鋰輝石礦選礦工藝流程及設備配置方案一、引言鋰輝石（Spodumene）是含鋰礦物中最具工業(yè)價值的礦物之一，其理論Li?O含量約8.03%，是生產(chǎn)碳酸鋰、氫氧化鋰等鋰鹽的主要原料。隨著新能源（鋰電池、光伏）產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，鋰資源需求呈爆發(fā)式增長，鋰輝石礦的高效選礦技術(shù)成為行業(yè)關(guān)注的核心。本文結(jié)合鋰輝石礦的礦物學特征，系統(tǒng)闡述其選礦工藝流程設計、關(guān)鍵設備配置及優(yōu)化方向，旨在為鋰輝石礦的開發(fā)利用提供實用的技術(shù)參考。二、鋰輝石礦的礦物學特征及選礦前提（一）礦物組成與嵌布特征鋰輝石礦的主要礦物為鋰輝石（LiAlSi?O?），次要礦物包括石英（SiO?）、長石（KAlSi?O?/NaAlSi?O?）、云母（KAl?(AlSi?O??)(OH)?）、角閃石（Ca?Mg?Si?O??(OH)?）等脈石礦物，部分礦石含少量磁鐵礦（Fe?O?）、赤鐵礦（Fe?O?）等鐵礦物。鋰輝石的嵌布粒度通常較細（一般為0.05-0.5mm），與脈石礦物呈緊密共生關(guān)系，需通過細磨實現(xiàn)單體解離。此外，鋰輝石的表面易被鐵礦物污染，影響浮選效果，需提前除鐵。（二）選礦前提：礦石性質(zhì)分析選礦工藝流程的設計需基于以下礦石性質(zhì)分析：1.化學分析：確定Li?O、SiO?、Al?O?、Fe?O?、MgO等成分的含量，其中Li?O含量是判斷礦石工業(yè)價值的關(guān)鍵（一般要求≥1.0%）。2.礦物組成分析：通過X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）等方法，確定鋰輝石與脈石礦物的種類及相對含量。3.嵌布特征分析：通過顯微鏡觀察，確定鋰輝石的嵌布粒度、解離度及與脈石的共生關(guān)系，為磨礦細度設計提供依據(jù)。4.物理性質(zhì)分析：包括密度（鋰輝石3.1-3.2g/cm3，脈石2.6-2.8g/cm3）、磁性（鋰輝石弱磁性，鐵礦物強磁性/弱磁性）、可浮性（鋰輝石表面親水性，需通過藥劑調(diào)整為疏水性）。三、鋰輝石礦選礦工藝流程設計鋰輝石礦的選礦工藝流程通常包括破碎磨礦、選別（浮選/磁選/重選）、脫水三大環(huán)節(jié)，其中浮選是核心選別方法，磁選與重選多作為輔助流程。（一）破碎磨礦流程：實現(xiàn)礦物解離破碎磨礦的目的是將礦石破碎至合適粒度，使鋰輝石與脈石礦物單體解離。流程設計需遵循“多碎少磨”原則，降低磨礦能耗。1.破碎流程：三段一閉路流程配置：粗碎（顎式破碎機）→中碎（標準型圓錐破碎機）→細碎（短頭型圓錐破碎機）→篩分（圓振動篩）→閉路循環(huán)。作用：將原礦（≤500mm）破碎至-20mm以下的合格粒度，為磨礦提供原料。關(guān)鍵參數(shù)：破碎比（總破碎比15-25）、篩分效率（≥85%）。2.磨礦分級流程：兩段閉路流程配置：一段磨礦（格子型球磨機）→分級（螺旋分級機）→二段磨礦（溢流型球磨機）→分級（水力旋流器）→閉路循環(huán)。作用：將破碎產(chǎn)品磨至-200目占60%-80%的細度，確保鋰輝石單體解離度≥90%。關(guān)鍵參數(shù)：一段磨礦濃度（70%-75%）、二段磨礦濃度（65%-70%）、分級效率（≥70%）。注意事項：避免過磨（導致鋰輝石泥化，影響浮選），需通過分級設備（水力旋流器）及時分離合格粒級。（二）選別流程：富集鋰輝石選別流程的核心是利用鋰輝石與脈石礦物的物理化學性質(zhì)差異，實現(xiàn)分離。常見流程包括浮選主導型、重選-浮選聯(lián)合型、磁選-浮選聯(lián)合型。1.浮選流程：主流選別方法浮選是鋰輝石礦的主要選別方法，利用鋰輝石與脈石礦物的可浮性差異（通過藥劑調(diào)整）實現(xiàn)分離。流程配置：粗選→掃選（2-3次）→精選（3-5次）。藥劑制度：調(diào)整劑：NaOH或Na?CO?，調(diào)節(jié)礦漿pH至10-12，抑制脈石礦物（石英、長石）；捕收劑：脂肪酸類（油酸、氧化石蠟皂），用量____g/t，吸附于鋰輝石表面，使其疏水性增強；起泡劑：松醇油或MIBC，用量20-50g/t，產(chǎn)生穩(wěn)定泡沫，攜帶鋰輝石精礦；抑制劑：水玻璃（Na?SiO?），用量____g/t，增強對脈石礦物的抑制效果。關(guān)鍵參數(shù)：礦漿濃度（粗選25%-30%，精選15%-20%）、藥劑添加順序（調(diào)整劑→抑制劑→捕收劑→起泡劑）、浮選時間（粗選8-10min，精選5-8min）。效果：粗選精礦Li?O含量≥3%，回收率≥80%；精選精礦Li?O含量≥6%，回收率≥70%（視礦石性質(zhì)調(diào)整）。2.磁選流程：除鐵提純鋰輝石礦中的鐵礦物（磁鐵礦、赤鐵礦）會降低精礦質(zhì)量（Fe含量≥0.5%時，影響鋰鹽生產(chǎn)），需通過磁選除去。流程配置：強磁性礦物：永磁筒式磁選機（磁場強度____Gs），用于除去磨礦后的強磁性鐵礦物；弱磁性礦物：高梯度磁選機（磁場強度____Gs），用于除去浮選精礦中的弱磁性鐵雜質(zhì)（如赤鐵礦、褐鐵礦）。關(guān)鍵參數(shù)：磁選機磁場強度（根據(jù)鐵礦物類型調(diào)整）、礦漿流速（≤0.5m/s，確保鐵礦物充分被捕收）。效果：精礦Fe含量可從0.8%降至0.3%以下，滿足鋰鹽生產(chǎn)要求。3.重選流程：預先富集重選利用鋰輝石（密度3.1-3.2g/cm3）與脈石（密度2.6-2.8g/cm3）的密度差異，實現(xiàn)粗粒鋰輝石的預先富集，減少后續(xù)浮選處理量。流程配置：粗粒重選：螺旋溜槽（處理粒度0.5-2mm），回收率≥60%；細粒重選：搖床（處理粒度0.074-0.5mm），回收率≥70%。適用場景：原礦Li?O含量較低（≤1.0%）或粗粒鋰輝石含量較高的礦石，可降低浮選藥劑消耗和設備負荷。4.聯(lián)合流程：優(yōu)化回收率對于復雜鋰輝石礦（如含大量鐵礦物或細粒嵌布），可采用磁選-浮選聯(lián)合或重選-浮選聯(lián)合流程，提高回收率。示例：原礦→破碎磨礦→磁選（除強磁性鐵）→重選（富集粗粒鋰輝石）→浮選（回收細粒鋰輝石）→精選→精礦。（三）脫水流程：獲得合格精礦浮選精礦（含水量約30%-40%）需通過脫水處理，得到含水量≤12%的合格精礦，方便運輸和儲存。流程配置：濃縮（高效濃縮機）→過濾（真空過濾機/壓濾機）→干燥（可選，如需更低含水量）。關(guān)鍵參數(shù)：濃縮機溢流濃度（≤5%）、過濾機濾餅含水量（≤12%）。四、鋰輝石礦選礦設備配置方案設備配置需根據(jù)礦石性質(zhì)、處理量、流程設計等因素，遵循“高效、節(jié)能、可靠”原則，確保各環(huán)節(jié)能力匹配。（一）破碎系統(tǒng)設備設備名稱型號示例作用關(guān)鍵參數(shù)顎式破碎機PE-600×900粗碎（原礦≤500mm）進料口尺寸600×900mm，處理量____t/h標準型圓錐破碎機PYB-1200中碎（破碎至≤50mm）給料粒度≤120mm，處理量____t/h短頭型圓錐破碎機PYD-1200細碎（破碎至≤20mm）給料粒度≤50mm，處理量____t/h圓振動篩YA-1848篩分合格粒度篩網(wǎng)孔徑20mm，處理量____t/h（二）磨礦分級系統(tǒng)設備設備名稱型號示例作用關(guān)鍵參數(shù)格子型球磨機MQG-2100×3000一段磨礦處理量30-50t/h，磨礦濃度70%螺旋分級機FG-20一段分級分級效率≥70%溢流型球磨機MQY-2700×3600二段磨礦處理量40-60t/h，磨礦濃度65%水力旋流器FX-350二段分級分級粒度-200目占75%（三）浮選系統(tǒng)設備設備名稱型號示例作用關(guān)鍵參數(shù)機械攪拌浮選機XJK-20粗選、掃選單槽容積20m3，處理量____t/h充氣式浮選機CHF-10精選單槽容積10m3，處理量50-80t/h（四）磁選系統(tǒng)設備設備名稱型號示例作用關(guān)鍵參數(shù)永磁筒式磁選機CTB-1230除強磁性鐵磁場強度1500Gs，處理量____t/h高梯度磁選機SLon-1500除弱磁性鐵磁場強度8000Gs，處理量50-80t/h（五）重選系統(tǒng)設備設備名稱型號示例作用關(guān)鍵參數(shù)螺旋溜槽LL-1200粗粒重選處理粒度0.5-2mm，處理量____t/h搖床6-S-2000細粒重選處理粒度0.074-0.5mm，處理量10-20t/h（六）脫水系統(tǒng)設備設備名稱型號示例作用關(guān)鍵參數(shù)高效濃縮機NG-20濃縮精礦直徑20m，處理量____t/h圓盤真空過濾機GP-120過濾精礦過濾面積120m2，濾餅含水量≤12%廂式壓濾機XMA-1000深度脫水過濾面積1000m2，濾餅含水量≤10%（七）設備配置注意事項1.能力匹配：各環(huán)節(jié)設備處理量需匹配（如破碎系統(tǒng)處理量≥磨礦系統(tǒng)處理量≥浮選系統(tǒng)處理量），避免瓶頸。2.節(jié)能優(yōu)先：選擇新型高效設備（如短頭型圓錐破碎機比傳統(tǒng)破碎機節(jié)能20%，溢流型球磨機比格子型球磨機節(jié)能15%）。3.維護便捷：選擇易損件（如破碎機襯板、浮選機葉輪）更換方便的設備，降低維護成本。4.環(huán)保要求：破碎系統(tǒng)配置布袋除塵器（除塵效率≥99%），磨礦系統(tǒng)配置降噪設備（噪音≤85dB），符合國家環(huán)保標準。五、流程優(yōu)化與案例分析（一）流程優(yōu)化建議1.藥劑優(yōu)化：根據(jù)礦石性質(zhì)調(diào)整藥劑種類（如用改性油酸替代普通油酸，提高捕收效率），或采用組合藥劑（如油酸+塔爾油，增強對鋰輝石的捕收）。2.磨礦優(yōu)化：通過激光粒度分析儀監(jiān)測磨礦細度，避免過磨（過磨會導致鋰輝石泥化，回收率下降10%-15%）。3.自動化控制：引入PLC控制系統(tǒng)，實現(xiàn)浮選機液位、藥劑添加、磨礦濃度的自動控制，提高流程穩(wěn)定性。（二）案例分析：某鋰輝石礦選礦工程礦石性質(zhì)：原礦Li?O含量1.5%，F(xiàn)e含量0.8%，主要脈石為石英、長石，鋰輝石嵌布粒度0.1-0.4mm。流程設計：三段一閉路破碎→兩段閉路磨礦（-200目占75%）→磁選（除強磁性鐵）→浮選（粗選+3次掃選+5次精選）→脫水。設備配置：顎式破碎機（PE-750×1060）、圓錐破碎機（PYB-1750+PYD-1750）、球磨機（MQG-2700×3600+MQY-3200×4500）、浮選機（XJK-20×6+XJK-10×10）、磁選機（CTB-1545）、壓濾機（XMA-1200）。效果：精礦Li?O含量6.2%，回收率88%，F(xiàn)e含量0.3%，達到鋰鹽生產(chǎn)要