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萝北某鳞片石墨矿选别高碳石墨新工艺研究

柳溪  
【摘要】:石墨是重要的战略资源,鳞片的大小及纯度决定了其价值。为了生产高碳石墨和保护石墨晶体,目前生产中普遍采用的选别流程多达5~9段再磨,7~13次精选,工艺流程复杂,生产成本高昂。如何在提高石墨纯度的过程中,简化选矿流程,保护石墨晶体,是目前生产高碳石墨的难题之一。通过控制再磨时间和再磨段数等工艺因素,在优化高碳石墨选矿流程的同时保护石墨晶体,是本研究的目的所在。 黑龙江萝北拥有丰富石墨资源,课题以萝北云山石墨矿为研究对象,进行了系统的工艺矿物学研究,磨矿条件试验,粗选条件试验,精选的再磨时间、再磨段数、浮选浓度等对比试验以及闭路试验,并以此为基础确定了处理此类石墨矿石简洁高效的选矿工艺流程。 矿石工艺矿物学研究表明,该矿石属于鳞片石墨矿,原矿固定碳含量9.29%,矿物组成复杂,嵌布粒度细。主要含脉石矿物透辉石20%,石英20%,云母类16%,长石类13%,透闪石10%以及3%的黄铁矿。 粗选条件试验表明,适宜的粗选条件为磨矿细度-0.074mm含量72.60%,矿浆浓度27%,石灰用量1000g/t,煤油用量470g/t,2#油用量50g/t,刮泡时间6min。粗选获得了固定碳含量48.88%,回收率98.63%的石墨粗精矿,尾矿固定碳含量(0.42%)低,可直接抛尾。 开路流程再磨时间、再磨段数、磨浮工艺以及精选浓度对比试验结果表明:增加总再磨时间有利于提高固定碳含量,但不利于保护石墨鳞片,再磨时间从15min增加到45min,精矿固定碳含量从95.97%提高到97.40%,+0.045mm粒级含量从62.21%降低到47.35%。在总再磨时间21min条件下,缩短各段再磨时间,再磨段数从三磨增加到六磨,精矿固定碳含量从96.37%提高到97.56%,+0.045mm粒级含量从50.21%升高到58.58%。在“四磨五选”流程最后增加三次精选仅能将精矿固定碳含量从96.95%提高到96.72%;在各段精选后都增加一次精选作业的磨浮工艺还会使精矿含碳量下降0.17个百分点。精选浓度越低,精矿固碳含量越高,精选Ⅴ浓度为3.33%、1.78%、0.89%时,精矿碳含量分别为97.40%、97.70%、97.73%。因此确定了四次再磨五次低浓度精选的开路流程。 闭路流程试验确定了生产高碳石墨的“四次再磨五次低浓度精选”短流程新工艺,比“六磨七选”长流程精矿固定碳和+0.045mm粒级含量分别高0.46和15.18个百分点。比“高浓度四磨五选”流程提高精矿固定碳和+0.045mm含量0.72、2.01个百分点。最终可得固定碳含量97.53%,回收率95.89%的石墨精矿。 精矿筛析表明精矿中脉石矿物多存在于细粒级中,+0.150mm粒级固定碳含量达98.30%,比-0.045mm粒级高4.65个百分点。 保护大鳞片探索研究表明,在粗磨使用钢棒介质的条件下,缩短再磨时间,虽可将精矿大鳞片含量提升到9.36%或11.08%,但精矿固定碳含量也随之下降到95.07%和92.56%。探究了大鳞片产率与固定碳含量的关系,为大鳞片保护及生产提供了试验依据。


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