鋰輝石選礦工藝改造與效果

江西某鋰輝石礦山，配套建有一座選廠，共有2條生產(chǎn)線，其中有1條在2006年建成，持續(xù)生產(chǎn)到2011年停產(chǎn)；企業(yè)后來并列新增加了1條生產(chǎn)線，于2010年底建成，由于缺乏選礦試驗(yàn)、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝錯(cuò)誤等原因，前期調(diào)試一直未成功，從而未正常生產(chǎn)過，基本處于廢置狀態(tài)。礦山于2011年尾礦庫服務(wù)年限已到等原因，主管部門臨時(shí)停電后，企業(yè)陷入停產(chǎn)狀態(tài)。紅星廠家為解決該廠存在的問題，在充分利用現(xiàn)有的選礦設(shè)備基礎(chǔ)上，適當(dāng)添加部分選礦設(shè)備，在嚴(yán)控投資額的前提下，完成新工藝流程改造。

一、選廠現(xiàn)狀

選廠前期單線可年處鋰輝石原礦約6.6萬t。原礦Li2O品位0.81%，可獲得精礦Li2O品位4.76%、回收率70.54%的生產(chǎn)指標(biāo)。老生產(chǎn)線破碎系統(tǒng)為三段開路流程，產(chǎn)品粒度-30mm；新生產(chǎn)線破碎系統(tǒng)為兩段一閉路流程，產(chǎn)品粒度-20mm。兩種破碎產(chǎn)品混合共用一個(gè)粉礦倉。兩條生產(chǎn)線配置兩臺球磨機(jī)，老線配螺旋分級機(jī)進(jìn)行閉路磨礦，新線配高堰式螺旋分級機(jī)進(jìn)行閉路磨礦，磨礦粒度控制在-0.076mm占70%。分級機(jī)的溢流進(jìn)入自制脫泥斗進(jìn)行脫泥，脫泥后進(jìn)入攪拌槽添加浮選藥劑后進(jìn)行攪拌，經(jīng)攪拌后進(jìn)行云母預(yù)選，脫去云母的礦漿經(jīng)攪拌添加浮選藥劑后，進(jìn)入2粗3精1掃的鋰輝石浮選作業(yè)，浮選精礦通過濃縮機(jī)和外濾式真空過濾機(jī)脫水后得到其后的鋰輝石精礦。浮選尾礦通過弱磁、強(qiáng)磁除鐵得到長石精礦，長石用目前的帶式過濾機(jī)過濾，長石脫水效果不佳。細(xì)泥、云母和弱強(qiáng)磁的精礦為其后的尾礦送到尾礦庫堆存。現(xiàn)場選礦工藝原則流程見圖1。

通過對現(xiàn)場的調(diào)研，結(jié)合選礦試驗(yàn)，分析得出以下結(jié)論：①對于該鋰輝石礦磨礦細(xì)度是取得良好指標(biāo)的關(guān)鍵因素，目前的磨礦分級設(shè)備是無法滿足獲得更好選礦指標(biāo)的磨礦細(xì)度（-0.076m85%）的要求；②為了取得良好的浮選效果，浮選前脫泥非常重要。而目前現(xiàn)場脫泥設(shè)備是類似自制的斜板脫泥斗，脫泥效果不佳；③預(yù)先浮選云母設(shè)備能力不足，目前單系列僅有3臺1.2m3浮選機(jī)用于預(yù)先浮選云母，經(jīng)核算浮選能力不足，因此造成云母浮選效果不佳；④鋰輝石浮選流程不合理，目前采用2粗3精1掃的浮選流程，該流程中2次粗選精礦直接給入1次精選作業(yè)。該部分精礦品位較低，勢必降低1次精選入浮品位，影響精選作業(yè)指標(biāo)，同時(shí)3次精選次數(shù)偏少。

二、改造方案

針對目前的選廠現(xiàn)狀，將原有的2條生產(chǎn)線整合成1條新線。破碎系統(tǒng)將老線的三段開路破碎產(chǎn)品送到新線的篩分機(jī)進(jìn)行預(yù)先篩分，篩上（+12mm）產(chǎn)品返回老線的圓錐破碎機(jī)進(jìn)行二次細(xì)碎。改造后的流程為四段一閉路破碎，其后破碎粒度-12mm。

粉礦通過皮帶機(jī)給入舊線的球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，與螺旋分級機(jī)形成閉路磨礦，溢流產(chǎn)品控制在-0.076mm占70%。溢流產(chǎn)品利用新增的水力旋流器脫泥，主要脫去-0.02mm的尾泥。經(jīng)過脫泥的礦漿自流到攪拌槽添加藥劑后進(jìn)入云母預(yù)選作業(yè)，云母預(yù)選作業(yè)由原來的一次粗選改成1次粗選和1次精選作業(yè)，由于云母易浮，增加一次精選作業(yè)有利于降低云母預(yù)選帶走的Li2O回收率。

云母粗選與精選的尾礦合并一起進(jìn)入高頻細(xì)篩進(jìn)行控制分級，篩上產(chǎn)品返回到球磨進(jìn)行再磨作業(yè)，篩下粒度控制在-0.076mm85%。篩下自流到現(xiàn)有的自制濃縮斗進(jìn)行二次脫泥，脫泥斗的底流自流到攪拌槽添加藥劑后進(jìn)入鋰輝石浮選作業(yè)，鋰輝石浮選作業(yè)由原來的2粗3精1掃作業(yè)改成1粗4精1掃流程。

經(jīng)過浮選后的鋰輝石精礦利用原有的濃縮機(jī)和外濾式真空過濾機(jī)過濾得到其后的鋰輝石精礦。浮選的尾礦進(jìn)入攪拌槽添加藥劑后進(jìn)行長石浮選，浮選尾礦再送到現(xiàn)有的弱磁和強(qiáng)磁除鐵得到長石粉。增加長石浮選主要是為了除去微細(xì)粒含鐵云母以及部分弱磁性礦物，確保長石中Fe2O3含量低于0.2%。長石利用現(xiàn)場閑置的濃縮機(jī)和外濾式真空過濾機(jī)脫水后得到其后的長石精礦。

旋流器脫泥、濃縮斗脫泥、云母精礦、長石浮選精礦和弱強(qiáng)磁的精礦合并一起形成其后的尾礦，尾礦通過泵送到300m外的現(xiàn)場一臺閑置Ф15m周邊齒輪濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮作業(yè)，經(jīng)過濃縮的底流通過隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾作業(yè)得到其后尾礦，可通過汽車外運(yùn)堆存。改造后選礦工藝原則流程見圖2。

三、效果分析

1、利用現(xiàn)有的破碎設(shè)備，在不進(jìn)行大的改造前提下，只需改變一條皮帶即可實(shí)現(xiàn)四段一閉路的破碎流程。雖然流程結(jié)構(gòu)相對較長，但是破碎其后粒度由原來的-30mm降到-12mm，有利于降低磨礦能耗。

2、由于現(xiàn)場條件場地和投資的限制，沒有條件增加二段磨機(jī)，在這種情況下，利用高頻細(xì)篩進(jìn)行控制分級能夠有效的控制鋰輝石入磨粒度，提高浮選效果，對于提高鋰輝石浮選指標(biāo)具有重要的意義。

3、新增一段水力旋流器脫泥作業(yè)，能夠高能的脫除原礦中的原生泥和磨礦中產(chǎn)生的次生泥，可以彌補(bǔ)現(xiàn)場自制脫泥斗效果不佳的狀況，給浮選創(chuàng)造良好的條件。

4、通過本次選廠恢復(fù)生產(chǎn)及技術(shù)改造，精礦品位可從原來Li2O品位4.76%提高到5.0%以上，回收率由原來的70.54%提高到73%以上，提高了鋰輝石選礦指標(biāo)，并能夠有效保證長石的質(zhì)量。