CN107537679A - 一种低品位大鳞片石墨的选矿提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低品位大鳞片石墨选矿提纯方法。本发明的低品位大鳞片石墨的选矿提纯方法，包括两段破碎、两段粗磨粗选、五段再磨六段精选、两次预先分级，最终获得的精矿产品+0.15mm的固定碳含量≥85％、大鳞片保护率≥70％。本发明通过减小破碎粒度、减少磨矿时间、增加浮选段数、大鳞片预先分级等工艺，大大降低了低品位大鳞片石墨选矿提纯过程中大鳞片石墨的破坏率，提高了大鳞片石墨的保护率，有效解决了选矿提纯中大鳞片石墨破坏率高的问题。
Description
技术领域
本发明属于石墨选矿提纯技术领域，涉及一种低品位大鳞片石墨的选矿提纯方法。
背景技术
石墨是一种重要的非金属矿产资源，具有耐高温、抗腐蚀、抗热震、强度大、韧性好、自润滑、导热、导电等性能，广泛应用于冶金、机械、电子、化工、轻工、军工、国防、航天及耐火材料等行业，是当今高新技术发展必不可少的非金属材料。
石墨按结晶形态可分为晶质石墨和隐晶质石墨，晶质石墨按鳞片大小又可分为大鳞片石墨、细鳞片石墨和微晶石墨。而大鳞片石墨储量少、性能更优、应用更广、且不可合成，应用价值更高。
CN106513164A公开了一种大鳞片石墨快速浮选剂及浮选工艺，快速浮选剂包含50～65wt％的甲基异丁基甲醇、20～30wt％的石油醚和10～25wt％de丙酮；该发明采用快速浮选剂和不再磨的短工艺流程可以获得高品位的大鳞片石墨，可以有效保护大鳞片石墨，同时降低药剂消耗量。
然而，随着科学技术的发展，世界范围内优质大鳞片石墨资源被逐渐消耗，同时石墨需求量正在不断增加，低品位大鳞片石墨的开发和利用正受到重视。低品位大鳞片石墨因脉石矿物含量高，如何提高精矿产品中大鳞片石墨的保护率是高效、经济、合理的开发利用低品位大鳞片石墨矿的关键问题。
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大鳞片石墨的选矿提纯方法，采用多破碎少磨矿、分段粗磨粗选、少再磨多精选、大鳞片预先分级的保护大鳞片石墨浮选工艺，降低了选矿提纯过程中对大鳞片石墨的破坏率，提高了大鳞片石墨的有效保护率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种低品位大鳞片石墨的选矿提纯方法，包括如下步骤：
1)将低品位大鳞片石墨原矿经过一段粗破一段细破，破碎后的原矿经过粗磨Ⅰ、粗磨Ⅱ，粗选后获得粗选精矿与粗选尾矿；
2)粗选尾矿经过一段扫选获得中矿0和尾矿；
3)粗选精矿经过再磨Ⅰ、精选Ⅰ、再磨Ⅱ、精选Ⅱ后筛分，获得+0.3mm精矿产品、-0.3mm筛下产品和中矿1、中矿2；
4)-0.3mm筛下产品经过再磨Ⅲ、精选Ⅲ后筛分，获得-0.3+0.15mm精矿产品、-0.15mm筛下产品和中矿3；
5)-0.15mm筛下产品经过再磨Ⅳ、精选Ⅳ、再磨Ⅴ、精选Ⅴ、精选Ⅵ后获得-0.15mm精矿产品和中矿4、中矿5、中矿6；
6)将步骤(2)所得中0、步骤(3)所得中矿1和中矿2、步骤(4)所得中矿3、步骤(5)所得中矿4合并返回粗磨Ⅱ；
7)将步骤(5)所得中矿5和中矿6合并返回再磨Ⅳ。
石墨矿中除了石墨外，还含有石英、黏土、铁矿、碳酸盐等其他矿物，本发明所指的低品位大鳞片石墨矿是指石墨含量低，石墨含量在5～6％以下的石墨矿。
步骤1)中，所述破碎后的矿物粒度为1～2cm。
步骤1)中，经粗磨Ⅰ后细度-0.15mm的矿物含量为30～50％，粗磨Ⅱ后细度-0.15mm的矿物含量为50～80％。
步骤1)中，所述粗选过程采用浮选药剂，所述浮选药剂包含煤油100～500g/t、2号油50～200g/t；所述浮选时间为3～6min。
步骤2)中，所述扫选用浮选药剂包含煤油20～100g/t、2号油10～50g/t，所述浮选时间为1～3min。
步骤3)中，所述再磨Ⅰ后细度-0.15mm的矿物含量为62～68％。
步骤3)中，所述精选Ⅰ用浮选药剂包含煤油0～40g/t、2号油0～20g/t，所述浮选时间为1～3min。
步骤3)中，所述再磨Ⅱ后细度-0.15mm的矿物含量为70～75％。
步骤3)中，所述精选Ⅱ用浮选药剂包含煤油0～30g/t、2号油0～20g/t，所述浮选时间为1～3min。
步骤4)中，所述再磨Ⅲ用细度-0.15mm的矿物含量为78～85％。
步骤4)中，所述精选Ⅲ用浮选药剂包含煤油0～30g/t、2号油0～20g/t，所述浮选时间为1～3min。
步骤5)中，所述再磨Ⅳ后细度-0.74mm的矿物含量为65～75％。
步骤5)中，所述精选Ⅳ用浮选药剂包含煤油0～20g/t、2号油0～10g/t，所述浮选时间为1～3min。
步骤5)中，所述再磨Ⅴ后细度-0.15mm的矿物含量为75～85％。
步骤5)中，所述精选Ⅴ用浮选药剂包含煤油0～20g/t、2号油0～10g/t，所述浮选时间为1～3min。
步骤5)中，所述精选Ⅵ用浮选药剂包含煤油0～20g/t、2号油0～10g/t，所述浮选时间为1～3min。
所述低品位大鳞片石墨原矿中固定碳含量为1～5％，+0.15mm鳞片石墨分布率≥50％。
步骤1)中，所述的两段破碎为一段颚式破碎机和一段对辊破碎。
步骤1)中，所述粗磨设备为三辊四筒棒磨机。
步骤3)、步骤4)中，所述的再磨设备为三辊四筒棒磨机。
步骤5)中，所述再磨设备为锥形球磨机。
所述粗选、精选、扫选过程均采用RK/FD型单槽浮选机进行浮选。
所获得的+0.3mm精矿产品固定碳含量≥85％，-0.3+0.15mm精矿产品固定碳含量≥90％，-0.15mm精矿产品固定碳含量≥95％；+0.15mm大鳞片石墨的保护率≥70％，精矿总回收率≥90％。
作为本发明的优选方案，所述低品位大鳞片石墨选矿提纯方法包括如下步骤：
1)将低品位大鳞片石墨原矿经过一段粗破一段细破，破碎粒度为1～2cm；破碎后的原矿经过两段粗磨粗选获得粗选精矿与粗选尾矿，粗磨Ⅰ细度-0.15mm含量为30～50％，粗磨Ⅱ细度-0.15mm含量为50～80％，粗选药剂总用量为煤油100～500g/t，2号油50～200g/t，浮选时间为3～6min；
2)粗选尾矿经过一段扫选获得中矿0和尾矿，煤油用量为20～100g/t，2号油用量为10～50g/t，浮选时间为1～3min；
3)粗选精矿经过两段再磨精选后筛分，获得+0.3mm精矿产品、-0.3mm筛下产品和中矿1、中矿2；再磨Ⅰ细度-0.15mm含量为62～68％，精选Ⅰ煤油用量为0～40g/t，2号油用量为0～20g/t，浮选时间为1～3min；再磨Ⅱ细度-0.15mm含量为70～75％，精选Ⅱ煤油用量为0～30g/t，2号油用量为0～20g/t，浮选时间为1～3min；
4)-0.3mm筛下产品经过一段再磨精选后筛分，获得-0.3+0.15mm精矿产品、-0.15mm筛下产品和中矿3；再磨Ⅲ细度-0.15mm含量为78～85％，精选Ⅲ煤油用量为0～30g/t，2号油用量为0～20g/t，浮选时间为1～3min；
5)-0.15mm筛下产品经过两段再磨三段精选后获得-0.15mm精矿产品和中矿4、中矿5、中矿6；再磨Ⅳ细度-0.74mm含量为65～75％，精选Ⅳ煤油用量为0～20g/t，2号油用量为0～10g/t，浮选时间为1～3min；再磨Ⅴ细度-0.15mm含量为75～85％，精选Ⅴ煤油用量为0～20g/t，2号油用量为0～10g/t，浮选时间为1～3min；精选Ⅵ煤油用量为0～20g/t，2号油用量为0～10g/t，浮选时间为1～3min；
6)将步骤2)所得中矿0、步骤3)所得中矿1和中矿2、步骤4)所得中矿3、步骤5)所得中矿4合并返回粗磨Ⅱ；
7)将步骤5)所得中矿5和中矿6合并返回再磨Ⅳ。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明采用多破碎少磨矿、分段粗磨粗选、少再磨多精选、大鳞片预先分级的保护大鳞片石墨浮选工艺，它包括两段破碎、两段粗磨粗选、五段再磨、六段精选、两次预先分级，本发明通过减小破碎粒度、减少磨矿时间、增加浮选段数、大鳞片预先分级等工艺，大大降低了低品位大鳞片石墨选矿提纯过程中大鳞片石墨的破坏率，提高了大鳞片石墨的保护率；所获得的+0.3mm精矿产品固定碳含量≥85％，-0.3+0.15mm精矿产品固定碳含量≥90％，-0.15mm精矿产品固定碳含量≥95％；最终获得的精矿产品+0.15mm固定碳含量≥85％、大鳞片保护率≥70％，精矿总回收率≥90％。
附图说明
图1为本发明的低品位大鳞片石墨的选矿提纯方法的工艺流程图；
图2为本发明的实施例1的工艺流程图；
图3为本发明的实施例2的工艺流程图；
图4为本发明的对比例的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图1-3并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明的低品位大鳞片石墨的选矿提纯方法，是一种采用多破碎少磨矿、分段粗磨粗选、少再磨多精选、大鳞片预先分级的保护大鳞片石墨浮选工艺，它包括两段破碎、两段粗磨粗选、五段再磨六段精选、两次预先分级，最终获得的精矿产品+0.15mm固定碳含量≥85％、大鳞片保护率≥70％。本发明通过减小破碎粒度、减少磨矿时间、增加浮选段数、大鳞片预先分级等工艺，大大降低了低品位大鳞片石墨选矿提纯过程中大鳞片石墨的破坏率，提高了大鳞片石墨的保护率，提供了一种高效、经济、合理的开发利用低品位大鳞片石墨矿的新工艺。
实施例1
一种低品位大鳞片石墨的选矿提纯方法，其工艺流程图如图2所示，包括以下步骤：
(1)将低品位大鳞片石墨原矿(固定碳含量3.56％，+0.15mm鳞片石墨分布率51.28％)经过一段粗破一段细破，破碎粒度为-2cm；破碎后的原矿经过两段粗磨粗选获得粗选精矿与粗选尾矿，粗磨Ⅰ细度-0.15mm含量为34.57％，粗选Ⅰ煤油40g/t，2号油20g/t，浮选时间3min；粗磨Ⅱ细度-0.15mm含量为59.43％，粗选Ⅱ煤油65g/t，2号油35g/t，浮选时间为3min；
(2)粗选尾矿经过一段扫选获得中矿0和尾矿，煤油用量为40g/t，2号油用量为20g/t，浮选时间为2min；
(3)粗选精矿经过两段再磨精选后筛分，获得+0.3mm精矿产品、-0.3mm筛下产品和中矿1、中矿2；再磨Ⅰ细度-0.15mm含量为66.38％，精选Ⅰ时间为3min；再磨Ⅱ细度-0.15mm含量为74.42％，精选Ⅱ煤油用量为10g/t，2号油用量为10g/t，浮选时间为3min；
(4)-0.3mm筛下产品经过一段再磨精选后筛分，获得-0.3+0.15mm精矿产品、-0.15mm筛下产品和中矿3；再磨Ⅲ细度-0.15mm含量为81.20％，精选Ⅲ时间为3min；
(5)-0.15mm筛下产品经过两段再磨三段精选后获得-0.15mm精矿产品和中矿4、中矿5、中矿6；再磨Ⅳ细度-0.74mm含量为70.68％，精选Ⅳ煤油用量为10g/t，2号油用量为10g/t，浮选时间为2min；再磨Ⅴ细度-0.15mm含量为79.96％，精选Ⅴ时间为2min；精选Ⅵ时间为2min；
(6)将步骤(2)所得中矿0、步骤(3)所得中矿1和中矿2、步骤(4)所得中矿3、步骤(5)所得中矿4合并返回粗磨Ⅱ；
(7)将步骤(5)所得中矿5和中矿6合并返回再磨Ⅳ。
本实施例所得产品指标见表1。
表1
实施例2
一种低品位大鳞片石墨的选矿提纯方法，其工艺流程图如图3所示，包括以下步骤：
(1)将低品位大鳞片石墨原矿(固定碳含量3.20％，+0.15mm鳞片石墨分布率50.46％)经过一段粗破一段细破，破碎粒度为-1.5cm；破碎后的原矿经过两段粗磨粗选获得粗选精矿与粗选尾矿，粗磨Ⅰ细度-0.15mm含量为37.46％，粗选Ⅰ煤油40g/t，2号油20g/t，浮选时间3min；粗磨Ⅱ细度-0.15mm含量为62.78％，粗选Ⅱ煤油65g/t，2号油35g/t，浮选时间为3min；
(2)粗选尾矿经过一段扫选获得中矿0和尾矿，煤油用量为40g/t，2号油用量为20g/t，浮选时间为2min；
(3)粗选精矿经过两段再磨精选后筛分，获得+0.3mm精矿产品、-0.3mm筛下产品和中矿1、中矿2；再磨Ⅰ细度-0.15mm含量为65.22％，精选Ⅰ时间为3min；再磨Ⅱ细度-0.15mm含量为72.63％，精选Ⅱ煤油用量为10g/t，2号油用量为10g/t，浮选时间为3min；
(4)-0.3mm筛下产品经过一段再磨精选后筛分，获得-0.3+0.15mm精矿产品、-0.15mm筛下产品和中矿3；再磨Ⅲ细度-0.15mm含量为83.21％，精选Ⅲ时间为3min；
(5)-0.15mm筛下产品经过两段再磨三段精选后获得-0.15mm精矿产品和中矿4、中矿5、中矿6；再磨Ⅳ细度-0.74mm含量为72.04％，精选Ⅳ煤油用量为10g/t，2号油用量为10g/t，浮选时间为2min；再磨Ⅴ细度-0.15mm含量为79.52％，精选Ⅴ时间为2min；精选Ⅵ时间为2min；
(6)将步骤(2)所得中矿0、步骤(3)所得中矿1和中矿2、步骤(4)所得中矿3、步骤(5)所得中矿4合并返回粗磨Ⅱ；
(7)将步骤(5)所得中矿5和中矿6合并返回再磨Ⅳ。
本实施例所得产品指标见表2。
表2
对比例
一种低品位大鳞片石墨的常规选矿提纯方法，其工艺流程图如图4所示，包括以下步骤：
(1)将低品位大鳞片石墨原矿(固定碳含量3.26％，+0.15mm鳞片石墨分布率48.32％)经过一段粗破一段细破，破碎粒度为-3m；破碎后的原矿经过一段粗磨粗选，粗磨细度-0.15mm含量为61.45％，粗选煤油100g/t，2号油55g/t，浮选时间3min，获得粗精矿与粗尾矿；
(2)粗尾矿经过一段扫选获得中矿0和尾矿，煤油用量为40g/t，2号油用量为20g/t，浮选时间为2min；
(3)粗精矿经过五段再磨六段精选获得精矿产品和中矿1、中矿2、中矿3、中矿4、中矿5、中矿6，将精矿产品筛分获得+0.3mm精矿、-0.3+0.15mm精矿和-0.15mm精矿；再磨Ⅰ细度-0.15mm含量为68.57％，精选Ⅰ时间为3min；再磨Ⅱ细度-0.15mm含量为75.42％，精选Ⅱ煤油用量为10g/t，2号油用量为10g/t，浮选时间为3min；再磨Ⅲ细度-0.15mm含量为84.79％，精选Ⅲ时间为3min；再磨Ⅳ细度-0.74mm含量为74.31％，精选Ⅳ煤油用量为10g/t，2号油用量为10g/t，浮选时间为2min；再磨Ⅴ细度-0.15mm含量为78.11％，精选Ⅴ时间为2min；精选Ⅵ时间为2min；
(4)将步骤(2)所得中矿0、步骤(3)所得中矿1合并返回粗磨；
(5)将步骤(3)所得中矿2、中矿3合并返回再磨Ⅰ；
(6)将步骤(3)所得中矿4、中矿5、中矿6合并返回再磨Ⅲ。
本对比例所得产品指标见表3。
表3
以上实施例仅用来说明本发明的详细方法，本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种低品位大鳞片石墨选矿提纯方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将低品位大鳞片石墨原矿经过一段粗破一段细破，破碎后的原矿经过粗磨Ⅰ、粗磨Ⅱ，粗选后获得粗选精矿与粗选尾矿；
2)粗选尾矿经过一段扫选获得中矿0和尾矿；
3)粗选精矿经过再磨Ⅰ、精选Ⅰ、再磨Ⅱ、精选Ⅱ后筛分，获得+0.3mm精矿产品、-0.3mm筛下产品和中矿1、中矿2；
4)-0.3mm筛下产品经过再磨Ⅲ、精选Ⅲ后筛分，获得-0.3+0.15mm精矿产品、-0.15mm筛下产品和中矿3；
5)-0.15mm筛下产品经过再磨Ⅳ、精选Ⅳ、再磨Ⅴ、精选Ⅴ、精选Ⅵ后获得-0.15mm精矿产品和中矿4、中矿5、中矿6；
6)将步骤(2)所得中矿0、步骤(3)所得中矿1和中矿2、步骤(4)所得中矿3、步骤(5)所得中矿4合并返回粗磨Ⅱ；
7)将步骤(5)所得中矿5和中矿6合并返回再磨Ⅳ。
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，所述破碎后的矿物粒度为1～2cm；
优选地，经粗磨Ⅰ后细度-0.15mm的矿物含量为30～50％，粗磨Ⅱ后细度-0.15mm的矿物含量为50～80％；
优选地，所述粗选过程采用浮选药剂，所述浮选药剂包含煤油100～500g/t、2号油50～200g/t；所述浮选时间为3～6min。
3.根据权利要求1或2所述的选矿提纯方法，其特征在于，步骤2)中，所述扫选用浮选药剂包含煤油20～100g/t、2号油10～50g/t，所述浮选时间为1～3min。
4.根据权利要求1-3之一所述的选矿提纯方法，其特征在于，步骤3)中，所述再磨Ⅰ后细度-0.15mm的矿物含量为62～68％；
优选地，所述精选Ⅰ用浮选药剂包含煤油0～40g/t、2号油0～20g/t，所述浮选时间为1～3min；
优选地，所述再磨Ⅱ后细度-0.15mm的矿物含量为70～75％；
优选地，所述精选Ⅱ用浮选药剂包含煤油0～30g/t、2号油0～20g/t，所述浮选时间为1～3min。
5.根据权利要求1-4之一所述的选矿提纯方法，其特征在于，步骤4)中，所述再磨Ⅲ用细度-0.15mm的矿物含量为78～85％；
优选地，所述精选Ⅲ用浮选药剂包含煤油0～30g/t、2号油0～20g/t，所述浮选时间为1～3min。
6.根据权利要求1-5之一所述的选矿提纯方法，其特征在于，步骤5)中，所述再磨Ⅳ后细度-0.74mm的矿物含量为65～75％；
优选地，所述精选Ⅳ用浮选药剂包含煤油0～20g/t、2号油0～10g/t，所述浮选时间为1～3min；
优选地，所述再磨Ⅴ后细度-0.15mm的矿物含量为75～85％；
优选地，所述精选Ⅴ用浮选药剂包含煤油0～20g/t、2号油0～10g/t，所述浮选时间为1～3min；
优选地，所述精选Ⅵ用浮选药剂包含煤油0～20g/t、2号油0～10g/t，所述浮选时间为1～3min。
7.根据权利要求1-6之一所述的选矿提纯方法，其特征在于，所述低品位大鳞片石墨原矿中固定碳含量为1～5％，+0.15mm鳞片石墨分布率≥50％。
8.根据权利要求1-7之一所述的选矿提纯方法，其特征在于，步骤1)中，所述的两段破碎为一段颚式破碎机和一段对辊破碎。
9.根据权利要求1-8之一所述的选矿提纯方法，其特征在于，步骤1)中，所述粗磨设备为三辊四筒棒磨机；
优选地，步骤3)、步骤4)中，所述的再磨设备均为三辊四筒棒磨机；
优选地，步骤5)中，所述再磨设备为锥形球磨机；
优选地，所述粗选、精选、扫选过程均采用RK/FD型单槽浮选机进行浮选。
10.根据权利要求1-9之一所述的选矿提纯方法，其特征在于，所获得的+0.3mm精矿产品固定碳含量≥85％，-0.3+0.15mm精矿产品固定碳含量≥90％，-0.15mm精矿产品固定碳含量≥95％；+0.15mm大鳞片石墨的保护率≥70％，精矿总回收率≥90％。
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