某鋰輝石礦選礦工藝流程改造分析

缐 海

（新疆有色冶金設計研究院有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

1 原礦性質及問題

1.1 原礦性質

在該鋰輝石礦勘測過程中，可發現其內部礦物構造主要為脈石礦物二氧化硅、有用礦物氧化鋰等物質，兩者含量在總礦石含量的百分之66.58%以上，同時在該鋰輝石礦中還具有成分極少的硫、磷等。

1.2 礦物質應用

鋰具有多種優良特點，其在實際應用中為火箭、宇航、原子能及儲能設備等的原材料，而由于鋰在自然界中較為稀缺，且現階段鋰輝石為主要的鋰開采原料。某鋰輝石礦氧化鋰含量在1.33%以上，具有低品位難選的特點，因此為了保證該鋰輝石礦可以有效地開發，在以往該鋰輝石礦選礦工藝流程上，對其工藝流程進行適當改造非常重要。

1.3 原礦生產問題

以往該鋰輝石礦工藝流程為：入選礦石二段開路破碎、一段閉路磨礦脫泥、脫泥浮選、脫泥掃選、脫泥精選、浮選尾礦弱磁——強磁除鐵。其中脫泥精選為三次，其余均為一次。該鋰輝石礦原有礦選工藝流程實施后，鋰輝石精礦產率在11.9%，其中氧化鋰品位在4.9%，氧化鋰回收率在66.98%，其余長石粉、總尾礦產出率分別為78.9%、8.8%，工藝改造前白度為47.6%[1]。在以往生產過程中該工藝流程可以發揮良好的效果，但是由于礦選過程中礦石性質的變換，其工藝流程已與現階段生產需求出現背離情況，如在鋰輝石礦開采過程中，雜物、云母片等會進入強磁選機內部，從而導致整體強磁選機內部強磁除鐵效果受到損害；二段開路的破碎形式也為整體鋰輝石礦破碎產品粒度的控制造成了一定的困難，經原有開路破碎作業得到的破碎產品粒度在32mm以上，對現階段工藝應用造成了阻礙；現階段該鋰輝石礦實際生產能力原礦處理量在6.6萬t/a左右，而這一數據遠遠達不到設計生產規模，再加上長石粉白度過低導致的無法銷售情況，對整體企業長期發展造成損害[2]。

2 原礦礦選工藝流程改造方案

2.1 原礦礦選工藝流程改造要點

通過對該鋰輝石礦以往礦選工藝流程運行情況分析，結合適當的礦選實驗得出該礦選工藝流程改造方向。首先在為了促使云母片浮選設備能力符合預期生產需求，可在現階段單系列浮選設備的基礎上，進行預先浮選云母設備的更新改造。同時針對鋰輝石礦浮選流程問題，應將現階段一次粗選、一次掃選、三次精選的操作流程，轉化為兩次粗選、一次掃選、六次精選的模式，促使精選礦品得到有效的提升；其次針對該鋰輝石礦磨礦細度的要求，可摒棄磨礦分級設備，代替以更加優質的磨礦分級設備，促使選礦磨細標準在-0.074mm占86%以上；最后為了促使礦石浮選后礦品達到預期需求，可在礦石浮選階段加入脫泥優化措施，即在以往自制斜板脫泥斗脫泥的基礎上，采用更加先進的設備提升脫泥效果。

2.2 原礦礦選工藝流程改造方案制定

在該鋰輝石礦礦選以往工藝流程的基礎上，可結合現階段礦選需求，在以往生產線進行進一步優化整合，在現有二段開路破碎的情況下，通過增設細碎圓錐破碎機和振動篩將現有破碎流程改造成三段一閉路破碎流程，使最終破碎產品粒度控制在12mm以下。粉礦獲得后，由帶式輸送機將送入球磨機中進行磨礦作業模式，然后結合螺旋分級機的應用，將整體磨礦作業模式轉化為閉路磨礦模式，并控制-0.069mm溢流產品在85%左右。在溢流磨礦后期，可利用新購置安裝的水利旋流器，將-0.018mm的尾泥脫離；在尾泥脫離后，礦漿可自流進入云母預選作業。在云母預選作業過程中，由原有的一次粗選、三次精選轉化為二次粗選、六次精選的模式，精選作業頻率的增加主要是為了避免云母浮動導致的氧化鋰回收率下降[2]。在云母粗選、精選作業工程后，可將余下尾礦統一合并到高頻細篩中，通過高頻細篩對余下尾礦的控制分級，可促使篩后產品進行再磨作業，再磨作業主要在球磨機上進行，而余下尾礦粒度均在-0.06986%。

在篩選自流后，可在新改造的濃縮斗中進行附加脫泥措施，濃縮脫泥斗內部礦石底流自流的模式，可促使其直接進入攪拌槽內，結合適當藥劑的添加，可直接進入鋰輝石礦浮選操作模式，這一階段主要為二次粗選、六次精選、一次掃選，在這一工序后得到的浮選礦，可由濃縮設備、外濾式真空過濾設備共同作用，得到精度較高的鋰輝石礦。而浮選尾礦則需在攪拌槽與攪拌藥劑拌合攪拌，并逐步進行弱磁、強磁除鐵等措施，進行長石粉的選置。在保證長石粉內三氧化二鐵含量在0.19%以下的基礎上，可利用濃縮機、外濾式真空過濾設備等進行后續脫水處理，以便獲得精度較高的長石礦[3]。將精選長石礦、濃縮斗脫泥、旋流器脫泥、弱強磁精礦、云母精礦等所獲得的產物進行統一整合，可得到最終產物——尾礦。所獲得的尾礦可利用泵送的方式傳輸到濃縮設備處，然后利用底流壓縮設備進行壓縮處理，最后進行集中堆放處理。

3 原礦工藝流程改造方案應用分析

在該鋰輝石礦礦選工藝改造后，可在以往的基礎上，增加4萬t/a的產能，經過后續的生產調試工作后，整體礦選工藝流程呈現良好的適應性，在一定程度上提升了整體選礦標準。三段一閉路的破碎生產模式可促使其達到良好的選礦指標，同時在多次球磨過程中，整體礦選物料力度可在10.5mm以內，在降低球磨設備運行損耗的同時，也可有效降低給料力度過大導致的球磨設備泥化。在進行濃縮斗更新維護后，結合弱強磁除鐵操作，可有效避免礦渣對長石粉白度的影響，促使實際工藝效益得到有效的提升。其中弱強磁方法的應用，可在一定程度上提高礦石物質中弱磁性物質鐵鋰云母、含鐵雜質等物質，從而有效降低礦石浮選后鋰輝石礦鐵含量過高導致的鋰輝石精礦品級的下降。而浮選——弱強磁等聯合選礦方法應用，可促使鋰輝石尾礦精度得到有效的提升。基于鋰輝石礦物質獨特的密度，利用浮選方法可對鋰輝石內共生脈石礦物進行有效處理，如白云母、石英等。而由于鋰礦石內部就有一定含量的硅鐵、磁鐵等成分，其在比重一定的情況下，并不能保證浮選效果的良好。而通過粗選、精選頻率的增加，可控制整體介質密度在2.58g/cm3。繼而保證鋰輝石精礦品位大多7.1%，總回收率達到88.9%的顯著效果。

4 結語

綜上所述，通過某鋰輝石礦原有礦選工藝與現階段礦選需求的對比分析，從運行設備、運行工藝等方面進行了全面改造，將以往二段一閉路設施轉化為現階段三段一閉路破碎模式，結合濃縮斗、脫泥浮選等設施的改進，有效的避免了原有工藝導致的破碎物料力度過大、長白粉白度不高、球磨機運行損耗大的問題，促使整體礦選生產效力得到了有效的提高。

[1]溫勝來.某鋰礦選礦廠工藝改造及生產實踐[J].現代礦業,2017(1):245-246.

[2]徐龍華,田佳,巫侯琴,等.川西偉晶巖型鋰輝石礦選擇性磨礦—強化浮選試驗研究[J].有色金屬(選礦部分),2017(4):52-57.

[3]梁雪峰,黃杰,吳國富,等.某地鋰輝石礦重介質選礦擴大連續試驗[J].現代礦業,2017(11):132-134.