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选矿技术
石墨选矿工艺
来源:海外矿投网2018-04-251256
      从石墨矿石中除去杂质提高其精矿含碳量的工艺过程。石墨是一种有多种优良性能的非金属矿物。耐高温和化学稳定性使其成为耐火材料的重要原料。此外,在化工、机械、电子、原子能等领域都有重要应用。

按结晶形态,可将石墨分为鳞片石墨(晶质石墨)和无定型石墨(隐晶质石墨、土状石墨)。鳞片石墨晶体粒径大于1%26mu;m,一般为0.05~1.5mm。矿石品位较低,伴生的矿物有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴石等,有时还伴有金红石、钒云母等有用组分。无定形石墨晶体粒径小于1%26mu;m。其工艺性能不如鳞片石墨,工业应用范围较小。矿石品位一般都较高,但可选性差。伴生矿物有红柱石、水云母、绢云母、黄铁矿、电气石等。

鳞片石墨精矿产品按固定碳含量不同分为高纯(含碳99.0%~99.99%)、高碳(含碳94.0%~99.0%)、中碳(含碳80.0%~93.0%)、低碳(含碳50.0%~79.0%)石墨四类。各类又按粒度分成级别。以鳞片大、含碳量高者为上乘。中国制定的鳞片石墨产品质量标准为GB3518%26mdash;83。无定形石墨按粒度不同分为石墨粉和石墨粒。各产品又按固定碳含量、粒度及杂质含量不同分成若干级别,详见GB3519%26mdash;83。耐火材料所用的石墨应为中等大小鳞片的高纯、高碳和中碳石墨。

中国是石墨矿储量丰富的国家。主要产地有山东、黑龙江、内蒙古等省、自治区。世界生产石墨的国家主要有马达加斯加、俄罗斯、印度、朝鲜等国。

石墨矿一般工业指标

类型

矿石品位(ωB)%

可采厚度m

夹石

剔除厚度m

剥采比

m3/m3

边界品位

工业品位

晶质(鳞片状)石墨矿

风化矿石

2~3

2.5~3.5

露天开采

2~4

露天开采

1~4

不大于

3﹕1~4﹕1

原生矿石

2.5~3.5

3~8

隐晶质(土状)石墨矿

≥55

≥65

地下开采

0.7~1.4

地下开采

1~3

 

注:由于晶质(鳞片状)石墨的片度不同,其工业用途及经济价值都相差甚大,在制定作为提供矿山建设设计依据的地质勘查报告所用工业指标时,应根据正目石墨含量的高低,提出相应不同高低的边界品位和工业品位要求,即正目石墨含量高时,品位要求可低;反之,则品位要求要高。对应边界品位及工业品位的正目石墨含量要求,一般可掌握在40-60%左右。正目石墨含量是指矿石经选矿所得精矿筛析后,+100(0.147mm)目石墨在精矿中所占的百分比。

选矿方法

浮选是石墨选矿的主要方法,但鳞片状石墨的浮选与无定形石墨有所不同。鳞片石墨选矿过程中要注重保护石墨大鳞片。

① 鳞片石墨浮选

鳞片状石墨矿石入选品位较低,一般为4%~15%,但可浮性很好。在选矿过程中应注意保护鳞片,。故需多段磨矿多段选别,一般采用3段三6段再磨再选。浮选常用起泡剂为二号油、四号油、醚醇、丁醚油等;捕收剂为煤油、柴油、重油、磺酸酯、硫酸脂、酚类、羧酸类等。

② 无定形石墨选矿

无定形石墨矿原料品位较高,一般为30%~90%,但由于石墨嵌布粒度细,提高品位却比较困难。浮选常用煤焦油作捕收剂、樟油、松油为起泡剂、碳酸钠为调整剂,水玻璃和氟硅酸钠为抑制剂。

石墨精矿含碳量一般为85%~93%。为获得高纯石墨,需进行提纯加工。提纯方法有化学提纯法、高温提纯法和混合法。常用的化学提纯是在精矿中加入NaOH,在500℃以上温度时使精矿中的硅酸盐类矿物转化成可溶性硅酸盐,通过水浇将其除去,再在常温下用盐酸溶出金属杂质。高温提纯是将石墨置于专门电炉中隔绝空气加热到2500C时,其中杂质被蒸发出去。 选矿工艺流程鳞片石墨选矿工艺过程包括:(1)准备作业(粗、细破碎和粗磨);(2)浮选作业(粗选、扫选和各次精选);(3)精矿处理(脱水、干燥、分级和包装)。石墨矿石硬度中等偏软。

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