[实用新型]一种锂渣的综合回收利用系统

说明书

本实用新型公开了锂渣的综合回收利用系统，通过采用前置磨矿和循环分级处理技术代替造浆作业、以及采用浮选和碱转固液两相脱硫技术、弱‑强磁选除铁技术和环水分段循环技术，对锂矿石硫酸法工艺提锂后产生的废渣进行综合利用。本实用新型可以有效地去除含硫杂质，获得具有经济价值的石膏产品，同时利用锂渣生产回收获得了硅铝微粉、钽铌精矿等高附加值产品。同时还解决了现有生产技术中存在的产品粒度粗、产量低、有价金属回收率低、废水外排等问题，具有较好的推广应用前景。

技术领域

本实用新型涉及一种工业固废处理设备，具体涉及一种锂渣的综合回收利用系统，属于锂矿石提锂后产生废渣的综合利用领域。

背景技术

我国是世界上锂辉石精矿储量最大的国家，而新疆和四川是锂盐最主要的生产基地。主要采用浓硫酸-碳酸钙法来提炼碳酸锂，而锂渣是硫酸法制备碳酸锂工艺的副产品。锂辉石经过1200℃高温煅烧后，加入浓硫酸焙烧，经充分反应，酸化后的酸化料，加入清水洗水，并用CaCO₃中和残酸，得到料浆。料浆搅拌浸出的得到浸出液进行下一步处理，剩下的便是浸出渣-锂渣。

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。近年来，随着研究的深入，锂渣高值化利用已有应用实例。

碳酸锂的生产工艺和技术条件是相对稳定的，因而锂渣的化学成分和性质也是均一和稳定的。锂渣的化学成分与粘土质相似，利用硫酸法提锂工艺产生的锂渣，其主要化学成分为 SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、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的含量可达50-70％、Al₂O₃的含量可达18-30％。而CaO及SO₃各自的含量也均能达到5-10％。Fe₂O₃的含量约为1-3％。

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。

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，其利用率不高，例如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、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。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本申请提出了一种锂渣的综合回收利用系统。其中采用原料磨矿和循环分级工艺，代替了造浆作业，促进了物料的解离和分散，同时改善了除杂效果以及降低了硅铝微粉粒度，提高了硅铝微粉的产量和质量。同时通过碱转作业进一步分离出物料中的杂质含量。本申请还在强磁选作业前先进行弱磁选作业，提前除去原料锂渣中的强磁性组分，防止强磁机堵塞。经过磁选作业后选得到的磁性产品采用重选工艺分离和脱水处理后得到锂硅精粉和钽铌精粉，使得有价资源得到充分利用；进一步地，将浮选、碱转作业，磁选、重选作业产生的环水的进行分段循环利用，真正实现了废水的零排放。