由于锂矿矿产资源的大量开发利用,可供资源量不断减少,造成锂矿原矿开采品味日渐降低,冶炼等后续加工对选矿产品质量要求也日益提高。同时,人类的环保意识日益加强。这些现实对锂矿设备提出了越来越高的要求,促使锂矿选矿设备不断向更大、更优和高产节能的方向发展。
锂矿设备包括颚式、回转、圆锥、锤式、冲击式、辊式、筛分机、球磨机和棒磨机、自磨机和砾石磨、分级机、浮选机、磁选机、浓缩机、过滤机等。
锂矿选矿工艺包括破碎筛分、磨矿分级、选别、精矿脱水等阶段,本文我们将带你了解锂矿选矿各个阶段所需的锂矿设备。
根据“多破少磨”的处理原则,在锂矿石的破碎筛分阶段可以采用三段一闭路破碎筛分流程或者两段一闭路破碎筛分流程。具体采用哪种流程需要参考原矿的粒度。与两段一闭路破碎筛分相比,三段一闭路破碎筛分能够解决锂矿入料粒度粗、粒度波动大的问题,可以保证原矿的处理能力,改善锂矿生产指标。在这一阶段,锂矿设备多使用颚式和圆锥,其中颚式用于锂矿石的粗碎,圆锥用于锂矿石的中碎和细碎,筛分设备主要为圆振动筛。
锂矿石的磨矿分级阶段,为保证锂矿物充分与脉石矿物单体解离,可采用一段闭路磨矿分级流程,一段磨矿设备可采用湿式格子型球磨机、棒磨机等。在需要进行二次磨矿的时候,可选择湿式溢流型球磨机作为这一阶段的磨矿设备。分级设备可采用分级型水力旋流器组。根据不同锂矿石的矿石性质,有些锂矿石可能需要在磨矿阶段后进行脱泥处理,锂矿设备脱泥设备的使用上可以选择浓缩型水力旋流器组、斜板浓密机等。
由于锂矿石通常具有多种不同的伴生矿物,常常需要考虑锂矿石的综合回收利用,在选别阶段,锂矿石的选别流程主要以浮选工艺为主,也常常会与重选、磁选等工艺组成联合选别工艺流程。
矿石型锂矿一般包括锂辉石、锂云母、透锂长石等,浮选为这些锂矿石主要的选别工艺,其工艺流程根据矿物种类的不同而具有差异,这一阶段中,锂矿设备常常使用充气搅拌式浮选机和机械搅拌式浮选机作为主要的浮选设备。
充气搅拌式浮选机可选择KYF型浮选机和XCF型浮选机,机械搅拌式浮选机可选择SF型浮选机、JJF型浮选机、BF型浮选机等。其中,XCF型浮选机可以与KYF型浮选机组成浮选机组,在不需要使用泡沫泵的条件下实现浮选机组的水平配置,减少阶梯配置所需的基建成本。
对于含有钽铌矿物的锂矿石,一般会采用重选+浮选的联合工艺进行处理,利用重选回收比重较大的钽铌矿物。这一阶段可选择的重选设备包括摇床、离心选矿机等。
磁选一般作为提高锂精矿质量的手段出现在锂矿选矿工艺流程中,主要是利用矿物之间的磁性差异,将锂精矿中的磁性矿物剔除,得到铁含量较低的锂精矿。由于锂矿石内的磁性矿物多以弱磁性矿物为主,一般采用强磁性磁选机、高梯度磁选机等作为这一阶段的选别设备。
为获得高品质锂精矿,在选别后需要对锂精矿产物进行浓缩脱水处理。这一阶段可选择液压中心传动高效浓缩机进行精矿浓缩,为了进一步达到需求的含水量,精矿需通过渣浆泵送入脱水作业,脱水作业的主要锂矿设备可选择圆盘真空过滤机、盘式真空过滤机等设备。
锂矿设备的选择,应根据其选矿工艺流程而定,目前常用的工艺有:手选法、预先脱泥法、浮选法、重介质选法、磁选法以及联合选矿法几种。
锂辉石在正式进入选别前,一般会先进行手选进行初筛预选,是在破碎后(矿粒宽度≤1200mm),将矿石送入手选皮带中,通过外观颜色及光泽度等,将25~300mm锂辉石选出。
:是将矿石粉碎,使其中的锂矿石和脉石矿物达到单体解离。常用械有颚式、反击式、锤式、冲击式、辊式、复合式、圆锥等。锂矿石选矿厂粗碎多用颚式或旋回圆锥;中碎采用标准型圆锥;细碎采用短头型圆锥。
预先脱泥作业主要在选别前,先进行一次脱泥除杂的作业,将破碎经手选后矿物进入球磨机磨矿,磨至-0.074mm占75%,然后采用十二胺或椰油胺作脉石矿物捕收剂,浮选脱除矿泥和云母。
干式球磨机:一般是在磨矿阶段应用,做干式处理,将矿物磨至一定要求后,进入预选阶段,去除部分杂质;
粗颗粒浮选机/搅拌槽:是继干式球磨机之后用于粗选预选的设备,磨矿后产物送至药剂搅拌槽中,使矿物与药剂充分很混合后,浮选去除矿泥或云母等杂质。
锂辉石浮选有正浮选和反浮选两种方法。其中,正浮选是在强碱性环境下添加油酸及其皂类盐作捕收剂,直接浮出锂辉石。反浮选是先用石灰调成碱性环境,然后加入糊精、淀粉等抑制锂辉石,浮选出硅酸盐类脉石矿。
锂辉石浮选设备主要有:XCF浮选机、KYF浮选机、SF浮选机和JJF浮选机可满足各种大中小型锂矿选厂做粗选、扫选和精选作业。
XCF/KYF型:两机一般可组成联合几组,前者作为直溜槽,后者为吸浆槽,多做扫选和精选作业;
JJF型/SF型:可组合使用,SF做吸入槽,JJF做直溜槽,适于中、大型锂矿选矿厂做扫选、精选作业。
针对嵌布粒度较细的锂辉石可采用重介质选法选别,根据矿物间的密度差,采用0.05~0.20Mpa的压力给入重介质旋流器进行选别,其中第底流部分为锂辉石。
当锂辉石中含有铁杂质矿物时,需采用磁选法进行除铁作业。因锂辉石中伴生铁杂质多为弱磁选矿,需通过强磁性(10000Oe以上)磁选设备进行除铁,以获得含铁低的锂辉石精矿。
当上述单一选矿法无法获得品位较高的锂辉石精矿时,需采用联合选矿法进行有效选别,常见的联合工艺有:浮选-磁选联合工艺、浮选-重选-磁选联合工艺、浮选-化学处理联合工艺等。
针对上述内容仅作为参考,因为每种锂辉石成矿条件、矿石性质均不相同,因此所需选矿工艺方法也不相同。建议通过选矿试验分析,设计合理的锂辉石选矿工艺方案。
锂矿设备和选矿工艺的发展是同步的,工艺是主导,设备是基础。一种新型锂矿设备的诞生,往往带来选矿工艺的变革。锂矿设备的技术水平不仅是工艺水平的前提,也直接影响着生产过程的畅通和应用。科学技术的进步,各科学门类间相互渗透和各行业间的相互融合,新结构、新材质、新技术和新加工工艺的层出不穷,机电一体化和自动控制技术的广泛应用,有力的促进了锂矿设备的不断创新和向高产节能方向发展。