CN107739029B - 一种晶质石墨鳞片保护分质分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种晶质石墨鳞片保护分质分选方法，解决了晶质石墨鳞片损失率高的问题，是按照下述方式进行的：步骤（1）原矿进行高压辊磨机闭路粉碎；步骤（2）将步骤（1）中得到的粉碎产品经过“一段粗选、一段精选、一段扫选”浮选后进行分质分级；步骤（3）粗粒低碳产品通过再磨再选后得到中碳石墨精矿和中矿，中碳石墨精矿通过筛分后得到中碳正目精矿和中碳负目精矿I；中粒高碳产品经过再磨再选后得到高碳正目精矿和中矿；细粒中碳产品经过再磨再选后得到中碳负目精矿I；中碳负目精矿I经过分级后得到高碳负目精矿和中碳负目精矿II。本发明实现了石墨的差异化分选，提高了石墨精矿的附价值。

Description

一种晶质石墨鳞片保护分质分选方法

技术领域

本发明涉及一种石墨分选方法，具体涉及一种晶质石墨鳞片分选方法。

背景技术

石墨是一种性质稳定、具有层状结构的非金属材料。根据结晶形态的不同，分为隐晶质石墨和晶质石墨两种类型。隐晶质石墨原矿固定碳含量较高，但性能较差，工业价值不高。晶质石墨又称为鳞片状石墨，鳞片大小一般为(10~20mm)×(0.5~10 mm)，片厚0.02~0.05mm，具有优良的物理、化学和机械性能，有较高的利用价值，且鳞片越大（尤其是+100目的大鳞片石墨），固定碳含量越高，价值越高，广泛应用于冶金、化工、机械、电子、医疗、核工业及国防等领域。大鳞片石墨（100目以上）原料的价格是细鳞片石墨(100目以下)的2～4倍，保护石墨大鳞片是石墨选矿相对于其它矿物选别的一个特殊要求。

鳞片石墨原矿固定碳含量较低，需要经过富集提纯后方可进一步加工利用，目前主要通过浮选的方法进行预提纯。采用的一般工艺为：石墨原矿-破碎-粗磨-粗选、一次扫选、多段再磨-多段精选，精选作业通常经过5～10次再磨、6～12次精选，浮选后的精矿固定碳含量在90%～97%。常规浮选法流程长、富集比低、生产成本高。

石墨分选中不可避免的要进行破碎磨矿，用以实现石墨与脉石矿物的解离。传统磨机中介质如球、棒、柱等与石墨主要为点、线接触，以法向冲击作用为主，有助于提高磨矿效率，但是对保护大鳞片不利。目前，绝大多数矿山企业仍采用常规磨机处理石墨原矿，有文献报道，当固定碳含量<10%时, 由于石英等高硬度脉石矿物颗粒的劈碎和割裂作用，球磨磨矿对石墨大片破坏较严重，大鳞片的损失率高。石墨鳞片保护技术主要通过快选剂快速浮选或筛分分级优先分选出固定碳含量>90%的大鳞片，在再磨过程中采用搅拌磨替代传统球磨减弱对大鳞片的过磨作用。在原矿粗磨粗选作业中尚未有较好的方法。

高压辊磨机是基于料床粉碎原理设计的一种矿岩粉碎设备，具有单位破碎能耗低、破碎产品粒度均匀、占地面积少、设备作业率高等特点，是目前国内外选矿领域多碎少磨技术发展的主流。高压辊磨机破碎产品具有产品粒度细、解离特性好的特点。目前主要应用在铁矿、水泥等行业，由于各种原因，高压辊磨机破碎在石墨分选领域应用尚少。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种晶质石墨鳞片保护分质分选方法。

一种晶质石墨鳞片保护分质分选方法，是按照下述方式进行的：

步骤（1），原矿进行高压辊磨机超细破碎、闭路筛分控制产品粒度，达到粒度要求的产品进入步骤（2）、未达到要求的返回高压辊磨机；

步骤（2），将步骤（1）中筛分得到的产品经过“一段粗选、一段精选、一段扫选”浮选后进行分质分级得到粗粒低碳产品、中粒高碳产品和细粒中碳产品；

步骤（3），粗粒低碳产品通过再磨再选后得到中碳石墨精矿和中矿，中碳石墨精矿通过筛分后得到中碳正目精矿和中碳负目精矿I；中粒高碳产品经过再磨再选后得到高碳正目精矿和中矿；细粒中碳产品经过再磨再选后得到中碳负目精矿I； 中碳负目精矿I经过分级后得到高碳负目精矿和中碳负目精矿II；

步骤（4），将步骤（3）中的中矿集中或部分集中后返回分质分级前端作业。

优选的，所述步骤（1）中闭路筛孔控制尺寸1~3mm。

优先的，所述步骤（3）中分质分级是利用经过浮选后的石墨矿物与脉石矿物之间的密度、可浮性和粒度三个因素的协同差异，依靠重选设备和分级设备联合作用实现的。

优选的，步骤（3）的中碳石墨精矿通过100目筛分得到+100目中碳正目精矿和-100目中碳负目精矿I。

优选的，所述中粒高碳产品经过1～2次再磨再选后得到高碳正目精矿和中矿。

优选的，所述粗粒低碳产品再通过3～4次再磨再选后得到中碳石墨精矿和中矿。

优选的，所述细粒中碳产品经过3～5次再磨再选后得到中碳负目精矿I。

本发明的有益效果是：本发明首先采用高压辊磨机对石墨原矿进行超细破碎，实现了在粗磨过程中的石墨鳞片的保护，通过分质分级后实现了原矿中不同嵌布特性石墨的分类分质，在后续的再磨再选过程中，根据不同类型产品的特点有针对性的进行差异化分选，最大限度的提高了石墨精矿的附价值。粗粒低碳分质产品主要以保护大鳞片为主，再选后的石墨精矿正目率尽量高，固定碳含量达到中碳标准即可。中粒高碳分质产品品质最好，再选后的石墨精矿即要有较高的正目率又要达到高碳石墨标准。细粒中碳分质产品主要以提高固定碳含量为主，再选后石墨精矿要求达到高碳标准的产率尽可能的高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的分选流程图。

图2为实施例中分选闭路流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种晶质石墨鳞片保护分质分选方法，是按照下述方式进行的：

步骤（1），原矿进行高压辊磨机超细破碎、闭路筛分控制产品粒度，达到粒度要求的产品进入步骤（2）、未达到要求的返回高压辊磨机；

步骤（2），将步骤（1）中筛分得到的产品经过“一段粗选、一段精选、一段扫选”浮选后进行分质分级得到粗粒低碳产品（固定碳含量35%～45%）、中粒高碳产品（+100目，固定碳含量75%～85%）和细粒中碳产品（-100目，固定碳含量55%～70%）；

步骤（3），粗粒低碳产品再通过3～4次再磨再选后得到中碳石墨精矿（固定碳含量在90~94%）和中矿，中碳石墨精矿通过筛分后得到中碳正目精矿和中碳负目精矿I；中粒高碳产品经过1～2次再磨再选后得到高碳正目精矿（固定碳含量＞94%）和中矿；细粒中碳产品经过3～5次再磨再选后得到中碳负目精矿I； 中碳负目精矿I经过分级后得到高碳负目精矿（固定碳含量＞94%）和中碳负目精矿II（固定碳含量在90%左右）。

步骤（4），将步骤（3）中的中矿集中或部分集中后返回分质分级前端作业。

所述步骤（1）中闭路筛孔控制尺寸1~3mm。

步骤（2）中分质分级是利用经过浮选后的石墨矿物与脉石矿物之间的密度、可浮性和粒度三个因素的协同差异，依靠重选设备和分级设备联合作用实现的，“一段粗选、一段精选、一段扫选”浮选后的粗精矿首先经过重选设备分质后得到重矿物产品（即粗粒低碳产品）和轻矿物产品，轻矿物产品再经过分级设备得到正目轻矿物产品（即中粒高碳产品）和负目轻矿物产品（即细粒中碳产品）。

步骤（3）的中碳石墨精矿通过100目筛分得到+100目中碳正目精矿和-100目中碳负目精矿I。

实施例：所采用原矿为内蒙阿拉善地区晶质石墨矿，原矿固定碳含量4.7%左右，脉石矿物主要有石英（矿物含量30%～35%）、云母（矿物含量15%～20%）、长石（矿物含量25%～35%），还含有少量碳酸盐矿物、角闪石、绿泥石和黄铁矿。石墨晶体呈片状、鳞片状，也有呈现致密块状集合体，定向排列。经过高压辊磨机闭路破碎，控制筛孔尺寸为1.5mm，粒度及固定碳含量分布结果见表1。

从表1结果可以看出，高压辊磨机细碎产品中，+100目粒级产率为54.90%，固定碳分布率为59.43%。

表1（1.5mm原矿粒度筛析和固定碳含量分布）

粒级（目）	产率(%)	累计产率(%)	固定C含量(%)	分布率(%)
					+18	4.7	4.7	3.39	3.36
-18+35	33.3	38.0	4.97	34.99
					-35+100	16.9	54.9	5.90	21.08
-100+150	7.0	61.9	5.15	7.62
					-150+200	7.8	69.7	4.56	7.52
-200+325	6.9	76.6	3.45	5.03
					-325	23.4	100.0	2.94	14.54
∑	100.0		4.73	100.00

阿拉善地区石墨矿高压辊磨机超细碎-分质分选原则流程图见图2，分选结果见表2。

高压辊磨机超细碎产品经过“一段粗选、一段精选、一段扫选”后进行分质分级，分为粗粒低碳产品、细粒中碳产品和中粒高碳产品。

（1）粗粒低碳产品，固定碳含量为47.86%，经 “三段磨矿（搅拌磨机），四次精选”后用100目分级，+100目产物为中碳正目精矿，固定碳含量为91.34%，回收率为34.19%；

（2）细粒中碳产品，固定碳含量为70.83%，经“五段磨矿（棒磨机），六次精选”后与过程（1）中-100目产物合并后进行200目分级，+200目产物为高碳负目精矿（固定碳含量94.35%，回收率25.87%），-200目产物为中碳负目精矿（固定碳含量90.11%，回收率12.83%）；

（3）中粒高碳产品，固定碳含量为78.09%，经“两段磨矿（搅拌磨机），两次精选”后得到高碳正目精矿，固定碳含量为96.39%，回收率为15.38%。

表2（高压辊磨机超细碎-分质分选指标）

产品名称	产率(%)	固定碳含量(%)	回收率(%)
				中碳正目精矿	1.76	91.34	34.16
高碳正目精矿	0.75	96.39	15.36
				高碳负目精矿	1.29	94.35	25.87
中碳负目精矿	0.67	90.11	12.83
				尾矿	95.53	0.58	11.78
原矿	100.00	4.71	100.00

捕收剂为煤油，总用量为180g/t；起泡剂为2#油，总用量为95g/t；一段粗选和一段扫选抑制剂为普通水玻璃，总用量为500g/t，精选再磨阶段抑制剂改用酸性水玻璃，总用量为3000g/t。

中矿采用部分集中返回方式返回至固定碳含量相近的流程处：①一段精选中矿、扫选中矿和粗粒低碳产品磨浮阶段前两段浮选中矿返回至一段粗选处。②粗粒低碳产品磨浮阶段后两段浮选中矿、细粒中碳产品磨浮阶段前四段浮选中矿和中粒高碳产品两段浮选中矿返回至一段精选处。③细粒中碳产品磨浮阶段后两段浮选中矿返回至该系列一段精选处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种晶质石墨鳞片保护分质分选方法，其特征在于是按照下述方式进行的：

步骤(1)，原矿进行高压辊磨机超细破碎、闭路筛分控制粉碎产品粒度，达到要求粒度的产品进入步骤(2)、未达到要求的返回高压辊磨机；

步骤(2)，将步骤(1)中筛分得到的产品经过“一段粗选、一段精选、一段扫选”浮选后进行粗精矿分质分级得到粗粒低碳产品、中粒高碳产品和细粒中碳产品；所述分质分级是石墨粗精矿首先经过重选设备分质后得到粗粒低碳产品和轻矿物产品，轻矿物产品再经过分级设备分级后得到中粒高碳产品和细粒中碳产品；

步骤(3)，粗粒低碳产品通过再磨再选后得到中碳石墨精矿和中矿，中碳石墨精矿通过筛分后得到中碳正目精矿和中碳负目精矿I；中粒高碳产品经过再磨再选后得到高碳正目精矿和中矿；细粒中碳产品经过再磨再选后得到中碳负目精矿I；中碳负目精矿I经过分级后得到高碳负目精矿和中碳负目精矿II；

步骤(4)，将步骤(3)中的中矿集中或部分集中后返回分质分级前端作业。

2.根据权利要求1所述的晶质石墨鳞片保护分质分选方法，其特征在于：所述步骤(1)中闭路筛分筛孔控制尺寸1～3mm。

3.根据权利要求1所述的晶质石墨鳞片保护分质分选方法，其特征在于：所述中粒高碳产品经过1～2次再磨再选后得到高碳正目精矿和中矿。

4.根据权利要求1所述的晶质石墨鳞片保护分质分选方法，其特征在于：所述细粒中碳产品经过3～5次再磨再选后得到中碳负目精矿I。

5.根据权利要求1所述的晶质石墨鳞片保护分质分选方法，其特征在于：所述粗粒低碳产品通过3～4次再磨再选后得到中碳石墨精矿和中矿。