石墨矿选矿提纯工艺一览

作为非金属矿产资源中的重要一类,石墨矿有其不可替代的工业价值,自然界中自然分布的石墨矿经常与石英、方解石、高岭石、红柱石、伊利石、绢云母以及黄铁矿、褐铁矿等共生,需要使用不同的石墨矿选矿设备进行提纯后方可作为各类工业原料使用。

昆明滇重矿机在数十年的发展历程中,在石墨矿选矿提纯工艺方面积累了一整套解决方案,针对不同特性的石墨原矿,针对性采用浮选法、重选法、电选法对石墨矿进行提纯作业,而后再选择选择性絮凝法、酸碱法、氯化焙烧法、高温焙烧法等进行深加工,最终得到高纯度的石墨精矿。下面我们就一一分别进行阐述不同石墨矿选矿提纯工艺的适用性和优缺点。

一、提纯石墨矿之浮选法

浮选法提纯石墨是目前应用最为广泛的工艺,这一切皆源于石墨自身具有极好的可浮性和疏水性,在经过破碎、球磨机研磨之后,加入浮选剂进行富集实现与脉石和杂质的分离。需要特别关注的是,对于鳞片状石墨矿的浮选工艺通常要多段磨矿、多次选别,且粗精矿要再磨再选,以期获得更高品质的鳞片石墨。

石墨矿浮选法提纯工艺

在昆明滇重矿机的石墨矿选矿设备案例中较多采用的部手机为煤焦油,起泡剂通常采用松醇油或者丁醚油,抑制剂则多选用碎玻璃和氟硅酸钠。

在大多数情况下,采用浮选法提纯石墨矿的选矿工艺可以获得80%~90%的精矿,最高的可以达到95%左右。但如果石墨原矿中夹杂细粒硅酸盐矿物或者钾、钠、钙、镁、铝等,就无法实现在球磨机磨矿时实现单体解离,这样就需要采用其他工艺进行联合作业,以期获得更高的回收率和精矿品位。

二、石墨矿提纯之重选法

重选法是一种相对简单易行且成本低廉的工艺流程,是利用有用矿粒和无用脉石的比重不同在介质中的沉降、流动速度不同而予以分选的。一般来说石墨矿中常见的伴生矿物根据比重不同可以分为重矿、中等重矿和轻质矿物三类。由于这些伴生矿和石墨矿都存在比重上的差异,所以可以采用跳汰机、摇床等使用重选法予以有效分选。

石墨矿重选法提纯工艺

2.1石墨矿中常见的伴生重矿

常见的与石墨矿半生的重矿一般是各类铁矿,如黄铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿、黝帘石,以及榍石、独居石、白钨矿、白钛矿和锆英石等。此类矿物的比重一般都在3.3以上。

2.2 石墨矿中常见的伴生中等重矿

比重一般在2.9-3.3之间,主要包括透闪石、辉透石和磷灰石等等。

2.3 石墨矿中常见的轻质矿物

其他比重小于2.9的矿物。

三、石墨矿选矿之电选法

所谓电选法,就是利用各类矿物在导电性不同的特性而加以分选的工艺技术。于石墨矿而言,其具有良好的导电性,而石墨矿中常见的伴生矿物如黄铁矿、石英、长石等则导电性较差,利用这个迥异的特性,就可以采用电选法将其分离。

  1. 石墨矿电选法提纯工艺

一般来说,在应用电选作业之前,需要将石墨原矿处理到0.1-2mm的入选粒度,但对于鳞片状石墨或低密度石墨矿,可以将此数据上浮至5mm左右。

四、选择性絮凝法提纯石墨矿

石墨矿选择性絮凝法需在含有两种及两种以上组分的悬浮液中,加入高分子絮凝剂,使絮凝剂选择性地吸附悬浮液中的某种组分,并通过桥链作用产生絮凝沉淀,从而达到组分分离的目的。

在生产实践中,常采用的絮凝剂主要有硅酸钠、六偏磷酸钠、木质素淀粉、羧甲基纤维素,分散剂主要有水玻璃。

石墨矿选择性絮凝法较最大的好处是工艺简单易行且成本低,因此特别适合中小型简易选厂使用,设备投资额较低,资金回笼速度较快,但短板也显而易见,固定碳的回收率只有40%左右,处于较低水平,因此适合粗放型、中小选厂采用。

五、酸碱法选石墨矿

顾名思义,酸碱法的石墨矿选矿工艺就是采用化学的碱熔、酸浸方法进行富集的方案,也是目前较为成熟的技术方案之一。

酸碱法石墨矿提纯技术工艺

5.1碱熔法的石墨矿除杂提纯工艺

所谓碱熔,也就是利用高温熔融的碱与石墨矿中的酸性杂质如石英、硅酸盐、硅铝酸盐等充分发生酸碱中和的化学反应,之后采用水洗法出去反应生成的可溶性盐即可。

5.2 酸浸法的石墨矿除杂提纯工艺

与碱熔法相反,酸浸法就是利用液体酸与碱熔法初步除杂后的石墨矿中的金属氧化物发生反应,而后再次通过水洗法出去生成的可溶性盐即可提高石墨纯度。

使用酸碱法的石墨矿提纯工艺一般可以奖品为提升至99.8%左右,品位相对较高,提纯效果相对较好,并且这种工艺采用的设备非常简单,能耗极低,投资额较小。但缺点是酸碱对设备的腐蚀性较强,并且水洗法造成的废水会对环境造成严重污染,面临较大的环保压力,并且水洗法也会不可避免地造成石墨精矿的流失。

六、氯化焙烧法提纯石墨矿

氯化焙烧法的石墨矿选矿工艺通过在原矿中加入适量的还原剂,而后在特定的环境和设备中进行高温焙烧,使得矿物中的有价金属与氯反应结合生成低熔点沸点的气相或凝聚相金属氯化物,从而析出并实现与杂质和脉石分离,获得高纯度石墨。

七、高温焙烧法提纯石墨矿

石墨矿熔点非常高(熔点为3652℃,沸点为4250℃),远高于其他杂质矿物。石墨矿高温焙烧法便是利用石墨与其他杂质矿物的熔点差异进行选别的,将石墨矿加热到2700-3000℃,其中大部分杂质已经气化,可有效将石墨与杂质进行分离。

高温焙烧法的石墨矿提纯工艺

高温焙烧法可将石墨矿品位达到99.99%甚至更高,但能耗大、对设备的要求非常高,需要选择可靠的回转窑设备供应商。

综上七点,就是常见的石墨矿选矿提纯工艺技术,具体如何选择需要根据原矿性质、项目需求等实际情况斟酌而定,建议咨询专业的石墨矿选矿专家获取免费的技术指导:0871-63540976,在专家指导下先行通过实验确定回收率、药剂制度、矿浆PH值等技术指标后,进行下一步的方案择定。