一种综合利用含锂中低品位铝土矿的方法与流程

本申请涉及有色资源综合利用，尤其涉及一种综合利用含锂中低品位铝土矿的方法。

背景技术：

1、锂因其独特性能和用途，被誉为“21世纪的能源金属”与“白色石油”，锂对国民经济和国防军工建设具有重要的战略意义，已被大部分的国家和地区列为战略性矿产资源。同时随着国家碳达峰碳中和政策的实施以及新能源汽车和储能产业的快速发展，清洁能源和可再生能源代替传统能源的加速进行，作为生产电池和清洁能源的重要原料，锂的需求量逐年增加。但是作为全球最大的锂消费国，国内的锂资源量为540万吨，约占世界总资源量的13.8％，这使得国内的锂矿资源对外依存度长期保持在70％以上，资源自给能力严重不足。

2、铝土矿作为可工业生产氧化铝的唯一原料，其矿床形成于热带至亚热带气候，是含铝岩石在强烈风化的基础上经过原位或迁移后再富集的产物，成矿过程就是非成矿元素不断从体系中活化迁出致使成矿元素大量富集的过程；铝土矿中除了典型的化学元素铝、硅、铁外，其在成矿过程中通常会富集一些对现代工业至关重要的有价金属元素，如锂、钒、钾、镓、钪、钛、铌和钽等金属元素，这使得铝土矿逐渐成为这些关键金属矿产的重要来源之一。近年来随着氧化铝行业的快速发展与优质铝土矿的大量开采，使得仅占全球储量3％且品质日益“贫、细、杂”化的国内铝土矿远不能满足行业内高品质铝产品的生产需求，因此国内越来越多氧化铝企业逐步转型使用进口铝土矿生产氧化铝，这无疑增加了铝土矿进口量。因此合理开发利用含锂低品位铝土矿资源对实现铝土矿资源的可持续供与氧化铝工业的发展意义重大，同时铝土矿中锂的回收利用对保障国内锂行业的健康绿色发展同样至关重要。

3、目前铝土矿(岩)中伴生的锂是一种新型的沉积型锂矿资源，在碱法处理铝土矿进行氧化铝生产时，伴生的锂会进入赤泥以及铝酸盐溶液中，因此针对这部分的锂资源进行回收利用，以开发除锂辉石、锂云母及盐湖卤水外的其他含锂资源，包括铝土矿伴生锂资源、富锂黏土矿以及废旧锂电池等，对于保证国家战略安全具有重大意义。

4、但是目前针对含锂铝土矿中锂资源的回收利用一般采用酸浸提锂回收或者浮选回收与酸浸体锂联合的方式，但是因锂直接浸出困难而存在锂回收率低、直接浸出成本高，同时采用化学药剂使得浮选过程污染环境以及浸出液的杂质高而难以综合利用。

技术实现思路

1、本申请提供了一种综合利用含锂中低品位铝土矿的方法，以解决现有技术中酸浸提锂或者浮选回收与酸浸提锂联合方式中存在的锂直接浸出困难、使用化学药剂导致环境污染以及浸出液杂质含量高而难以综合利等技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种综合利用含锂中低品位铝土矿的方法，所述方法包括：

3、破碎含锂中低品位铝土矿，后进行预选分级，分别得到粗粒物料与细粒物料；

4、对所述粗粒物料进行第一磨矿，后进行第一重选处理，分别得到粗铝精矿和第一尾矿；

5、对所述粗铝精矿进行第二磨矿，后进行第二重选处理，分别得到铝精矿和第二尾矿；

6、对所述铝精矿进行第一磁选，分别得到高品质铝精矿产品和第一铁精矿；

7、合并所述细粒物料、所述第一尾矿和所述第二尾矿，后进行第二磁选，分别得到富锂精矿和第二铁精矿；

8、合并所述第一铁精矿和所述第二铁精矿，得到铁精矿产品；

9、其中，所述含锂中低品位铝土矿中80％以上质量占比的锂元素赋存在莫氏硬度≤2.5的黏土类矿物中。

10、可选的，所述预选分级的粒径为0.023mm～0.038mm。

11、可选的，所述破碎的破碎粒度≤6mm。

12、可选的，所述第一磨矿的磨矿细度满足-0.074mm的物料含量为40％～60％。

13、可选的，所述第二磨矿的磨矿细度满足-0.074mm的物料含量为61％～85％。

14、可选的，所述第一重选处理包括螺旋分级重选、螺旋溜槽重选和旋流器重选中的至少一种。

15、可选的，所述第二重选处理包括摇床重选、离心重选和高频振动筛重选中的至少一种。

16、可选的，所述第一磁选的磁场强度为1.1t～1.5t，所述第一磁选所用聚磁介质的直径为1mm～2mm，所述第一磁选的脉动水冲次为180次/min～270次/min。

17、可选的，所述第二磁选的磁场强度为0.9t～1.3t，所述第二磁选所用聚磁介质的直径为0.5mm～1mm，所述第二磁选的脉动水冲次为140次/min～220次/min。

18、可选的，所述含锂中低品位铝土矿的化学成分满足：al2o3≥45％，fe2o3≥18％，li2o≥0.06％，铝硅比≤5；所述含锂中低品位铝土矿中85％以上质量占比的铝矿物主要以以一水硬铝石的形式存在。

19、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

20、本申请实施例提供的一种综合利用含锂中低品位铝土矿的方法，通过限定含锂中低品位铝土矿中锂元素所赋存的黏土类矿物的具体莫氏硬度，可以明确该含锂黏土类矿物和含铝矿物的莫氏硬度之间的差异，利用这一差异，结合第一磨矿和第二磨矿的阶段磨矿以及第一重选处理和第二重选处理的阶段重选技术可以实现含锂中低品位铝土矿中含铝矿物与含锂矿物的分离，最后通过第一磁选和第二磁选的方式可以使得含铝矿物与尾矿中含铁矿物脱除干净，进而可以得到高品质铝精矿、富锂精矿和铁精矿，由于该方法整体采用物理方法，不产生污染产物，可以有效的提高含锂中低品位铝土矿中锂的回收率，同时所得高品质铝精矿、铁精矿以及富锂精矿均不含化学药剂而不影响后续的生产使用，实现了对含锂中低品位铝土矿中有价成分的综合回收与利用。

技术特征：

1.一种综合利用含锂中低品位铝土矿的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预选分级的粒径为0.023mm～0.038mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述破碎的破碎粒度≤6mm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一磨矿的磨矿细度满足-0.074mm的物料含量为40％～60％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二磨矿的磨矿细度满足-0.074mm的物料含量为61％～85％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一重选处理包括螺旋分级重选、螺旋溜槽重选和旋流器重选中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二重选处理包括摇床重选、离心重选和高频振动筛重选中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一磁选的磁场强度为1.1t～1.5t，所述第一磁选所用聚磁介质的直径为1mm～2mm，所述第一磁选的脉动水冲次为180次/min～270次/min。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二磁选的磁场强度为0.9t～1.3t，所述第二磁选所用聚磁介质的直径为0.5mm～1mm，所述第二磁选的脉动水冲次为140次/min～220次/min。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含锂中低品位铝土矿的化学成分满足：al2o3≥45％，fe2o3≥18％，li2o≥0.06％，铝硅比≤5；所述含锂中低品位铝土矿中85％以上质量占比的铝矿物以一水硬铝石的形式存在。

技术总结
本申请涉及有色资源综合利用技术领域，尤其涉及一种综合利用含锂中低品位铝土矿的方法；所述方法包括：破碎含锂中低品位铝土矿，后预选分级，分别得到粗粒物料与细粒物料；对粗粒物料进行第一磨矿，后第一重选处理，分别得到粗铝精矿和第一尾矿；对粗铝精矿进行第二磨矿，后第二重选处理，分别得到铝精矿和第二尾矿；对铝精矿进行第一磁选，分别得到高品质铝精矿产品和第一铁精矿；合并细粒物料、第一尾矿和第二尾矿，后第二磁选，分别得到富锂精矿和第二铁精矿；合并第一铁精矿和第二铁精矿，得到铁精矿产品；含锂中低品位铝土矿中锂元素主要赋存在莫氏硬度≤2.5的黏土类矿物中；该方法可以对含锂中低品位铝土矿中有价成分进行充分的回收和利用。

技术研发人员：杜五星,张建强,马俊伟,吴国亮,郭鑫,魏兆斌,刘中原,张站云,张志永,张乐,许可
受保护的技术使用者：中铝郑州有色金属研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16