具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1和图2描述根据本发明实施例的锂辉石选矿工艺。

根据本发明实施例的锂辉石选矿工艺，包括以下步骤：抛废预富集、粉矿、云母预浮选和精矿回收。

其中，所述抛废预富集包括：破碎和光电选抛废，所述破碎用于将原矿破碎至第一目标粒度；所述光电选抛废用于将所述破碎后的矿料中的部分杂质进行初步去除；所述粉矿用于将所述抛废预富集后的矿料粉碎至第二目标粒度；所述云母预浮选用于将经过所述粉矿后的矿料分选为云母和目标矿料；所述精矿回收用于从所述目标矿料中获取锂精矿。

具体而言，锂辉石原矿的矿石通常尺寸较大，并且矿石中包含角闪石、黑云母以及其他多种杂质，因此需要通过破碎作业来将矿石破碎至合适的尺寸，以将杂质和目标矿料进行初步分离。

其中，破碎作业可以在破碎机中进行，破碎机的种类可以根据需要矿石种类以及生产需要合理选择，破碎作业可以分多次进行，且每次破碎作业后的矿石的粒度均相较于前次破碎作业后的矿石的粒度更小，这样可以实现“多碎少磨”即：使原矿充分破碎，同时又满足光电选分离的粒度要求，大大降低了磨矿和入选量，降低了生产成本。

当矿石经过多次破碎被破碎至合适的粒度后，原矿中所含的部分角闪石、黑云母等杂质将与目标矿料即锂辉石解离，此时，可以利用角闪石、黑云母和锂辉石的颜色差异，通过光电选矿机或其他色选设备来将一部分角闪石和黑云母从破碎后的原矿中进行初步剔除，这样，可以避免因角闪石、黑云母与锂辉石的矿石密度和可浮性相似而导致的后续浮选工艺难以完全将杂质完全剔除。

当光电选抛废完成后，可以将破碎合格的矿料运至粉矿仓，由粉矿设备将第一目标粒度的矿料粉碎至第二目标粒度，然后从第二目标粒度的矿料中利用浮选工艺进一步将矿料中含有的剩余黑云母等杂质充分剔除，即可得到符合粒度要求的目标矿料，最后将目标矿料进行浮选得到符合粒度和纯度要求的锂精矿，此处的锂精矿是指锂辉石精矿。

根据本发明的锂辉石选矿工艺，通过将破碎作业合格的矿料经过光电选抛废作业，可以初步去除原矿中存在的部分角闪石和黑云母等杂质，有利于为后续的云母预浮选作业和锂辉石浮选作业提供方便，降低生产成本，同时还可以提高精矿回收作业所得的锂精矿的精度。

根据本发明的一些实施例，第一目标粒度的范围可以是小于10mm，这样，破碎合格的矿料可以进入粉矿作业从而进行粉矿，以进一步缩小粒度；第二目标粒度的范围可以是小于0.3mm，这样有利于充分地解离目标矿料和杂质，从而方便后续的云母预浮选作业。

根据本发明的一些实施例，所述破碎包括以下步骤：粗碎、中碎和细碎。具体地，通过粗碎将原矿破碎至第一过渡粒度；然后通过中碎将所述第一过渡粒度的矿石破碎至第二过渡粒度；最后通过细碎将所述第二过渡粒度的矿石细碎至所述第一目标粒度。

例如，将块度约为800mm的锂辉石原矿首先经第一段颚式破碎机进行粗碎，颚破后的矿石经皮带给入圆锥破碎机中进行中碎，中碎后的物料经皮带给入双层振动筛，矿料在双层振动筛中分成三个产品，上层产品为粒度大于30mm的矿料，中层为10mm-30mm的矿料，而小于10mm的矿料可以直接被皮带送进粉矿设备进行下一步粉矿作业，而将上层和中层的物料则分别经过振动给料机送进光电选矿机进行光电选或色选，在光电选过程中，粒度小于10mm的破碎合格矿料被直接送进粉矿设备进行下一步的粉矿作业，而光电选合格但是粒度大于10mm的矿料则可以经皮带送入圆锥破碎机进行细碎作业，细碎排矿物料可以与单层振动筛构成循环回路以对矿料进行破碎，直到抛废后的物料全部成为粒度小于10mm的合格产品被送进粉矿仓，这样，可以确保矿料中的锂辉石不被浪费，而光电选不合格的产品即角闪石、黑云母等将作为废石处理例如可以由皮带送至尾矿库干堆。

需要说明的是，由于破碎作业所能达到的物料颗粒度的限制，光电选矿机或色选设备通常无法在一次作业中将黑云母或白云母等杂质从锂辉石矿中完全剔除，因此需要将符合第一目标粒度的合格矿料送至粉矿设备中进一步粉碎至第二目标粒度，以进一步剔除其中残余的云母等杂质。

进一步地，所述光电选抛废在所述中碎后、所述细碎前进行，这样可以避免中碎后产生的已经与锂辉石分离的角闪石及云母等杂质随锂辉石进行下一步的细碎作业，从而可以降低细碎以及后续选矿作业的工作量，从而进一步降低生产成本，有利于提高目标矿料的纯度。

另外，对中碎后的物料分级后分别进行光电选，一方面使角闪石和黑云母的解离暴露更充分，另一方面可缩小粒度范围，减小粒级差异性，提高分选准确率和废石选出率，废石丢弃率在20％以上，损失率在5％左右。从而使有用矿物得到有效富集，提高后续作业的入选品位，大大减少了磨矿、脱泥、选别、尾矿处理和水处理等下游工序的处理量，使全厂能耗、水耗、药剂消耗等大幅降低。

根据本发明的一些实施例，所述粉矿包括以下步骤：将所述第一目标粒度的矿料进行球磨粉碎；对所述球磨粉碎后的矿料进行至少一次筛选以获取所述第二目标粒度的矿料。

更进一步地，所述对所述球磨后的矿料进行至少一次筛选以获取所述第二目标粒度的矿料，包括以下步骤：在直线振动筛中对所述矿料进行一次粒度分级；在高频振动细筛中对所述矿料进行二次粒度分级，其中，所述直线振动筛、所述高频振动细筛以及所述球磨粉碎构造成粉矿回路，所述抛废预富集后的矿料在所述粉矿回路中循环以获取所述第二目标粒度的矿料。

例如，将破碎合格(即满足第一目标粒度)的矿料通过皮带运至球磨机、直线振动筛和高频振动细筛联合构成的磨矿回路中，其中，球磨机可以不断地将第一目标粒度的矿料粉碎，直线振动筛可以对球磨粉碎后的矿料进行预先分级(即上文所述一次粒度分级)，而高频振动细筛可以作为控制分级的设备，这样一方面可保证磨矿合格物料严格按粒度分级，大大提高分级效果，另一方面避免高频振动细筛筛眼夹细造成有用矿物再次返回球磨机造成过磨泥化，并可提高高频振动细筛筛网的使用寿命，在降低生产成本的同时，还可为后续作业创造更好的条件。

需要说明的是，在直线振动筛的一次粒度分级作业中可以使颗粒度小于2mm的矿料进入高频振动细筛进行二次粒度分级作业，而一次粒度分级作业中大于或等于2mm的矿料可以返回球磨机重新进行球磨粉碎，高频振动细筛中进行的二次粒度分级作业可以将满足第二目标粒度的矿料筛出，不满足第二目标粒度的可以返回球磨机重新进行球磨粉碎。

此外，采用老三段破碎工艺即：粗碎、中碎和细碎工艺，实现了“多碎少磨”，又满足光电选分离的粒度要求，大大降低了磨矿和入选量，降低了生产成本。与常规锂辉石选矿采用的半自磨工艺相比，能耗更低。

根据本发明的一些实施例，所述云母预浮选包括以下步骤：对所述第二目标粒度的矿料进行磁选以分选为铁精矿和非磁性矿料；对所述非磁性矿料进行浮选以脱去矿泥和云母。

具体而言，粉碎后的矿料中包含有锂辉石和磁性矿料，因此需要通过磁选将其中的磁性矿料分离，其中，磁选可以包括弱磁粗选、弱磁精选以及高梯度强磁选，从而将矿料中的磁性成分充分分选出来，然后对磁选所剩的非磁性矿料进行浮选以剔除其中的矿泥和在光电选抛废中没有完全剔除的云母。

更进一步地，所述对所述第二目标粒度的矿料进行磁选以分选为铁精矿和非磁性矿料，包括以下步骤：对所述第二目标粒度的矿料进行弱磁粗选以分选为高磁性矿料和低磁性矿料；对所述高磁性矿料进行弱磁精选以分选为所述铁精矿和第一尾矿；对所述低磁性矿料进行强磁选以分选为所述非磁性矿料和第二尾矿。

具体而言，首先将符合第二目标粒度的矿料进行弱磁粗选，以将矿料分选为高磁性矿料和低磁性矿料，然后对高磁性矿料进行弱磁精选得到铁精矿和第一尾矿，对低磁性矿料进行高梯度强磁选从而得到富含锂辉石的非磁性矿料以及第二尾矿，第一尾矿和第二尾矿可以直接通过皮带直接运送至尾矿库处理。

在本实施例中，在云母预浮选前采用弱磁和高梯度强磁的组合步骤除铁，一方面弱磁选可提高预磁选效果，避免矿浆中的角闪石与磨矿过程产生的机械铁发生磁团聚现象，导致高梯度磁选机产出的磁性产品夹带严重，使锂辉石的损失偏高；同时减轻强磁性矿物卸矿困难、磁介质堵塞等问题，以延长磁介质盒的使用寿命；而高梯度强磁选可进一步脱除角闪石、黑云母等，避免对锂辉石矿物表面的污染，提高矿物的可浮性，减少药剂用量。

在一些实施例中，对所述非磁性性矿料进行浮选以除去矿泥和云母，可以包括以下步骤：对所述非磁性矿料进行旋流脱泥；对所述旋流脱泥后的所述非磁性矿料进行调浆；对所述调浆后的所述非磁性矿料进行粗选以分选为云母和目标矿料，对粗选所得的所述目标矿料进行精选以分选为杂质和目标矿料；对粗选所得的所述云母进行扫选。

具体而言，非磁性矿料经水力旋流器脱泥后的粒度变为小于0.02mm，然后水旋流器的底流经调浆以及一粗一扫一精的预浮选，所得浮选泡沫云母可以直接作为尾矿丢弃，所得目标矿料可以进行下一步的浮选作业，从而得到目标矿料；与“锂辉石直接浮选工艺”相比，采用“优先浮云母，再浮锂辉石”，不仅可显著提高锂品位，而且可提高锂回收率。同时，由于云母易浮，增加一次精选作业有利于降低云母预选带走的锂辉石。尤其该工艺杂质含量少且质量相对稳定，有利于后续锂辉石的转型和酸化，提高锂的提取率，从而大大降低碳酸锂的生产成本，也有利于达到锂盐生产的要求。

根据本发明的一些实施例，所述精矿回收用于从所述目标矿料中获取锂精矿，包括以下步骤：依次对所述目标矿料进行旋流浓缩、擦洗和旋流脱泥；对所述旋流脱泥后的所述目标矿料进行浮选以获得所述锂精矿，包括以下步骤：对所述旋流脱泥后的所述目标矿料进行至少一次调浆；对所述调浆后的所述目标矿料依次进行粗选、扫选和至少一次精选；对所述精选后的所述目标矿料进行浓密作业和过滤作业以获得所述锂精矿。

具体而言，通过云母预浮选，可以将非磁性矿料分选为云母和目标矿料，然后目标矿料经水力旋流器浓缩并加入分散剂进行高浓度、高强度擦洗后，进入下段水力旋流器再次脱泥，脱泥后的粒度变为小于或等于0.010mm，下端水力旋流器的底流经搅拌桶两次强化调浆后，再经一次粗选、一次扫选和三次精选从而获得锂辉石精矿；而各作业中浮选泡沫产品则顺序返回上一作业进行再次选别，浮选所得中矿返回球磨机再磨，以尽可能地实现锂辉石连生体充分解离，最终产出细粒锂辉石精矿和浮选尾矿。

粗粒难浮泥是锂辉石的浮选特点之一，由于锂辉石表面因风化或在矿浆中被污染，其可浮性严重变差。另外矿浆中一些溶盐的离子(铁和铝的离子等)不仅会活化锂辉石，也会活化脉石矿物。因此，本实施例中在浮选前用碱处理，促进矿泥分散，并进行高浓度、高强度搅拌擦洗，经多次强化脱泥和调浆后，可大幅提高锂辉石的可浮性。同时，将浮选中矿返回球磨机再磨，尽可能地实现锂辉石连生体充分解离，以获得较好地选别指标。

在一些实施例中，浮选所得锂辉石精矿在依次经过浓密机进行浓密作业和带式过滤机过滤脱水后，所得的滤饼经皮带送至精矿仓。

需要说明的是，采用浓密机厂前回水作为选矿工艺补加水，由于泥质物料较难沉降，浓密机溢流中存在一定的悬浮物，对浮选指标影响较大。而本实施例中通过将选矿各个作业步骤所产生的尾矿合并排入尾矿库，并经过较长时间的自然沉淀及降解后，尾矿库回水水质会有大幅提高，可以再作为回水利用，有利于节约水资源和生产成本，以及浮选指标的提高。

综上所述，采用本发明实施例的锂辉石选矿工艺，在原矿含Li2O品位为0.91％的情况下，可获得精矿品位为5.5％，精矿回收率约75％的选矿指标。

下面将参考图1和图2描述根据本发明一个具体实施例的锂辉石选矿工艺。

参考图2，根据本发明实施例的锂辉石选矿工艺，包括：抛废预富集、粉矿、云母预浮选、精矿回收和产品脱水。

其中，抛废预富集包括：将块度约为800mm的锂辉石原矿首先经第一段颚式破碎机进行粗碎，颚破后的矿石经皮带给入圆锥破碎机中进行中碎，中碎后的物料经皮带给入双层振动筛，矿料在双层振动筛中分成三个产品，上层产品为粒度大于30mm的矿料，中层为10mm-30mm的矿料，而小于10mm的矿料可以直接被皮带送进粉矿设备进行下一步粉矿作业，而将上层和中层的物料则分别经过振动给料机送进光电选矿机进行光电选或色选，在光电选过程中，粒度小于10mm的破碎合格矿料被直接送进粉矿设备进行下一步的粉矿作业，而光电选合格但是粒度大于10mm的矿料则可以经皮带送入圆锥破碎机进行细碎作业，细碎排矿物料可以与单层振动筛构成循环回路以对矿料进行破碎，直到抛废后的物料全部成为粒度小于10mm的合格产品被送进粉矿仓，这样，可以确保矿料中的锂辉石不被浪费，而光电选不合格的产品即角闪石、黑云母等将作为废石处理例如可以由皮带送至尾矿库干堆。

粉矿包括：将破碎合格(即满足第一目标粒度)的矿料通过皮带运至球磨机、直线振动筛和高频振动细筛联合构成的磨矿回路中，其中，球磨机可以不断地将第一目标粒度的矿料粉碎，直线振动筛可以对球磨粉碎后的矿料进行预先分级(即上文所述一次粒度分级)，而高频振动细筛可以作为控制分级的设备，这样一方面可保证磨矿合格物料严格按粒度分级，大大提高分级效果，另一方面避免高频振动细筛筛眼夹细造成有用矿物再次返回球磨机造成过磨泥化，并可提高高频振动细筛筛网的使用寿命，在降低生产成本的同时，还可为后续作业创造更好的条件。在直线振动筛的一次粒度分级作业中可以使颗粒度小于2mm的矿料进入高频振动细筛进行二次粒度分级作业，而一次粒度分级作业中大于或等于2mm的矿料可以返回球磨机重新进行球磨粉碎，高频振动细筛中进行的二次粒度分级作业可以将满足第二目标粒度即粒度小于0.3mm的矿料筛出，不满足第二目标粒度的可以返回球磨机重新进行球磨粉碎

云母预浮选包括：首先将符合第二目标粒度的矿料进行弱磁粗选，以将矿料分选为高磁性矿料和低磁性矿料，然后对高磁性矿料进行弱磁精选得到铁精矿和第一尾矿，对低磁性矿料进行高梯度强磁选从而得到富含锂辉石的非磁性矿料以及第二尾矿，第一尾矿和第二尾矿可以直接通过皮带直接运送至尾矿库处理；非磁性矿料经水力旋流器脱泥后的粒度变为小于0.02mm，然后水旋流器的底流经调浆以及一粗一扫一精的预浮选，所得浮选泡沫云母可以直接作为尾矿丢弃，所得目标矿料可以进行下一步的浮选作业，从而得到目标矿料；与“锂辉石直接浮选工艺”相比，采用“优先浮云母，再浮锂辉石”，不仅可显著提高锂品位，而且可提高锂回收率。同时，由于云母易浮，增加一次精选作业有利于降低云母预选带走的锂辉石。尤其该工艺杂质含量少且质量相对稳定，有利于后续锂辉石的转型和酸化，提高锂的提取率，从而大大降低碳酸锂的生产成本，也有利于达到锂盐生产的要求。

精矿回收包括：将经过云母预浮选所得的目标矿料经水力旋流器浓缩并加入分散剂进行高浓度、高强度擦洗后，进入下段水力旋流器再次脱泥，脱泥后的粒度变为小于或等于0.010mm，下端水力旋流器的底流经搅拌桶两次强化调浆后，再经一次粗选、一次扫选和三次精选从而获得锂辉石精矿；而各作业中浮选泡沫产品则顺序返回上一作业进行再次选别，浮选所得中矿返回球磨机再磨，以尽可能地实现锂辉石连生体充分解离，最终产出细粒锂辉石精矿和浮选尾矿。

产品脱水包括：浮选所得锂辉石精矿可以依次经过浓密机浓密作业和带式过滤机过滤脱水后，所得的滤饼经皮带送至精矿仓。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。