CN109607527B - 一种低品位微晶石墨的选矿提纯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低品位微晶石墨的选矿提纯方法，先对微晶石墨原矿依次进行破碎、磨矿，向磨矿后矿浆中加入捕收剂、起泡剂，搅拌，进行石墨浮选，获得石墨粗精矿和尾矿1；对石墨粗精矿进行一次精选和一次扫选，获得精选精矿和尾矿2；对精选精矿进行一次再磨，精选，获得一次再磨精选精矿和一次再磨精选尾矿；对一次再磨精选精矿进行1‑2次再磨，然后在酸性条件下进行2‑4次精选获得高品位石墨精矿和再磨尾矿。本发明的选矿提纯方法流程短、富集比高，解决了低品位隐晶质石墨选矿技术指标低、石墨精矿品位低、回收率低、工艺复杂、成本高的难题，使低品位微晶石墨矿得到高效、经济、合理的利用。

Description

一种低品位微晶石墨的选矿提纯方法
技术领域
本发明涉及一种低品位微晶石墨的选矿提纯方法，属于选矿技术领域。
背景技术
石墨是一种性能优良、用途广泛的非金属矿物材料和原料，被广泛应用于冶金、化工、新能源汽车、机械设备、电子信息、核电、航空航天以及国防等工业部门。我国石墨资源十分丰富，是世界上天然石墨储量、产量和出口量最多的国家。微晶石墨，俗称“土状石墨”，晶体直径小于1μm，其比表面积介于1-5m2/g之间，原矿固定碳含量一般为40-80%，少数高达90%级以上，往往伴生有石英、白云石、方解石、云母、高岭土等。虽然原矿固定碳含量高，但嵌布粒度极细，常规工艺很难选别出高品位石墨产品。目前微晶石墨的用途主要是当做劣质煤添加在煤炭中***，极少量经简单破碎、加热烘干后用作低端钢铁增碳剂，宝贵的石墨资源遭受严重浪费。因此，亟需研究开发回收低品位微晶石墨的选矿方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低品位微晶石墨的选矿提纯方法，以解决现有微晶石墨矿选矿提纯获得石墨精矿品位低、回收率低的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种低品位微晶石墨的选矿提纯方法，包括如下步骤：
（1）对微晶石墨原矿依次进行破碎、磨矿，使得磨矿细度为-0.074mm含量为65-75%；
（2）向步骤（1）中获得的磨矿后矿浆中加入捕收剂、起泡剂，搅拌1-2分钟后，进行石墨浮选，获得石墨粗精矿和尾矿1；
（3）对步骤（2）中获得的石墨粗精矿进行一次精选和一次扫选，获得精选精矿和尾矿2；
（4）对步骤（3）中获得的精选精矿进行一次再磨，精选，获得一次再磨精选精矿和一次再磨精选尾矿；
（5）对步骤（4）中获得的一次再磨精选精矿进行1-2次再磨，然后在酸性条件下进行2-4次精选获得高品位石墨精矿和再磨尾矿。
进一步地，步骤（1）中，将微晶石墨原矿破碎至-3mm，再磨矿。
进一步地，步骤（2）中，石墨浮选过程包括1-2次粗选、0-1次扫选，其中，粗选矿浆浓度为15-20wt%，浮选时间为2-6min。
进一步地，步骤（2）和步骤（3）中，粗选时，捕收剂用量为100-500g/吨，起泡剂用量为50-100g/吨；扫选时，捕收剂用量为20-50g/吨，起泡剂用量为0-30g/吨；精选时，捕收剂用量为10-30g/吨，起泡剂用量为0-10g/吨。
进一步地，步骤（4）中，对精选精矿进行第一次再磨，使得再磨浓度为30-35wt%，磨矿细度为-0.037mm含量为85-90%；再加入捕收剂、起泡剂，进行1-2精选，精选浓度为10-15wt%，制得第一次再磨精选精矿和第一次再磨精选尾矿；其中，捕收剂用量为10-30g/吨、起泡剂用量为5-10g/吨。
进一步地，步骤（5）中，对第一次再磨精选精矿进行第二次再磨，使得第二次再磨浓度为30-35wt%，磨矿细度为-0.037mm含量为90-95%；调节矿浆pH值在3-4，再加入10-30g/吨捕收剂和5-10g/吨起泡剂，进行1次精选，精选浓度为5-10wt%，获得第二次再磨精选精矿和第二次再磨精选尾矿；对第二次再磨精选精矿进行第三次再磨，使得再磨浓度为25-30wt%，磨矿细度为-0.037mm含量为95-99%，调节矿浆pH值在3-4；再加入10-20g/吨捕收剂和5-10g/吨起泡剂，进行1次精选，精选浓度为2-5wt%，获得高品位石墨精矿和第三次再磨精选尾矿。
进一步地，对第一次再磨精选尾矿、第二次再磨精选尾矿和第三次再磨精选尾矿合并再选，加入捕收剂和起泡剂，浮选浓度为5-10wt%，获得中矿浮选精矿和尾矿3，其中，捕收剂用量为30-60g/吨，起泡剂用量为10-20g/吨。
进一步地，将所述中矿浮选精矿返回至步骤（3），进行进一步处理。
进一步地，所述捕收剂包括乳化煤油。
进一步地，所述起泡剂包括乙基醚醇。醚醇气泡性能适中，提升浮选效果。相较于传统的松醇油起泡剂，它具有更高溶解度，进入溶液内部的分子量更大，具有更优异的气泡能力，使得气泡与目标矿物的碰撞黏附概率更大，减少了药剂消耗量，所以醚醇类作为起泡剂获得的石墨产品有更高的回收率。
进一步地，所述微晶石墨原矿中固定碳含量低于60%。
本发明中，对再磨精选精矿在酸性条件下进行精选，一方面，石墨具有较好的耐酸性、抗腐蚀性，在酸性条件下石墨可浮性不会发生变化，而石墨精矿中的石英、白云石、方解石等脉石矿物在酸性条件下易生成溶于水的化合物及挥发物，从而达到提纯石墨的目的；另一方面，酸性矿系下可以消除钙、镁、铁等难免离子的滋扰。
本发明的选矿提纯方法流程短、富集比高，解决了低品位隐晶质石墨选矿技术指标低、石墨精矿品位低、回收率低、工艺复杂、成本高的难题，得到的微晶石墨浮选精矿产品固定碳含量和回收率均可达到90%以上，使低品位微晶石墨矿得到高效、经济、合理的利用。
附图说明
图1是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
实施例1
湖南某微晶石墨矿，矿石中固定碳含量在55.32wt%，矿石中主要有用矿物为石墨，脉石矿物为云母，石英和绿泥石，另有少量的蒙脱石和方解石等。少量的金属硫化矿物分别是黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和黄铜矿。此外还含有少量的磷灰石、金红石等。
原矿在72.18%的磨矿细度条件下，加入捕收剂乳化煤油400g/吨，起泡剂乙基醚醇80g/吨，经过一次粗选获得粗选精矿和尾矿1；粗选精矿经过一次精选获得精选精矿和尾矿2；精选精矿经过一次再磨，再磨浓度为28%，磨矿细度-0.037mm含量为88%，乳化煤油用量为30g/吨、乙基醚醇用量为10g/吨，进行2次精选，精选浓度为12%，获得第一次再磨精选精矿和第一次再磨精选尾矿；第一次再磨精选精矿进行第二次再磨，第二次再磨浓度为32%，磨矿细度为-0.037mm含量为90%，调节矿浆pH值在3.5，加入乳化煤油用量为20g/吨、乙基醚醇用量为5g/吨，进行1次精选，精选浓度为6%，制得第二次再磨精选精矿和第二次再磨精选尾矿；二次再磨精选精矿进行第三次再磨，再磨浓度为27%，磨矿细度为-0.037mm含量为94%，调节矿浆pH值在3，再加入乳化煤油用量为10g/吨、乙基醚醇用量为5g/吨，进行1次精选，精选浓度为3%，制得高品位石墨精矿和第三次再磨精选尾矿。第一次再磨精选尾矿、第二次再磨精选尾矿和第三次再磨精选尾矿合并再磨再选获得再选精矿和尾矿3。实施例1试验结果见表1。获得石墨精矿固定碳含量90.17%，回收率达到90.12%。
表1 实施例1试验结果（%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
实施例2
原矿选黑龙江某微晶石墨矿，矿石中固定碳含量在44.92wt%，矿石中主要有用矿物为石墨，主要的脉石矿物为石英、伊利石、白云母。
原矿在66.98%的磨矿细度条件下，加入捕收剂乳化煤油350g/吨，起泡剂乙基醚醇50g/吨，经过一次粗选获得粗选精矿和尾矿1；粗选精矿经过一次精选获得精选精矿和尾矿2；精选精矿经过一次再磨，再磨浓度为30%，磨矿细度-0.037mm含量为85%，乳化煤油用量为30g/吨、乙基醚醇用量为10g/吨，进行2次精选，精选浓度为10%，获得第一次再磨精选精矿和第一次再磨精选尾矿；第一次再磨精选精矿进行第二次再磨，第二次再磨浓度为28%，磨矿细度为-0.037mm含量为92%，调节矿浆pH值在3.5，加入乳化煤油用量为20g/吨、乙基醚醇用量为5g/吨，进行1次精选，精选浓度为5%，制得第二次再磨精选精矿和第二次再磨精选尾矿；二次再磨精选精矿进行第三次再磨，再磨浓度为25%，磨矿细度为-0.037mm含量为95%，调节矿浆pH值在3，再加入乳化煤油用量为10g/吨、乙基醚醇用量为5g/吨，进行1次精选，精选浓度为2%，制得高品位石墨精矿和第三次再磨精选尾矿。第一次再磨精选尾矿、第二次再磨精选尾矿和第三次再磨精选尾矿合并再磨再选获得再选精矿和尾矿3。
实施例2试验结果见表2。获得石墨精矿固定碳含量90.33%，回收率达到90.15%。
表2 实施例2试验结果（%）
Figure DEST_PATH_IMAGE004
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种低品位微晶石墨的选矿提纯方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）对微晶石墨原矿依次进行破碎、磨矿，使得磨矿细度为-0.074mm含量为65-75%；
（2）向步骤（1）中获得的磨矿后矿浆中加入捕收剂、起泡剂，搅拌1-2min后，进行石墨浮选，获得石墨粗精矿和尾矿1；
其中，所述捕收剂为乳化煤油，所述起泡剂为乙基醚醇；
（3）对步骤（2）中获得的石墨粗精矿进行一次精选和一次扫选，获得精选精矿和尾矿2；
（4）对步骤（3）中获得的精选精矿进行一次再磨，精选，获得一次再磨精选精矿和一次再磨精选尾矿；
（5）对步骤（4）中获得的一次再磨精选精矿进行2次再磨，然后在酸性条件下进行2次精选获得高品位石墨精矿和再磨尾矿；
其中，步骤（4）中，对精选精矿进行第一次再磨，使得再磨浓度为30-35wt%，磨矿细度为-0.037mm含量为85-90%；再加入捕收剂、起泡剂，进行1-2精选，精选浓度为10-15wt%，制得第一次再磨精选精矿和第一次再磨精选尾矿；其中，捕收剂用量为10-30g/吨、起泡剂用量为5-10g/吨；
步骤（5）中，对第一次再磨精选精矿进行第二次再磨，使得第二次再磨浓度为30-35wt%，磨矿细度为-0.037mm含量为90-95%；调节矿浆pH值在3-4，再加入10-30g/吨捕收剂和5-10g/吨起泡剂，进行1次精选，精选浓度为5-10wt%，获得第二次再磨精选精矿和第二次再磨精选尾矿；对第二次再磨精选精矿进行第三次再磨，使得再磨浓度为25-30wt%，磨矿细度为-0.037mm含量为95-99%，调节矿浆pH值在3-4；再加入10-20g/吨捕收剂和5-10g/吨起泡剂，进行1次精选，精选浓度为2-5wt%，获得高品位石墨精矿和第三次再磨精选尾矿。
2.根据权利要求1所述的选矿提纯方法，其特征在于，步骤（1）中，将微晶石墨原矿破碎至-3mm，再磨矿。
3.根据权利要求1所述的选矿提纯方法，其特征在于，步骤（2）中，石墨浮选过程包括1-2次粗选、0-1次扫选，其中，粗选矿浆浓度为15-20wt%，浮选时间为2-6min。
4.根据权利要求1所述的选矿提纯方法，其特征在于，步骤（2）和步骤（3）中，粗选时，捕收剂用量为100-500g/吨，起泡剂用量为50-100g/吨；扫选时，捕收剂用量为20-50g/吨，起泡剂用量为0-30g/吨；精选时，捕收剂用量为10-30g/吨，起泡剂用量为0-10g/吨。
5.根据权利要求1所述的选矿提纯方法，其特征在于，对第一次再磨精选尾矿、第二次再磨精选尾矿和第三次再磨精选尾矿合并再选，加入捕收剂和起泡剂，浮选浓度为5-10wt%，获得中矿浮选精矿和尾矿3，其中，捕收剂用量为30-60g/吨，起泡剂用量为10-20g/吨。
6.根据权利要求5所述的选矿提纯方法，其特征在于，将所述中矿浮选精矿返回至步骤（3），进行进一步处理。
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