石墨礦選礦提純工藝一覽

作為非金屬礦產資源中的重要一類,石墨礦有其不可替代的工業價值,自然界中自然分布的石墨礦經常與石英、方解石、高嶺石、紅柱石、伊利石、絹云母以及黃鐵礦、褐鐵礦等共生,需要使用不同的石墨礦選礦設備進行提純后方可作為各類工業原料使用。

昆明滇重礦機在數十年的發展歷程中,在石墨礦選礦提純工藝方面積累了一整套解決方案,針對不同特性的石墨原礦,針對性采用浮選法、重選法、電選法對石墨礦進行提純作業,而后再選擇選擇性絮凝法、酸堿法、氯化焙燒法、高溫焙燒法等進行深加工,最終得到高純度的石墨精礦。下面我們就一一分別進行闡述不同石墨礦選礦提純工藝的適用性和優缺點。

一、提純石墨礦之浮選法

浮選法提純石墨是目前應用最為廣泛的工藝,這一切皆源于石墨自身具有極好的可浮性和疏水性,在經過破碎、球磨機研磨之后,加入浮選劑進行富集實現與脈石和雜質的分離。需要特別關注的是,對于鱗片狀石墨礦的浮選工藝通常要多段磨礦、多次選別,且粗精礦要再磨再選,以期獲得更高品質的鱗片石墨。

石墨礦浮選法提純工藝

在昆明滇重礦機的石墨礦選礦設備案例中較多采用的部手機為煤焦油,起泡劑通常采用松醇油或者丁醚油,抑制劑則多選用碎玻璃和氟硅酸鈉。

在大多數情況下,采用浮選法提純石墨礦的選礦工藝可以獲得80%~90%的精礦,最高的可以達到95%左右。但如果石墨原礦中夾雜細粒硅酸鹽礦物或者鉀、鈉、鈣、鎂、鋁等,就無法實現在球磨機磨礦時實現單體解離,這樣就需要采用其他工藝進行聯合作業,以期獲得更高的回收率和精礦品位。

二、石墨礦提純之重選法

重選法是一種相對簡單易行且成本低廉的工藝流程,是利用有用礦粒和無用脈石的比重不同在介質中的沉降、流動速度不同而予以分選的。一般來說石墨礦中常見的伴生礦物根據比重不同可以分為重礦、中等重礦和輕質礦物三類。由于這些伴生礦和石墨礦都存在比重上的差異,所以可以采用跳汰機、搖床等使用重選法予以有效分選。

石墨礦重選法提純工藝

2.1石墨礦中常見的伴生重礦

常見的與石墨礦半生的重礦一般是各類鐵礦,如黃鐵礦、磁黃鐵礦、褐鐵礦、黝簾石,以及榍石、獨居石、白鎢礦、白鈦礦和鋯英石等。此類礦物的比重一般都在3.3以上。

2.2 石墨礦中常見的伴生中等重礦

比重一般在2.9-3.3之間,主要包括透閃石、輝透石和磷灰石等等。

2.3 石墨礦中常見的輕質礦物

其他比重小于2.9的礦物。

三、石墨礦選礦之電選法

所謂電選法,就是利用各類礦物在導電性不同的特性而加以分選的工藝技術。于石墨礦而言,其具有良好的導電性,而石墨礦中常見的伴生礦物如黃鐵礦、石英、長石等則導電性較差,利用這個迥異的特性,就可以采用電選法將其分離。

  1. 石墨礦電選法提純工藝

一般來說,在應用電選作業之前,需要將石墨原礦處理到0.1-2mm的入選粒度,但對于鱗片狀石墨或低密度石墨礦,可以將此數據上浮至5mm左右。

四、選擇性絮凝法提純石墨礦

石墨礦選擇性絮凝法需在含有兩種及兩種以上組分的懸浮液中,加入高分子絮凝劑,使絮凝劑選擇性地吸附懸浮液中的某種組分,并通過橋鏈作用產生絮凝沉淀,從而達到組分分離的目的。

在生產實踐中,常采用的絮凝劑主要有硅酸鈉、六偏磷酸鈉、木質素淀粉、羧甲基纖維素,分散劑主要有水玻璃。

石墨礦選擇性絮凝法較最大的好處是工藝簡單易行且成本低,因此特別適合中小型簡易選廠使用,設備投資額較低,資金回籠速度較快,但短板也顯而易見,固定碳的回收率只有40%左右,處于較低水平,因此適合粗放型、中小選廠采用。

五、酸堿法選石墨礦

顧名思義,酸堿法的石墨礦選礦工藝就是采用化學的堿熔、酸浸方法進行富集的方案,也是目前較為成熟的技術方案之一。

酸堿法石墨礦提純技術工藝

5.1堿熔法的石墨礦除雜提純工藝

所謂堿熔,也就是利用高溫熔融的堿與石墨礦中的酸性雜質如石英、硅酸鹽、硅鋁酸鹽等充分發生酸堿中和的化學反應,之后采用水洗法出去反應生成的可溶性鹽即可。

5.2 酸浸法的石墨礦除雜提純工藝

與堿熔法相反,酸浸法就是利用液體酸與堿熔法初步除雜后的石墨礦中的金屬氧化物發生反應,而后再次通過水洗法出去生成的可溶性鹽即可提高石墨純度。

使用酸堿法的石墨礦提純工藝一般可以獎品為提升至99.8%左右,品位相對較高,提純效果相對較好,并且這種工藝采用的設備非常簡單,能耗極低,投資額較小。但缺點是酸堿對設備的腐蝕性較強,并且水洗法造成的廢水會對環境造成嚴重污染,面臨較大的環保壓力,并且水洗法也會不可避免地造成石墨精礦的流失。

六、氯化焙燒法提純石墨礦

氯化焙燒法的石墨礦選礦工藝通過在原礦中加入適量的還原劑,而后在特定的環境和設備中進行高溫焙燒,使得礦物中的有價金屬與氯反應結合生成低熔點沸點的氣相或凝聚相金屬氯化物,從而析出并實現與雜質和脈石分離,獲得高純度石墨。

七、高溫焙燒法提純石墨礦

石墨礦熔點非常高(熔點為3652℃,沸點為4250℃),遠高于其他雜質礦物。石墨礦高溫焙燒法便是利用石墨與其他雜質礦物的熔點差異進行選別的,將石墨礦加熱到2700-3000℃,其中大部分雜質已經氣化,可有效將石墨與雜質進行分離。

高溫焙燒法的石墨礦提純工藝

高溫焙燒法可將石墨礦品位達到99.99%甚至更高,但能耗大、對設備的要求非常高,需要選擇可靠的回轉窯設備供應商。

綜上七點,就是常見的石墨礦選礦提純工藝技術,具體如何選擇需要根據原礦性質、項目需求等實際情況斟酌而定,建議咨詢專業的石墨礦選礦專家獲取免費的技術指導:0871-63540976,在專家指導下先行通過實驗確定回收率、藥劑制度、礦漿PH值等技術指標后,進行下一步的方案擇定。

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