的综合处理。其中采用原料磨矿工艺，降低了硅铝微粉粒度，提高了产品在后续玻璃纤维生产中对叶蜡石的替代率，同时使锂渣中含铁组分充分解离，除铁效果更好，提高了硅铝微粉的产量和质量。同时在强磁选作业前增加弱磁选作业，提前除去原料锂渣中强磁性含铁组分，防止强磁机堵塞；强磁选得到的磁性产品采用浮选—重选工艺进一步分离得到钽铌精矿，使得有价资源得到充分利用；最后，在产品包装前通过增加磁选格栅进行干式磁选，防止脱水系统由于过流含铁部件的磨损而造成硅铝微粉产品含铁量的上升的现象发生；进一步地，将磁选、重选与浮选产生的环水的进行分级循环利用，真正实现了废水的零排放。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案具体如下：

一种锂渣的综合处理工艺，该工艺包括如下步骤：

1)磨矿处理：将锂渣进行磨矿处理，获得磨矿粉料。

2)弱磁选处理：将步骤1)获得的磨矿粉料进行弱磁选处理，获得磁性物料I和弱磁选后物料。

3)强磁选处理：将步骤2)获得的弱磁选后物料进行强磁选处理，获得磁性物料II和强磁选后物料。