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石墨礦浮選概述
發布時間:
2016-11-25 00:00
石墨(Graphite)主要是指天然石墨,是碳元素在特定的高溫還原條件下形成的非金屬礦物,最常見于大理巖、片巖、片麻巖中。
由于石墨具有良好的耐高溫性、抗熱震性、導電性、潤滑性、化學穩定性以及可塑性等眾多特性,被廣泛應用于鋼鐵、化工、機械、電子、航空航天、國防軍工等領域,是軍工與現代工業發展中不可或缺的重要戰略資源。由于石墨應用廣泛,有專家預言20世紀是“硅的時代”,21世紀是“石墨時代”。
根據石墨的結晶形態,天然石墨可分為晶質石墨和隱晶質石墨。石墨的晶體直徑大于1μm,在肉眼或普通顯微鏡下可以觀察到晶質石墨晶體形狀的石墨稱為晶質石墨;石墨晶體直徑小于1μm,在顯微鏡下難以辨認出晶型的致密石墨集合體稱為隱晶質石墨或非晶質石墨,因為大部分隱晶質石墨呈黑色的土狀,所以也稱為土狀石墨、微晶石墨。
我國石墨資源分布情況
中國的石墨資源豐富,中國的石墨資源占世界資源70%以上,是世界上為數不多的擁有晶質石墨和隱晶質石墨的國家。
據國土資源部統計資料,我國的晶質石墨儲量3085萬噸,基礎儲量5280萬噸,資源量為1.7億噸,石墨礦藏儲量大;大多數礦床石墨以中等鱗片(+200目)為主,少數礦床以細小鱗片(0.074~0.01 mm)為主,石墨礦藏條件好;晶質石墨易分選,礦物回收率高,采選性強,是國際晶質石墨市場的最大供應國。中國的晶質石墨以大中型礦床居多,主要集中在幾個省份,其中黑龍江省擁有可開發石墨儲量2200萬噸,山東省可開發石墨儲量1200萬噸,內蒙古可開發石墨儲量400萬噸,并形成了以黑龍江蘿北縣白云山石墨礦床,山東萊西縣南墅石墨礦床,內蒙古興和石墨礦區為主的三大生產基地。
隱晶質石墨儲量1358萬噸,基礎儲量2371萬噸。隱晶質石墨以中小型為主,主要分布在湖南、廣東、吉林等省區,其中儲量較大的礦區有湖南郴州魯塘礦區和吉林磐石礦區,魯塘礦區累計探明石墨資源儲量 3164.82萬t,累計采礦2175.24萬t,儲量占全國隱晶質石墨儲量的75%。
晶質石墨浮選
鱗片狀石墨具有良好的天然可浮性且密度較小,因此粗顆粒鱗片石墨較容易上浮。浮選捕收劑可用煤油、柴油,起泡劑常用松醇油。鱗片石墨礦石中大多含有方解石、黃鐵礦等脈石礦物,需添加石灰、水玻璃等抑制劑;對于碳質頁巖可加淀粉、木質素磺酸等作為抑制劑。對于石墨礦中含有的稀有金屬如釩,應加以回收,提高經濟效益。
階段浮選:為保護鱗片少受破壞,浮選時采用階段磨浮流程;粗磨后進行粗選,得到粗精礦和廢棄尾礦,再將粗精礦進行多次再磨和再選。
多次精選:粗選所得粗精礦品位較低,而石墨產品一般要求固定碳含量應達85%以上,需要經過多次精選。
隱晶質石墨浮選
隱晶質石墨天然可浮性較差,原礦品位較高,可達70%-80%以上,但石墨顆粒與粘土嵌布緊密,分離很困難,屬較難選的礦石。工業生產中通過磨礦、浮選可將隱晶質石墨精礦品位提高到80%以上,但很難達到90%,即使增加再磨次數精礦品位提高不大。隱晶質石墨浮選只能起到大致富集的作用,因此精礦和尾礦可分別作為不同等級的產品出售。隱晶質石墨浮選特點:浮選捕收劑用量大,浮選速度慢,精礦回收率低,尾礦品位高。
有選礦研究者對浮選設備進行對比研究,發現采用浮選柱作為隱晶質石墨的浮選設備可以獲得更好的浮選效果。
由湖南中工礦業工程技術有限公司研發制造的ZGF-I型浮選柱是一種微泡逆流接觸式浮選柱,具有選礦效率高、運行成本低、降低能耗、自動化程度高、操作簡單,維修方便、占地面積及基建投資少等優點。
ZGF-I型浮選柱如圖所示,采用微泡發生器向柱內注入氣體,噴射產生大量微泡;礦粒與氣體在柱內逆流平穩接觸,并捕捉疏水性礦粒,形成泡沫精礦;液位的高低和泡沫層厚度由液位控制系統進行調節。
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