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CN111135956B - 一种石墨加工中保护鳞片的方法 - Google Patents

一种石墨加工中保护鳞片的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种天然石墨矿在选矿和深加工过程中保护石墨大鳞片的方法。主要工艺过程分以下几个步骤：以天然石墨矿为原料，经小破碎比多级破碎至‑2mm、湿式棒磨至‑0.15mm占90%左右供枱浮作业用；将磨细的原料用水稀释至矿浆浓度30%～35%搅拌调浆，加入石灰搅拌调整矿浆酸碱度至pH=9，加入煤油60g/t～120g/t改善石墨矿物颗粒表面疏水性，加入松醇油20g/t～40g/t在矿浆中经搅拌产生弥散的微泡进行调药；将上述矿浆均匀地给入枱浮机，经枱浮机作业分离可剔除大部分质地坚硬的废石，获得的粗精矿再磨后进一步浮选并最终获得合格石墨精矿，从而保护石墨鳞片不受破坏。采用此工艺技术可获得比常规方法高10%～15%的大鳞片石墨。

Description

一种石墨加工中保护鳞片的方法
技术领域
本发明涉及一种石墨加工中保护鳞片的技术，属于无机非金属功能材料技术领域。
技术背景
石墨是一种特殊的非金属材料，但有金属的优良性能，具有涂敷性、润滑性、耐高温、耐腐蚀、可塑性、导热性、导电性、化学稳定性及在高温下的抗热性，其熔点3850度±50度，沸点4250度。石墨热膨胀系数很小，在20～100度时仅为1.2×10-6。石墨是已知最耐高温的轻质矿物之一。石墨的矿物特性使其在耐火材料、热金属成型材料、导电材料、耐磨材料、密封材料、耐腐蚀材料、耐高温材料、隔热材料、环保材料、防辐射材料、军工和航天材料得到广泛和不可替代的应用，成为了世界各国争相开发的对象，很多国家将它列入战略资源。
天然石墨矿加工成的高碳石墨或高纯产品，其主要品质一是产品固定碳含量，再就是石墨矿物片径尺寸，石墨矿物片径越大价值越高。
因此在石墨矿加工过程中，应力求保护石墨矿物鳞片的完整性。目前国内外在石墨矿加工过程中保护石墨矿物鳞片的主要方法是粗磨粗选抛尾、粗精矿多次再磨精选，或采用不同类型的磨机及磨矿介质进行磨矿。前者是目前国内外普遍采用的方法，但存在工艺流程长、能耗较高的缺点；后者研究较多但应用较少见。本发明的技术方案是在石墨矿加工过程中尽早地脱出易破坏石墨矿物鳞片的质地坚硬的脉石矿物，以保护鳞片的技术方案。
发明内容
为了完善现有石墨矿加工过程中保护鳞片技术的空白，特提供一种以天然石墨矿为原料经枱浮工艺达到在选矿和深加工过程中保护石墨大鳞片的技术。该技术与现有的技术方法绝然不同。本技术具体实施方法及步骤如下：
1、将天然石墨矿以小破碎比多次破碎——筛分至-2mm；破碎后的-2mm矿石分级为-2mm＋0.15mm和-0.15mm二个粒级，-2mm＋0.15mm粒级矿石经湿式棒磨机磨至80%～90%-0.15mm、并与上述-0.15mm粒级矿石混合作为枱浮入选原矿。
2、枱浮入选矿浆浓度调整至30%～35%并搅拌调浆，加入石灰搅拌调整矿浆酸碱度至pH=9，加入煤油60g/t～120g/t改善石墨矿物颗粒表面疏水性，加入松醇油20g/t～40g/t在矿浆中经搅拌产生弥散的微泡进行调药。
3、调整枱浮机冲程为8～10mm、冲次为380～420次/分钟、给矿水量为1000～1200ml/分钟，冲洗水量为3000～4000ml/分钟，将上述调浆和调药后的矿浆按1000g/分钟左右的速度均匀地给入枱浮机，获得石墨粗精矿，粗精矿通过棒磨机湿式再磨后，进行三次浮选精选，获得合格的石墨精矿。
4、由于枱浮预选是在粗粒级条件下选别，大部分单体解离的大鳞片石墨在捕收剂（煤油）和起泡剂（松醇油）的选别下进入粗精矿；同时，通过严格控制枱浮冲程、冲次、给矿量、冲洗水量等参数，达到精细预选，最大程度减少大鳞片石墨进入尾矿；另外，枱浮预选工艺抛除了大部分质地坚硬棱角分明的石英和长石类脉石，避免了后续再磨浮选过程中石英等对石墨矿物的切割、应力点冲击等破坏作用，从而保护了石墨鳞片不受破坏，此工艺技术可获得比常规的药剂浮选方法高10%～15%的大鳞片石墨。
附图说明
图1为实施例1石墨精矿的大鳞片石墨扫描电镜图。
图2为实施例2石墨精矿的大鳞片石墨扫描电镜图。
图3为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
1、将天然石墨矿破碎、筛分至-2mm；破碎后的-2mm天然石墨矿分级为-2mm＋0.15mm和-0.15mm二个粒级，-2mm＋0.15mm粒级天然石墨矿经湿式棒磨机磨至-0.15mm 粒径的质量含量为85%、并与上述-0.15mm粒级矿石混合至-0.15mm占90%作为枱浮入选原矿。
2、枱浮入选矿浆浓度调整至31%并搅拌调浆，加入石灰搅拌调整矿浆酸碱度至pH=9，加入煤油100g/t改善石墨矿物颗粒表面疏水性，加入松醇油20g/t在矿浆中经搅拌产生弥散的微泡进行调药。
3、调整枱浮机冲程为9mm、冲次为400次/分钟、给矿水量为1000ml/分钟，冲洗水量为3700ml/分钟，将上述调浆和调药后的矿浆按1000g/分钟左右的速度均匀地给入枱浮机，获得石墨粗精矿。粗精矿通过棒磨机湿式再磨后，进行三次浮选精选，获得产率2.44%、品位90.52%、回收率27.46%的合格石墨精矿，大鳞片石墨的含量为61.73%。
实施例2：
1、将天然石墨矿破碎、筛分至-2mm；破碎后的-2mm天然石墨矿分级为-2mm＋0.15mm和-0.15mm二个粒级，-2mm＋0.15mm粒级天然石墨矿经湿式棒磨机磨至-0.15mm 粒径的质量含量为88%、并与上述-0.15mm粒级矿石混合至-0.15mm占95%作为枱浮入选原矿。
2、枱浮入选矿浆浓度调整至33%并搅拌调浆，加入石灰搅拌调整矿浆酸碱度至pH=9，加入煤油100g/t改善石墨矿物颗粒表面疏水性，加入松醇油20g/t在矿浆中经搅拌产生弥散的微泡进行调药。
3、调整枱浮机冲程为9mm、冲次为400次/分钟、给矿水量为1000ml/分钟，冲洗水量为3700ml/分钟，将上述调浆和调药后的矿浆按1000g/分钟左右的速度均匀地给入枱浮机，获得石墨粗精矿。粗精矿通过棒磨机湿式再磨后，进行三次浮选精选，获得产率2.87%、品位88.61%、回收率28.53%的合格石墨精矿，大鳞片石墨的含量为59.12%。
实施例3：
1、将天然石墨矿破碎、筛分至-2mm；破碎后的-2mm天然石墨矿分级为-2mm＋0.15mm和-0.15mm二个粒级，-2mm＋0.15mm粒级天然石墨矿经湿式棒磨机磨至-0.15mm 粒径的质量含量为80%、并与上述-0.15mm粒级矿石混合至-0.15mm占90%作为枱浮入选原矿。
2、枱浮入选矿浆浓度调整至35%并搅拌调浆，加入石灰搅拌调整矿浆酸碱度至pH=9，加入煤油100g/t改善石墨矿物颗粒表面疏水性，加入松醇油20g/t在矿浆中经搅拌产生弥散的微泡进行调药。
3、调整枱浮机冲程为9mm、冲次为400次/分钟、给矿水量为1000ml/分钟，冲洗水量为3700ml/分钟，将上述调浆和调药后的矿浆按1000g/分钟左右的速度均匀地给入枱浮机，获得石墨粗精矿。粗精矿通过棒磨机湿式再磨后，进行三次浮选精选，获得产率3.22%、品位85.61%、回收率31.09%的合格石墨精矿，大鳞片石墨的含量为56.33%。
实施例4：
1、将天然石墨矿破碎、筛分至-2mm；破碎后的-2mm天然石墨矿分级为-2mm＋0.15mm和-0.15mm二个粒级，-2mm＋0.15mm粒级天然石墨矿经湿式棒磨机磨至-0.15mm 粒径的质量含量为85%、并与上述-0.15mm粒级矿石混合至-0.15mm占94%作为枱浮入选原矿。
2、枱浮入选矿浆浓度调整至30%并搅拌调浆，加入石灰搅拌调整矿浆酸碱度至pH=9，加入柴油80g/t改善石墨矿物颗粒表面疏水性，加入松醇油20g/t在矿浆中经搅拌产生弥散的微泡进行调药。
3、调整枱浮机冲程为9mm、冲次为400次/分钟、给矿水量为1000ml/分钟，冲洗水量为3700ml/分钟，将上述调浆和调药后的矿浆按1000g/分钟的速度均匀地给入枱浮机，获得石墨粗精矿。粗精矿通过棒磨机湿式再磨后，进行三次浮选精选，获得产率5.62%、品位78.31%、回收率36.88%的合格石墨精矿，大鳞片石墨的含量为45.42%。
实施例5：
1、将天然石墨矿破碎、筛分至-2mm；破碎后的-2mm天然石墨矿分级为-2mm＋0.15mm和-0.15mm二个粒级，-2mm＋0.15mm粒级天然石墨矿经湿式棒磨机磨至-0.15mm 粒径的质量含量为86%、并与上述-0.15mm粒级矿石混合至-0.15mm占93%作为枱浮入选原矿。
2、枱浮入选矿浆浓度调整至30%并搅拌调浆，加入石灰搅拌调整矿浆酸碱度至pH=9，加入液体石蜡100g/t改善石墨矿物颗粒表面疏水性，加入松醇油20g/t在矿浆中经搅拌产生弥散的微泡进行调药。
3、调整枱浮机冲程为9mm、冲次为400次/分钟、给矿水量为1000ml/分钟，冲洗水量为3700ml/分钟，将上述调浆和调药后的矿浆按1000g/分钟左右的速度均匀地给入枱浮机，获得石墨粗精矿。粗精矿通过棒磨机湿式再磨后，进行三次浮选精选，获得产率6.81%、品位75.96%、回收率38.84%的合格石墨精矿，大鳞片石墨的含量为42.38%。
实施例6：
1、将天然石墨矿破碎、筛分至-2mm；破碎后的-2mm天然石墨矿分级为-2mm＋0.15mm和-0.15mm二个粒级，-2mm＋0.15mm粒级天然石墨矿经湿式棒磨机磨至-0.15mm 粒径的质量含量为80、并与上述-0.15mm粒级矿石混合至-0.15mm占92%作为枱浮入选原矿。
2、枱浮入选矿浆浓度调整至30%并搅拌调浆，加入石灰搅拌调整矿浆酸碱度至pH=9，加入重油150g/t改善石墨矿物颗粒表面疏水性，加入松醇油20g/t在矿浆中经搅拌产生弥散的微泡进行调药。
3、调整枱浮机冲程为9mm、冲次为400次/分钟、给矿水量为1000ml/分钟，冲洗水量为3700ml/分钟，将上述调浆和调药后的矿浆按1000g/分钟左右的速度均匀地给入枱浮机，获得石墨粗精矿。粗精矿通过棒磨机湿式再磨后，进行三次浮选精选，获得产率6.23%、品位77.52%、回收率35.25%的合格石墨精矿，大鳞片石墨的含量为47.45%。

Claims (3)

1.一种石墨加工中保护鳞片的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
（1）将天然石墨矿破碎、筛分至-2mm；破碎后的-2mm天然石墨矿分级为-2mm＋0.15mm和-0.15mm二个粒级，-2mm＋0.15mm粒级天然石墨矿经湿式棒磨机磨至-0.15mm 粒径的质量含量为80%～90%、并与上述-0.15mm粒级矿石混合作为枱浮入选原矿；
（2）将步骤（1）中的枱浮入选原矿矿浆浓度调整至30%～35%并搅拌调浆，加入石灰搅拌调整矿浆酸碱度至pH=9，再加入煤油、松醇油，搅拌并产生微泡进行调药；
（3）将上述调浆和调药后的矿浆按800-1000g/分钟的速度均匀地给入枱浮机，经枱浮浮选获得石墨粗精矿，矿浆给入枱浮机后，调整枱浮机冲程为8～10mm、冲次为380～420次/分钟、给矿水量为1000～1200ml/分钟，冲洗水量为3000～4000ml/分钟进行枱浮；
（4）获得的石墨粗精矿通过棒磨机湿式再磨后，进行三次浮选精选，获得石墨精矿。
2.根据权利要求1所述的石墨加工中保护鳞片的方法，其特征在于，步骤（2）中煤油的加入量为60g/t～120g/t；松醇油的加入量为20g/t～40g/t。
3.根据权利要求1所述的石墨加工中保护鳞片的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的煤油还可替换为液体石蜡、柴油、重油中的任意一种。
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