锂渣的综合处理工艺的制作方法

1.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：

2.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。

3.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。

4.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。

5.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。

6.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。

技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本技术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。

8.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案具体如下：

9.一种锂渣的综合处理工艺，该工艺包括如下步骤：

10.1)磨矿处理：将锂渣进行磨矿处理，获得磨矿粉料。

11.2)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。

12.3)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。

13.4)浮选处理：将步骤3)获得的强磁选后物料经一级浓缩过滤后再进行浮选处理，获得含硫尾渣和浮选后物料。

14.5)碱转处理：向步骤4)获得的浮选后物料中添加可溶性碳酸盐，然后经过二级浓缩过滤后获得硅铝微粉粗品。

15.2、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：该工艺还包括：

16.6)干燥除铁：将步骤5)获得的硅铝微粉粗品进行干燥，然后再将干燥后的硅铝微粉粗品经过除铁处理后获得硅铝微粉精品。

17.作为优选，该工艺还包括：

18.7)将步骤3)获得的磁性物料ii经过浮选处理获得杂质料(一般为硅酸盐组分)和砂料(主要为钽铌矿，含有少量杂质)。然后将砂料经过重选处理获得轻砂物料和重砂物料。最后将重砂物料经过一级浓缩过滤后获得钽铌精矿。

19.作为优选，该工艺还包括：

20.8)将步骤2)获得的磁性物料i、步骤7)中浮选过程得到的杂质料、重选过程得到的轻砂物料混合获得混合料，然后将混合料经过一级浓缩过滤后获得含铁尾渣。

21.作为优选，步骤3)中获得的强磁选后物料中的fe2o3含量小于等于0.5％，优选为小于等于0.45％。(质量分数)

22.作为优选，步骤5)中获得的硅铝微粉粗品中的so3含量小于等于0.5％，优选为小于等于0.45％。(质量分数)

23.作为优选，在步骤1)中，所述磨矿处理采用闭路磨矿工艺，具体为：将锂渣给入球磨机(例如长筒型球磨机)中，球磨机磨矿后排料至旋流器进行分级，所述旋流器的溢流物料即为磨矿粉料。旋流器沉砂则返回至球磨机中再进行磨矿处理。

24.作为优选，经过磨矿处理后得到的磨矿粉料的粒径为-45μm占比不低于95％，优选粒径为-45μm占比不低于98％。

25.作为优选，在步骤1)中，所述磨矿处理过程中添加分散剂。优选，所述分散剂为水玻璃、苏打、磷酸盐中的一种或几种。

26.作为优选，在步骤4)、步骤7)和步骤8)中所述的一级浓缩过滤后均产生有一级环水。作为优选，将所述一级环水任选地用作为步骤1)磨矿处理用水或步骤2)弱磁选处理用水或步骤3)强磁选处理用水或步骤7)中浮选、重选处理用水。

27.作为优选，在步骤5)碱转处理中所述的二级浓缩过滤后产生有二级环水。作为优选，将所述二级环水用作为步骤4)浮选处理用水。

28.作为优选，在步骤5)的碱转处理过程中，所述浮选后物料中添加可溶性碳酸盐后

料浆的ph为7-14，优选ph为8-12。

29.作为优选，所述可溶性碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵中的一种或几种，优选为碳酸钠或碳酸钾。

30.作为优选，在步骤6)中，所述除铁处理为磁力除铁。所述磁力除铁为将干燥后的硅铝微粉粗品通过磁力格栅进行除铁后获得硅铝微粉精品。

31.作为优选，将步骤4)中获得的含硫尾渣和/或步骤8)中获得的含铁尾渣用作为水泥掺合料。

32.作为优选，步骤2)中，所述弱磁选处理采用弱磁场磁选机。

33.作为优选，步骤3)中，所述强磁选处理采用强磁场磁选机。

34.在本发明中，所述“任选地”表示全部选择或任意选择其中的一中或者多种。

35.在本发明中，所述锂渣为锂矿石硫酸法工艺提锂后产生的废渣。

36.在现有技术中，针对锂渣的处理大多还停留在建材领域。其产品附加值极低。而针对锂渣的高值化综合利用工艺中，由于锂渣未经磨矿处理，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。还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。由于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。在经过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。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。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。

37.一般地，玻璃纤维用硅铝微粉对主要有害杂质—铁有严格的限制，一般要求fe2o3含量≤0.5％(质量分数)。硅铝微粉中的铁主要来自两个方面：1、原料锂渣中来源于矿石中的铁，主要以含铁铝硅酸盐的形式存在，少量以钽铁矿和铌铁矿的形式存在；2、锂渣加工过程中如磨矿、搅拌、打散作业由于过流设备磨损而产生的铁污染。

38.在本发明中，通过采用磨矿处理锂渣原料，使锂渣原料中的主要含杂质组分充分解离，为后续磁选除铁和浮选除硫创造条件；同时，通过磨矿降低物料粒度，提高了产品在后续玻璃纤维生产中对叶蜡石的替代率。在本发明中，锂渣磨矿采用闭路磨矿工艺：锂渣先给入长筒型球磨机，磨机排料经泵扬送到旋流器分级，旋流器溢流作为最终磨矿产品进入下一作业，旋流器沉砂返回球磨机再磨。锂渣采用磨矿技术可以覆盖现有的单一分散搅拌作业的功能，简化了流程，也为扩大产能创造了条件。

39.进一步地，还通过在磨矿过程中添加分散剂，使之与锂渣中的含铁、含硫杂质组分充分接触，形成较好的悬浮分散状态，提高了后续磁选除铁杂和浮选除硫杂的效果。

40.在本发明中，针对不同来源的铁，采用湿式磁选和干式磁选两种技术进行除去。湿式磁选技术为：采用弱磁场磁选机首先除去物料中的强磁性成分(弱磁选处理)，以防止物料中的强磁性成分进入强磁场磁选机后，由于磁吸附力过大，不易冲洗干净从而堵塞磁介质。经弱磁场磁选除铁后的物料进入强磁场磁选机进一步除铁(强磁选处理)，主要是除去含量较大的铁铝硅酸盐等弱磁性含铁成分。然后再采用一粗一扫二段强磁选处理作业，进一步除去锂渣中的弱磁性含铁组分，使非磁性产品(强磁选后物料)的fe2o3含量降低到0.5％(质量分数)以下。干式磁选技术为：由于生产得到的硅铝微粉产品颗粒磨蚀性较大，

在浓缩—过滤—干燥过程中存在铁污染的情况，例如采用闪蒸干燥机时，干燥机搅拌叶轮与物料密切接触，磨损较大，会造成硅铝微粉的铁污染。通过在在干燥后的物料的过流管道中安装磁力格栅，可以有效脱除因磨损混入的铁屑，保证产品(硅铝微粉精品)的含铁量不超标。

41.进一步地，强磁选除铁作业中得到的磁性物料ii中，还富集有钽铌等有价金属元素，并已超过工业开采指标，具有综合利用价值。钽铌资源主要以钽铁矿和铌铁矿的形式存在，针对磁性物料ii，首先采用浮选工艺除去其中的硅酸盐组分(即杂质料)，然后再采用重选工艺，得到的重砂产品(钽铌粗矿)，脱水后即为钽铌精矿，轻砂产品与弱磁选得到的含铁组分、浮选得到的硅酸盐组分合并，脱水后得到含铁尾渣，可作为水泥掺合料。

42.在本发明中，采用固液两相脱硫技术。锂渣中的硫主要以so

42-离子的形式存在，大部分与ca

2+

结合成石膏存在于锂渣中。由于石膏微溶于水，而其他硫酸盐也易溶于水，因此在生产过程中，液相中也含有一定量的so

42-离子，并随着水的循环使用，液相中的so

42-离子逐渐达到饱和。固相脱硫采用浮选法，主要目的矿物是以石膏为主的硫酸盐矿物，浮选过程中随泡沫排除，达到固相脱硫的目的。固相脱硫后即可进行液相脱硫。液相脱硫采用搅拌脱水法，先向料浆中加入可溶碳酸盐，控制料浆的ph在7-14(优选为8-12)，经搅拌和充分反应，可使料浆渣相中的so3含量小于0.5％(质量分数)。反应后的料浆经浓缩—过滤脱水，即可得到含硫量合格的物料进入下一步作业。

43.在本发明中，通过环水分级循环技术实现废水零排放。磁选除铁作业、钽铌矿分选作业中各产品经一级浓缩过滤脱水得到的环水呈弱碱性，杂质含量少，可作为一级环水在磨矿—磁选—钽铌矿回收作业段循环使用，无须外排，同时也可补充到浮选脱硫等其他作业段使用。

44.进一步地，浮选脱硫作业及碱转作业各产品脱水得到的环水含微细粒石膏、浮选药剂和so

42-离子等有害成分较多，收集后作为二级环水仅在浮选—碱转作业段循环使用，当二级环水中有害成分达到一定浓度后，含量不再提高，形成一种平衡状态，也无须外排。采用环水分级循环技术，可以从根本上解决中水外排、污染环境的问题，同时也减少了新水的补充量。

45.进一步地，由于碱转后物料中含有硫酸根离子，一般可在二级环水前可以增加一道除硫酸根离子的工序。此外，也可以通过浮选作业加药剂的方法除去，硫酸根离子达到一定浓度后不再上升。少量硫酸根离子在水中循环并不会影响硅铝微粉产品质量。

46.在本发明中，所述含量为质量含量，百分比为质量百分比。

47.与现有技术相比较，本发明的有益技术效果如下：

48.1：本发明工艺对原料锂渣进行磨矿处理，使得生产的硅铝微粉产品粒度更细，提高了产品在后续玻璃纤维生产中对叶蜡石的替代率；同时磨矿使锂渣中各杂质组分得到充分解离，为提高硅铝微粉产量和质量创造了条件。

49.2：本发明通过采用综合磁选处理技术，实现了锂渣中铁硅的有效分离，提高了主产品—硅铝微粉精品的产量，同时产品中铁杂质的含量得到有效控制。

50.3：本发明还通过在磁性物料中有效回收了钽铌资源，实现了废弃资源的再利用，提高了经济效益。

51.4：本发明通过采用固液两相脱硫技术，使得脱硫更彻底，为保证了产品的质量创

造了有利条件。

52.5：本发明通过多级环水的分级循环再利用技术，实现了污水的零排放，同时还减少了新水的补充量，节约了水资源。

附图说明

53.图1为本发明所述锂渣的综合处理工艺流程图。

54.图2为现有技术锂渣处理工艺流程图。

具体实施方式

55.下面对本发明的技术方案进行举例说明，本发明请求保护的范围包括但不限于以下实施例。

56.一种锂渣的综合处理工艺，该工艺包括如下步骤：

57.1)磨矿处理：将锂渣进行磨矿处理，获得磨矿粉料。

58.2)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。

59.3)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。

60.4)浮选处理：将步骤3)获得的强磁选后物料经一级浓缩过滤后再进行浮选处理，获得含硫尾渣和浮选后物料。

61.5)碱转处理：向步骤4)获得的浮选后物料中添加可溶性碳酸盐，然后经过二级浓缩过滤后获得硅铝微粉粗品。

62.2、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：该工艺还包括：

63.6)干燥除铁：将步骤5)获得的硅铝微粉粗品进行干燥，然后再将干燥后的硅铝微粉粗品经过除铁处理后获得硅铝微粉精品。

64.作为优选，该工艺还包括：

65.7)将步骤3)获得的磁性物料ii经过浮选处理获得杂质料和砂料。然后将砂料经过重选处理获得轻砂物料和重砂物料。最后将重砂物料经过一级浓缩过滤后获得钽铌精矿。

66.作为优选，该工艺还包括：

67.8)将步骤2)获得的磁性物料i、步骤7)中浮选过程得到的杂质料、重选过程得到的轻砂物料混合获得混合料，然后将混合料经过一级浓缩过滤后获得含铁尾渣。

68.作为优选，步骤3)中获得的强磁选后物料中的fe2o3含量小于等于0.5％，优选为小于等于0.45％。(质量分数)

69.作为优选，步骤5)中获得的硅铝微粉粗品中的so3含量小于等于0.5％，优选为小于等于0.45％。(质量分数)

70.作为优选，在步骤1)中，所述磨矿处理采用闭路磨矿工艺，具体为：将锂渣给入球磨机(例如长筒型球磨机)中，球磨机磨矿后排料至旋流器进行分级，所述旋流器的溢流物料即为磨矿粉料。旋流器沉砂则返回至球磨机中再进行磨矿处理。

71.作为优选，经过磨矿处理后得到的磨矿粉料的粒径为-45μm占比不低于95％，优选粒径为-45μm占比不低于98％。

72.作为优选，在步骤1)中，所述磨矿处理过程中添加分散剂。优选，所述分散剂为水玻璃、苏打、磷酸盐中的一种或几种。

73.作为优选，在步骤4)、步骤7)和步骤8)中所述的一级浓缩过滤后均产生有一级环水。作为优选，将所述一级环水任选地用作为步骤1)磨矿处理用水或步骤2)弱磁选处理用水或步骤3)强磁选处理用水或步骤7)中浮选、重选处理用水。

74.作为优选，在步骤5)碱转处理中所述的二级浓缩过滤后产生有二级环水。作为优选，将所述二级环水用作为步骤4)浮选处理用水。

75.作为优选，在步骤5)的碱转处理过程中，所述浮选后物料中添加可溶性碳酸盐后料浆的ph为7-14，优选ph为8-12。

76.作为优选，所述可溶性碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵中的一种或几种，优选为碳酸钠或碳酸钾。

77.作为优选，在步骤6)中，所述除铁处理为磁力除铁。所述磁力除铁为将干燥后的硅铝微粉粗品通过磁力格栅进行除铁后获得硅铝微粉精品。

78.作为优选，将步骤4)中获得的含硫尾渣和/或步骤8)中获得的含铁尾渣用作为水泥掺合料。

79.作为优选，步骤2)中，所述弱磁选处理采用弱磁场磁选机。

80.作为优选，步骤3)中，所述强磁选处理采用强磁场磁选机。

81.在本发明中，所述“任选地”表示全部选择或任意选择其中的一中或者多种。

82.在本发明中，所述锂渣为锂矿石硫酸法工艺提锂后产生的废渣。

83.实施例1：

84.针对四川某锂盐企业以锂辉石为原料采用硫酸法制备碳酸锂所产生的锂渣(sio2：61.50％、al2o3：20.95％，so3：7.27％、fe2o3：0.81％、粒度：-45μm含量：≤45％)，首先采用球磨机磨矿，同时加入分散剂水玻璃，磨矿浓度：35％；磨矿产品(粒径为-45μm占比：≥98％)先经过弱磁选除铁，弱磁选磁场强度为0.3t；然后再采用一粗一扫两段强磁场磁选机除铁，粗选磁场强度为1.5t，扫选磁场强度为1.8t，强磁选获得的含磁性物料浆再经浮选和重选后获得钽铌精矿出售。弱磁选获得的含磁性物料浆和浮选及重选(强磁选后含磁性物料浆进行的浮选和重选处理)后的尾矿混合并脱水后可作为水泥生产掺和料出售。强磁选获得的非磁性物料浆则采用浮选脱硫；浮选采用一次粗选、二次扫选工艺，浮选捕收剂为油酸，浮选泡沫产品脱水后为石膏，可作为水泥生产缓凝剂出售；经浮选脱硫后的料浆中加入碳酸钠调节ph至10，然后再进行浓缩、过滤和烘干，并经过磁力格栅除铁后即可获得硅铝微粉产品。

85.硅铝微粉产品中主要成分为：al2o3：25.37％，sio2：68.52％，fe2o3：0.39％，so3：0.29％，产率：71.5％，达到部分代替叶蜡石用于生产玻璃纤维的质量要求。生产废水分级循环使用，无外排。

86.实施例2：

87.针对四川某锂盐企业以锂辉石为原料采用硫酸法制备碳酸锂所产生的锂渣(sio2：61.50％、al2o3：20.95％，so3：7.27％、fe2o3：0.81％、粒度：-45μm含量：≤45％)，首先采用球磨机磨矿，同时加入分散剂水玻璃，磨矿浓度：40％；磨矿产品(粒径为-45μm占比：≥98％)先经过弱磁选除铁，弱磁选磁场强度为0.3t；然后再采用一粗一扫两段强磁场磁选机

除铁，粗选磁场强度为1.5t，扫选磁场强度为2.5t，强磁选获得的含磁性物料浆再经浮选和重选后获得钽铌精矿出售。弱磁选获得的含磁性物料浆和浮选及重选(强磁选后含磁性物料浆进行的浮选和重选处理)后的尾矿混合并脱水后可作为水泥生产掺和料出售。强磁选获得的非磁性物料浆则采用浮选脱硫；浮选采用一次粗选、二次扫选工艺，浮选捕收剂为油酸，浮选泡沫产品脱水后为石膏，可作为水泥生产缓凝剂出售；经浮选脱硫后的料浆中加入碳酸钠调节ph至11，然后再进行浓缩、过滤和烘干，并经过磁力格栅除铁后即可获得硅铝微粉产品。

88.硅铝微粉产品中主要成分为：al2o3：25.42％，sio2：68.57％，fe2o3：0.28％，so3：0.30％，产率：73.1％，达到部分代替叶蜡石用于生产玻璃纤维的质量要求。生产废水分级循环使用，无外排。

89.实施例3：

90.针对实施例1中的锂渣，首先加水调浆，矿浆浓度：30％，同时加入分散剂水玻璃；锂渣矿浆先采用弱磁场(磁场强度：0.3t)磁选机除铁，再采用强磁场(磁场强度：1.5t)磁选机除铁；除铁后物料采用球磨机磨矿，磨矿浓度：35％；磨矿产品(粒径为-45μm占比：≥98％)再采用强磁场(磁场强度：1.8t)磁选机除铁；强磁选(磁场强度：1.8t)获得的含磁性物料浆再经浮选和重选后获得钽铌精矿出售。弱磁选获得的含磁性物料浆和浮选及重选(强磁选后含磁性物料浆进行的浮选和重选处理)后的尾矿混合并脱水后可作为水泥生产掺和料出售，强磁选(磁场强度：1.8t)获得的非磁性物料浆则采用浮选脱硫；浮选采用一次粗选、二次扫选工艺，浮选捕收剂为油酸，浮选泡沫产品脱水后为石膏，可作为水泥生产缓凝剂出售；经浮选脱硫后的料浆中加入碳酸钾调节ph至10，然后再进行浓缩、过滤和烘干，并经过磁力格栅除铁后即可获得硅铝微粉产品。

91.硅铝微粉产品中主要成分为：al2o3：25.58％，sio2：69.72％，fe2o3：0.35％，so3：0.31％，产率：69.7％，达到部分代替叶蜡石用于生产玻璃纤维的质量要求。生产废水分级循环使用，无外排。

92.实施例4：

93.针对实施例1中的锂渣，首先加水调浆，矿浆浓度：30％，同时加入分散剂水玻璃；锂渣矿浆先采用弱磁场(磁场强度：0.5t)磁选机除铁，再采用强磁场(磁场强度：2.0t)磁选机除铁；除铁后物料采用球磨机磨矿，磨矿浓度：40％；磨矿产品(粒径为-45μm占比：≥98％)再采用强磁场(磁场强度：2.5t)磁选机除铁；强磁选(磁场强度：2.5t)获得的含磁性物料浆再经浮选和重选后获得钽铌精矿出售。弱磁选获得的含磁性物料浆和浮选及重选(强磁选后含磁性物料浆进行的浮选和重选处理)后的尾矿混合并脱水后可作为水泥生产掺和料出售，强磁选(磁场强度：1.8t)获得的非磁性物料浆则采用浮选脱硫；浮选采用一次粗选、二次扫选工艺，浮选捕收剂为油酸，浮选泡沫产品脱水后为石膏，可作为水泥生产缓凝剂出售；经浮选脱硫后的料浆中加入碳酸钾调节ph至11，然后再进行浓缩、过滤和烘干，并经过磁力格栅除铁后即可获得硅铝微粉产品。

94.硅铝微粉产品中主要成分为：al2o3：25.64％，sio2：69.77％，fe2o3：0.22％，so3：0.33％，产率：70.2％，达到部分代替叶蜡石用于生产玻璃纤维的质量要求。生产废水分级循环使用，无外排。

95.实施例5：

96.针对实施例1中的锂渣，原料加水调浆，矿浆浓度：30％，同时加入分散剂水玻璃；矿浆首先采用浮选脱硫，采用一次粗选、二次扫选浮选工艺，浮选捕收剂为油酸，浮选泡沫产品脱水后为石膏，可作为水泥生产缓凝剂出售；浮选作业非泡沫产品进行脱水处理，含水率降为15％以下，之后采用球磨机磨矿，磨矿浓度：35％；磨矿产品(粒径为-45μm占比：≥98％)先经过弱磁选除铁，弱磁选磁场强度为0.3t；再采用一粗一扫两段强磁场磁选机除铁，粗选磁场强度为1.5t，扫选磁场强度为1.8t，强磁选获得的含磁性物料浆再经浮选和重选后获得钽铌精矿出售。弱磁选获得的含磁性物料浆和浮选及重选(强磁选后含磁性物料浆进行的浮选和重选处理)后的尾矿混合并脱水后可作为水泥生产掺和料出售。强磁选获得的非磁性物料浆中加入碳酸铵调节ph至10，然后再进行浓缩、过滤和烘干，并经过磁力格栅除铁后即可获得硅铝微粉产品。

97.硅铝微粉产品中主要成分为：al2o3：26.15％，sio2：68.95％，fe2o3：0.37％，so3：0.28％，产率：65.8％，达到部分代替叶蜡石用于生产玻璃纤维的质量要求。生产废水分级循环使用，无外排。

98.实施例6：

99.针对实施例1中的锂渣，原料加水调浆，矿浆浓度：30％，同时加入分散剂水玻璃；矿浆首先采用浮选脱硫，采用一次粗选、二次扫选浮选工艺，浮选捕收剂为油酸，浮选泡沫产品脱水后为石膏，可作为水泥生产缓凝剂出售；浮选作业非泡沫产品进行脱水处理，含水率降为15％以下，之后采用球磨机磨矿，磨矿浓度：40％；磨矿产品(粒径为-45μm占比：≥98％)先经过弱磁选除铁，弱磁选磁场强度为0.3t；再采用一粗一扫两段强磁场磁选机除铁，粗选磁场强度为2.0t，扫选磁场强度为2.5t，强磁选获得的含磁性物料浆再经浮选和重选后获得钽铌精矿出售。弱磁选获得的含磁性物料浆和浮选及重选(强磁选后含磁性物料浆进行的浮选和重选处理)后的尾矿混合并脱水后可作为水泥生产掺和料出售。强磁选获得的非磁性物料浆中加入碳酸铵调节ph至11，然后再进行浓缩、过滤和烘干，并经过磁力格栅除铁后即可获得硅铝微粉产品。

100.硅铝微粉产品中主要成分为：al2o3：26.22％，sio2：68.99％，fe2o3：0.24％，so3：0.30％，产率：68.8％，达到部分代替叶蜡石用于生产玻璃纤维的质量要求。生产废水分级循环使用，无外排。

101.对比例1：

102.针对四川某锂盐企业以锂辉石为原料采用硫酸法制备碳酸锂所产生的锂渣(sio2：60.50％、al2o3：21.52％，so3：7.00％、fe2o3：0.78％、粒度：-45μm含量：≤50％)，原料加水调浆，矿浆浓度：30％，同时加入分散剂水玻璃；矿浆首先采用浮选脱硫，采用一次粗选、二次扫选浮选工艺，浮选捕收剂为油酸，浮选泡沫产品脱水后为石膏，可作为水泥生产缓凝剂出售；浮选作业非泡沫产品采用一段强磁场磁选机除铁，粗选磁场强度为1.5t，磁选得到的含磁性物料浆脱水后可作为水泥生产掺和料出售，非磁性物料浆再进行浓缩、过滤和烘干，即可获得硅铝微粉产品。

103.硅铝微粉产品中主要成分为：al2o3：25.47％，sio2：72.59％，fe2o3：0.7％，so3：0.5％，产率：45％，可用作生产陶瓷的原料，还达不到部分代替叶蜡石作为生产玻璃纤维原料的质量要求。浮选泡沫浓缩作业的溢流含硫较高，无法循环使用，需定期处理后外排，对环境造成压力。

104.对比例2：

105.针对四川某锂盐企业以锂辉石为原料采用硫酸法制备碳酸锂所产生的锂渣(sio2：60.50％、al2o3：21.52％，so3：7.00％、fe2o3：0.78％、粒度：-45μm含量：≤70％)，原料加水调浆，矿浆浓度：30％，同时加入分散剂水玻璃；矿浆首先采用浮选脱硫，采用一次粗选、二次扫选浮选工艺，浮选捕收剂为油酸，浮选泡沫产品脱水后为石膏，可作为水泥生产缓凝剂出售；浮选作业非泡沫产品采用一段强磁场磁选机除铁，粗选磁场强度为2.0t，磁选得到的含磁性物料浆脱水后可作为水泥生产掺和料出售，非磁性物料浆再进行浓缩、过滤和烘干，即可获得硅铝微粉产品。

106.硅铝微粉产品中主要成分为：al2o3：25.49％，sio2：72.61％，fe2o3：0.65％，so3：0.51％，产率：46.9％，可用作生产陶瓷的原料，还达不到部分代替叶蜡石作为生产玻璃纤维原料的质量要求。浮选泡沫浓缩作业的溢流含硫较高，无法循环使用，需定期处理后外排，对环境造成压力。技术特征：

1.一种锂渣的综合处理工艺，其特征在于：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；4)浮选处理：将步骤3)获得的强磁选后物料经一级浓缩过滤后再进行浮选处理，获得含硫尾渣和浮选后物料；5)碱转处理：向步骤4)获得的浮选后物料中添加可溶性碳酸盐，然后经过二级浓缩过滤后获得硅铝微粉粗品。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：该工艺还包括：6)干燥除铁：将步骤5)获得的硅铝微粉粗品进行干燥，然后再将干燥后的硅铝微粉粗品经过除铁处理后获得硅铝微粉精品。3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于：该工艺还包括：7)将步骤3)获得的磁性物料ii经过浮选处理获得杂质料和砂料；然后将砂料经过重选处理获得轻砂物料和重砂物料；最后将重砂物料经过一级浓缩过滤后获得钽铌精矿；和/或8)将步骤2)获得的磁性物料i、步骤7)中浮选过程得到的杂质料、重选过程得到的轻砂物料混合获得混合料，然后将混合料经过一级浓缩过滤后获得含铁尾渣。4.根据权利要求1-3中任一项所述的工艺，其特征在于：步骤3)中获得的强磁选后物料中的fe2o3含量小于等于0.5％，优选为小于等于0.45％；和/或步骤5)中获得的硅铝微粉粗品中的so3含量小于等于0.5％，优选为小于等于0.45％。5.根据权利要求1-4中任一项所述的工艺，其特征在于：在步骤1)中，所述磨矿处理采用闭路磨矿工艺，具体为：将锂渣给入球磨机(例如长筒型球磨机)中，球磨机磨矿后排料至旋流器进行分级，所述旋流器的溢流物料即为磨矿粉料；旋流器沉砂则返回至球磨机中再进行磨矿处理；作为优选，经过磨矿处理后得到的磨矿粉料的粒径为-45μm占比不低于95％，优选粒径为-45μm占比不低于98％；优选的是，在步骤1)中，所述磨矿处理过程中添加分散剂；优选，所述分散剂为水玻璃、苏打、磷酸盐中的一种或几种。6.根据权利要求3-5中任一项所述的工艺，其特征在于：在步骤4)、步骤7)和步骤8)中所述的一级浓缩过滤后均产生有一级环水；作为优选，将所述一级环水任选地用作为步骤1)磨矿处理用水或步骤2)弱磁选处理用水或步骤3)强磁选处理用水或步骤7)中浮选、重选处理用水。7.根据权利要求1-6中任一项所述的工艺，其特征在于：在步骤5)碱转处理中所述的二级浓缩过滤后产生有二级环水；作为优选，将所述二级环水用作为步骤4)浮选处理用水。8.根据权利要求1-7中任一项所述的工艺，其特征在于：在步骤5)的碱转处理过程中，所述浮选后物料中添加可溶性碳酸盐后料浆的ph为7-14，优选ph为8-12；和/或所述可溶性碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵中的一种或几种，优选为碳酸钠或碳酸钾。9.根据权利要求2-8中任一项所述的工艺，其特征在于：在步骤6)中，所述除铁处理为

磁力除铁；所述磁力除铁为将干燥后的硅铝微粉粗品通过磁力格栅进行除铁后获得硅铝微粉精品。10.根据权利要求3-9中任一项所述的工艺，其特征在于：将步骤4)中获得的含硫尾渣和/或步骤8)中获得的含铁尾渣用作为水泥掺合料；和/或步骤2)中，所述弱磁选处理采用弱磁场磁选机；和/或步骤3)中，所述强磁选处理采用强磁场磁选机。

技术总结

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。推广应用前景。推广应用前景。

技术研发人员：张田 喻明军 肖业俭 赵强 黄月娥 吴革雄 冀欢庆

受保护的技术使用者：中冶长天国际工程有限责任公司

技术研发日：2020.09.09

技术公布日：2022/3/25