一种微细粒石墨矿生产高碳石墨的选矿方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于选矿领域，具体涉及一种石墨矿的选矿方法。
【背景技术】
[0002] 石墨是一种有多种优良性能的非金属矿物，广泛应用于冶金、机械、石油、化工、轻 工和国防等工业部门。因此，高效开发利用好现有石墨资源对于我国工业的高速发展具有 重要的意义。尤其是新世纪以来，由高纯石墨加工出来的石墨烯新材料具有许多非常优异 的性能， 微细粒石墨矿资源在我国广泛分布，资源储量大，但由于该种石墨资源选矿难度很大， 且现有选矿产品质量不高，开发利用的不多。
[0003] 现有的高碳石墨原料多是从大鳞片石墨矿资源中选矿提取，微细粒石墨矿资源还 不能经济有效地加工出高碳石墨。
[0004] 因此，亟需开发一种从微细粒石墨矿中提取高碳石墨资源的经济可行的技术方 法。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在解决现有微细粒石墨矿石资源经选矿提纯难以产出高出碳石墨精矿 的问题，研究开发微细粒石墨矿资源高效选矿工艺，替代现有的选矿-化学法生产高碳石墨 精矿的提纯工艺，简化了生产高碳石墨精矿的工艺流程，降低生产能耗和成本，为微细粒石 墨矿资源生产加工出高碳石墨精矿提供了一种新方法。
[0006] 为实现上述目的，发明了一种微细粒石墨矿生产高碳石墨的选矿方法，具体为： 1、 将微细粒石墨矿石破碎，磨细，搅拌均匀； 2、 将步骤1搅拌后的矿浆进行石墨矿物的浮选作业，浮选流程为一次粗选一次扫选和 一次预精选，浮选得到石墨粗精矿一和尾矿一； 3、 将步骤2所得石墨粗精矿进行浓密，浓密后底流添加药剂进行再磨一； 4、 将步骤3再磨后矿浆调浆后添加浮选药剂进行浮选作业，浮选流程为一次精选二次 精扫选，浮选得到石墨粗精矿二和尾矿二； 5、 将步骤4所得石墨粗精矿二进行浓密，浓密后底流添加药剂进行再磨二； 6、 将步骤5再磨二后矿浆调浆后添加浮选药剂进行浮选作业，浮选流程为二次精选，浮 选得到石墨粗精矿三，二次精选的中矿合并返回步骤4; 7、 将步骤6所得石墨粗精矿三进行浓密，浓密后底流添加药剂进行再磨三； 8、 将步骤7再磨三后矿浆调浆后添加药剂进行浮选作业，浮选流程为二次精选，二次精 选的中矿合并返回步骤6，浮选精矿经过滤干燥后即为高碳石墨精矿。
[0007] 进步一说明：步骤1中磨矿细度为-0.074mm含量占70%~85%。
[0008] 步骤2粗选添加的浮选药剂为100~250g/t捕收剂，扫选添加30~50g/t捕收剂， 捕收剂为柴油或者煤油等中性油、甲基异丁基甲醇和OP-15的混合药剂，配制比例为70:25: 5;揽摔时间为lmin~3min。
[0009] 步骤3所述浓密作业溢流返回步骤1，浓密底流浓度为50%~65%，浓密后底流添加 的药剂为NaOH，药剂用量为1000~3000g/t;再磨一设备为立式搅拌磨机，磨矿细度为-0 · 023mm 含量占 80 ~90%。
[0010]步骤4所述调浆为调整矿浆浓度至10%~25%;添加药剂为精选添加30~60g/t捕收 剂，精扫选一添加20~30g/t捕收剂，精扫选二添加20~30 g/t捕收剂。
[0011] 步骤5所述浓密作业溢流返回步骤4，浓密底流浓度为45%~55%，浓密后底流添加 的药剂为NaOH，药剂用量为1000~3000g/t;再磨二设备为立式搅拌磨机，磨矿细度为-0 · 023mm 含量占 85 ~98%。
[0012] 步骤6所述调浆为调整矿浆浓度至8%~15%;添加药剂为第一次精选添加5~15g/t 捕收剂。
[0013] 步骤7所述浓密作业溢流返回步骤6，浓密底流浓度为40%~50%，浓密后底流添加 的药剂为NaOH，药剂用量为1000~3000g/t;再磨三设备为立式搅拌磨机，磨矿细度为-0 · 023mm 含量占 95 ~100%。
[0014]步骤8所述调浆为调整矿浆浓度至6%~12%;添加药剂为第一次精选添加5~15g/t 捕收剂。所述尚碳石墨精矿为固定碳含量大于95%的石墨精矿。
[0015] 石墨粗精矿浓密并添加 NaOH进行再磨的目的在于:一是NaOH药剂在磨矿的过程起 分散助磨作用，较高的再磨矿浆浓度有利于提高机械磨矿的效率;二是石墨层间镶嵌的超 细粒脉石矿物通过磨矿解离后，与含NaOH作用，增强了脉石矿物的分散性和亲水性，提高了 脉石矿物与石墨的分离效率。
[0016] 所述捕收剂为柴油或者煤油等中性油、甲基异丁基甲醇和0P-15的混合药剂，配制 比例为70:25:5。
[0017] 浮选药剂捕收剂的主要效果在于:一是微细粒石墨矿物粒度多为5~15微米，细粒 者在5微米左右，新型高效乳化剂0P-15可使微细粒石墨分散均匀，避免异相凝聚，消除了石 墨与脉石的夹杂;二是捕收剂对石墨矿物的具有良好的捕收性和选择性，三者药剂按比例 配制，药剂之间协同作用加强，大幅度提高了微细粒石墨矿物浮选的选择性和回收率，在 NaOH分散和捕收剂的作用下，浮选石墨精矿固定碳含量达到95%和石墨回收率提高10%以 上。
【附图说明】
[0018] 图1表示本发明实施例中所使用的选矿工艺的流程示意图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图、实施例和对比例对本发明作进一步说明。
[0020] 实施例1 国内某微细粒鳞片石墨矿，由检测数据可知，原矿中固定碳含量为8.50%，属于低品位 细微鳞片石墨矿，石墨在矿石中主要呈鳞片状、细小的板状产出，90%的石墨矿物嵌布粒度 在ΙΟμπι以下，石墨很难完全单体解离，由于石墨嵌布粒度非常细，且脉石矿物长石蚀变强 烈，细微的赤铁矿、云母又和石墨片交织连生在一起，使得该石墨矿选矿难度非常大，常规 选矿工艺广不出尚纯石墨精矿广品。
[0021 ] 原矿先破碎磨矿至-0.074mm占72%，搅拌调浆至矿浆浓度35%，pH为7.2。矿浆经重 新调浆后进入浮选作业，浮选作业为一次粗选一次扫选和一次预精选。粗选作业先添加 150g/t的捕收剂，搅拌2min，浮选时间为5min;第一次扫选作业添加60g/t的捕收剂，搅拌 2min，浮选时间为4min，预精选不添加药剂，浮选时间为5min。经该作业后得到石墨粗精矿 和尾矿一，尾矿一丢弃。石墨粗精矿经浓密至浓度为55%，添加1500g/t的NaOH后进行再磨 一。再磨一磨矿后的细度为85%-0.023mm，重新调整矿浆浓度至15%后进行浮选，浮选作业为 一次精选二次扫选，粗选添加药剂50g/t捕收剂，扫选一添加20g/t捕收剂，扫选二添加20g/ t捕收剂，得到石墨精矿一和尾矿二，尾矿二丢弃。石墨精矿一经浓密至浓度为50%后，添加 1500 g/t的NaOH后进行再磨二。再磨二磨矿后的细度为90%-0.023mm，重新调整矿浆浓度至 12%后进行浮选，浮选作业为二次精选，精选一添加10 g/t的捕收剂，得到石墨精矿二。石墨 精矿二经浓密至浓度为45%后，添加1500 g/t的NaOH后进行再磨三。再磨三磨矿后的细度为 98%-0.023mm，重新调整矿浆浓度至8%后进行浮选，浮选作业为二次精选，精选一添加10 g/ t的捕收剂，得到石墨精矿。其中，所述捕收剂为柴油、甲基异丁基甲醇和0P-15的混合药剂， 配制比例为70:25:5。
[0022] 浮选石墨精矿经干燥处理后检测固定碳含量为96.20%，达到了高碳石墨的产品标 准，固定碳的回收率为90.25%。从而实现了从10微米的微细鳞片石墨矿选矿加工出高碳石 墨精矿的目的。
[0023] 表1实施例1试验结果(％) 买施例2
河南某细鳞片-隐晶质石墨矿，根据分析，原矿中固定碳含量为10.5%，属于微细鳞片-隐晶质石墨矿，原矿中石墨嵌布粒度非常细，石墨片与石英、云母等脉石矿物交织连生在一 起，使得该石墨矿选矿难度很大。该矿石采用常规的选矿工艺仅能产出固定碳含量在85%左 右的石墨精矿。
[0024] 原矿先破碎磨矿至-0.074mm占80%，搅拌调浆至矿浆浓度32%，pH为7.5矿浆经重新 调浆后进入浮选作业，浮选作业为一次粗选一次扫选和一次预精选。粗选作业先添加500g/ t的捕收剂，搅拌2min，浮选时间为8min;第一次扫选作业添加150g/t的捕收剂，搅拌2min， 浮选时间为5min，预精选不添加药剂，浮选时间为8min。经该作业后得到石墨粗精矿和尾矿 一，尾矿一丢弃。石墨粗精矿经浓密至浓度为50%，添加2500g/t的NaOH后进行再磨一。再磨 一磨矿后的细度为90%-0.023mm，重新调整矿浆浓度至20%后进行浮选，浮选作业为一次精 选二次精扫选，精选添加药剂100g/t捕收剂，扫选一添加50g/t捕收剂，扫选二添加50g/t捕 收剂，得到石墨精矿一和尾矿二，尾矿二丢弃。石墨精矿一经浓密至浓度为50%后，添加2500 g/t的NaOH后进行再磨二。再磨二磨矿后的细度为90%-0.015mm，重新调整矿浆浓度至15%后 进行浮选，浮选作业为二次精选，精选一添加50 g/t的捕收剂，得到石墨精矿二。石墨精矿 二经浓密至浓度为50%后，添加2500 g/t的NaOH后进行再磨三。再磨三磨矿后的细度为98%-0.015_，重新调整矿浆浓度至10%后进行浮选，浮选作业为二次精选，精选一添加50 g/t的 捕收剂，得到石墨精矿。
[0025] 所述捕收剂为煤油、甲基异丁基甲醇和0P-15的混合药剂，配置比例为70:25:5。 [0026] 浮选石墨精矿经干燥处理后检测固定碳含量为95.5%，达到了高碳石墨的产品标 准，固定碳的回收率为82.83%。从而实现了从细鳞片-隐晶质石墨矿选矿加工出高碳石墨精 矿的目的。
[0027] 表2实施例2试验结果(％)
【主权项】
1. 一种微细粒石墨矿生产高碳石墨的选矿方法，其特征是具体如下： (1) 破碎、磨矿，将石墨矿破碎磨矿至-0.074mm含量占70%~85%，并搅拌均匀； (2) 添加100~250g/t捕收剂进行粗选，30~50g/t捕收剂进行扫选，空白预精选一 次； (3) 预精选精矿进行浓密，浓密至矿浆浓度50%~65%并添加1000~3000g/tNa0H后，进 行再磨一，再磨设备为立式搅拌磨，磨矿细度为-0.023mm含量占80~90%; (4) 再磨一后，调整矿浆浓度至10%~25%，添加30~60g/t捕收剂进行精选，添加20-30g/t捕收剂进行精扫选一，添加20~30g/t捕收剂进行精扫选二； (5) 精选精矿进行浓密，浓密至矿浆浓度45%~55%并添加1000~3000g/tNa0H后，进行 再磨二，再磨设备为立式搅拌磨，磨矿细度为-0.023mm含量占85~98%; (6) 再磨二后，调整矿浆浓度至8%~15%，添加5~15g/t捕收剂进行精选； (7) 精选精矿进行浓密，浓密至矿浆浓度40%~50%并添加1000~3000g/tNa0H后，进行 再磨三，再磨设备为立式搅拌磨，磨矿细度为-0.023mm含量占95~100%; (8) 再磨三后，调整矿浆浓度至8%~15%，添加5~15g/t捕收剂进行精选，得到高碳石墨 精矿。2. 根据权利要求1所述一种微细粒石墨矿生产高碳石墨的选矿方法，其特征在于:所述 捕收剂为柴油或者煤油等中性油、甲基异丁基甲醇和OP-15的混合药剂，配制比例为70:25: 5〇
【专利摘要】本发明提出一种微细粒石墨矿石选矿得到高碳石墨精矿的方法，通过创新高效的药剂制度配合破碎、磨矿、浮选及再磨等经济环保的选矿工艺，将低含量难处理的微细粒石墨矿石选别出固定碳含量超过95%的高碳石墨精矿，解决了微细粒石墨资源不能经济有效生产高碳石墨精矿的难题。
【IPC分类】B01D21/02, B03D101/02, B03D1/018, B02C23/06, B03B7/00, B03D103/04
【公开号】CN105457743
【申请号】CN201510781644
【发明人】曾惠明, 陈代雄, 杨建文, 李小健, 薛伟, 董艳红, 李晓东
【申请人】湖南有色金属研究院
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月16日