CN114178053B - 一种隐晶质石墨的浮选方法 - Google Patents
一种隐晶质石墨的浮选方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114178053B CN114178053B CN202111487840.1A CN202111487840A CN114178053B CN 114178053 B CN114178053 B CN 114178053B CN 202111487840 A CN202111487840 A CN 202111487840A CN 114178053 B CN114178053 B CN 114178053B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slurry
- flotation
- aphanitic graphite
- aphanitic
- stage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 154
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 108
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000005188 flotation Methods 0.000 title claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 113
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 69
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 64
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 16
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 16
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 12
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims description 12
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 11
- SJWFXCIHNDVPSH-UHFFFAOYSA-N octan-2-ol Chemical compound CCCCCCC(C)O SJWFXCIHNDVPSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 10
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 9
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 5
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 4
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N DMF Natural products CC1=CC=C(C)O1 GSNUFIFRDBKVIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SPEUIVXLLWOEMJ-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde dimethyl acetal Natural products COC(C)OC SPEUIVXLLWOEMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 claims description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 claims description 2
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 claims description 2
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000138 intercalating agent Substances 0.000 claims 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 6
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 5
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- -1 sericite Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/02—Froth-flotation processes
- B03D1/025—Froth-flotation processes adapted for the flotation of fines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D2201/00—Specified effects produced by the flotation agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D2201/00—Specified effects produced by the flotation agents
- B03D2201/02—Collectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D2201/00—Specified effects produced by the flotation agents
- B03D2201/04—Frothers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D2201/00—Specified effects produced by the flotation agents
- B03D2201/06—Depressants
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明提供了一种隐晶质石墨的浮选方法，包括如下步骤：S1将隐晶质石墨进行第一段磨矿，得到浆料Ⅰ；S2对浆料Ⅰ进行第一段浮选，得到浆料Ⅱ；S3对浆料Ⅱ进行第二段磨矿，得到浆料Ⅲ；S4对浆料Ⅲ进行第二段浮选，得到浆料Ⅳ；S5向浆料Ⅳ中加入可与水混溶的有机溶剂后进行第三段浮选，得到浆料Ⅴ；S6对浆料Ⅴ进行压滤、干燥即得纳米级隐晶质石墨；所述第三段浮选采用的表面活性剂包括聚乙烯亚胺。
Description
技术领域
本发明涉及一种隐晶质石墨的浮选方法，属于矿石浮选领域。
背景技术
隐晶质石墨又称土状石墨、无定形石墨。其成微晶集合体产出，是一种石墨晶体直径小于1μm，只有在电子显微镜下才能看到其晶形的石墨。隐晶质石墨一般由岩层中含碳物质经热分解深变质得到(如由煤变质而成)；隐晶质石墨中含碳量大约为60％～80％，矿石可选性差，其导电、导热、润滑性、抗氧化性能均低于显晶质石墨。隐晶质石墨矿物的结晶效果差，晶粒直径非常小，此外通常还含有石英、绢云母、方解石、褐铁矿、黄铁矿和粘土矿物等。因此，通过破碎、磨矿使隐晶质石墨与脉石矿物充分解离是必要的，但是充分解离后矿物的粒度细、比表面积大、表面能高，很难进一步浮选提纯，得到高纯度的隐晶质石墨微粉，难以应用于中高端市场产品，严重制约了隐晶质石墨的应用范围。
公开号为CN110028064A的发明专利提供了一种中品位石墨原矿的提纯方法，其以中等品位石墨原矿制备出了高纯石墨，该方法在离心洗涤后可得到高碳石墨(含碳量99.8％以上)，最后在不低于850℃下焙烧，可制得高纯石墨(99.98-99.995％)。但是上述方法无法实现对隐晶质石墨的浮选。
公开号为CN109127119A的发明专利提供了一种隐晶质石墨分选方法，适用于石墨分选领域使用。首先赤铁矿颗粒进行改性获得疏水磁种；将隐晶质石墨原矿高速搅拌，依次将分散剂、疏水磁种和煤油分别给入搅拌装置进行搅拌调浆得到矿浆，利用高梯度磁选机对矿浆进行磁选，最终磁选获得磁选石墨精矿与磁选石墨尾矿；将磁选石墨精矿给入高紊流搅拌设备，并调节矿浆pH值并进行搅拌使矿浆中的疏水聚团分散；将分散疏水聚团后的矿浆给入弱磁磁选机，最终得到隐晶质石墨精矿。但是上述方法需要使用弱磁选机，这使该方法工艺相对复杂，成本较高。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种隐晶质石墨的浮选方法。该方法可制备得到纳米级的隐晶质石墨。
一种隐晶质石墨的浮选方法，包括如下步骤：
S1将隐晶质石墨进行第一段磨矿，得到浆料Ⅰ；
S2对浆料Ⅰ进行第一段浮选，得到浆料Ⅱ；
S3对浆料Ⅱ进行第二段磨矿，得到浆料Ⅲ；
S4对浆料Ⅲ进行第二段浮选，得到浆料Ⅳ；
S5向浆料Ⅳ中加入可与水混溶的有机溶剂后进行第三段浮选，得到浆料Ⅴ；
S6对浆料Ⅴ进行压滤、干燥即得纳米级隐晶质石墨；
所述第三段浮选采用的表面活性剂包括聚乙烯亚胺。
所述第一段磨矿包括将隐晶质石墨的超细调制成19～20wt％的矿浆，加入占隐晶质石墨1wt％的助磨剂于搅拌磨中进行磨矿，然后将矿浆稀释至15wt％后，加入0.5wt％助磨剂于搅拌磨中进行磨矿得到浆料Ⅰ的步骤。
所述第一段浮选包括将浆料Ⅰ稀释至8wt％后，加入起泡剂、捕收剂、抑制剂和阴离子表面活性剂，采用全开路浮选槽进行浮选得到浆料Ⅱ的步骤；
其中，所述浆料Ⅰ中每1000kg隐晶质石墨加入起泡剂1kg，捕收剂1kg，抑制剂3kg和阴离子表面活性剂1.5kg。
所述第二段磨矿包括将浆料Ⅱ压滤后得到的滤饼与浆料Ⅱ混合后将浆料Ⅱ的浓度调至16-17wt％，并加入占隐晶质石墨1wt％的助磨剂于搅拌磨中磨矿，然后将浆料Ⅱ的浓度调至14-15wt％，并加入占隐晶质石墨0.5wt％的助磨剂于搅拌磨中磨矿，得到浆料Ⅲ的步骤。
所述第二段浮选包括将浆料Ⅲ的浓度稀释至8wt％后加入起泡剂、捕收剂、抑制剂和阴离子表面活性剂后于全开路浮选槽进行浮选得到浆料Ⅳ的步骤；
其中，所述浆料Ⅲ中每1000kg隐晶质石墨加入起泡剂0.5kg，捕收剂0.5kg，抑制剂3kg和阴离子表面活性剂1.5kg。
所述第三段浮选包括将浆料Ⅳ的浓度稀释至6wt％后加入可与水混溶的有机溶剂、起泡剂，捕收剂，抑制剂，聚乙烯亚胺进行浮选得到的浆料Ⅴ步骤；
所述有机溶剂包括四氢呋喃、DMF、DMA或DMSO；所述有机溶剂的加入量为1wt％；
其中，所述浆料Ⅳ中每1000kg隐晶质石墨加入起泡剂0.2kg，捕收剂0.2kg，抑制剂0.5kg和聚乙烯亚胺1kg。
所述微米级隐晶质石墨的D50≤2μm；
所述隐晶质石墨中固定碳的含量大于或等于90wt％；
所述压滤过程中，过滤的压力为0.6Mpa，压榨的压力为1.2MPa。
所述助磨剂包括化学助磨剂或陶瓷助磨剂；
所述化学助磨剂包括多元醇；
所述多元醇包括甘油或木糖醇；
所述陶瓷助磨剂可过30目筛；
所述陶瓷助磨剂的莫氏硬度≥6.5；
所述陶瓷助磨剂包括氧化铝、氧化锆、碳化硅或氮化硅。
所述搅拌磨包括立式搅拌磨、砂磨机或曲式磨机；
所述搅拌磨在磨矿过程中的线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。
所述起泡剂包括仲辛醇；
所述捕收剂包括煤油或柴油；
所述抑制剂包括水玻璃；
所述阴离子表面活性剂包括六偏磷酸钠。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明制备得到的纳米级隐晶质石墨的平均粒径不大于200nm，固定碳含量不小于95％。
本发明解决了隐晶质石墨难浮选，难磨细的问题。
本发明制备得到的纳米级隐晶质石墨具有纳米材料所独有的纳米效应，通过碱酸法再提纯至固定碳含量≥99.5后，可广泛用于导电、导热涂层，电池正、负极材料，隐身涂料，导电、导热涂料等领域。
附图说明
图1示出了实施例1制备得到的纳米级隐晶质石墨的SEM照片；
图2示出了实施例1制备得到的纳米级隐晶质石墨的TEM照片；
图3示出了实施例1制备得到的纳米级隐晶质石墨的AFM照片。
具体实施方式
本发明提供了一种隐晶质石墨的浮选方法，先将隐晶质石墨进行第一段磨矿，得到浆料Ⅰ；S2对浆料Ⅰ进行第一段浮选，得到浆料Ⅱ；S3对浆料Ⅱ进行第二段磨矿，得到浆料Ⅲ；S4对浆料Ⅲ进行第二段浮选，得到浆料Ⅳ；S5向浆料Ⅳ中加入可与水混溶的有机溶剂后进行第三段浮选，得到浆料Ⅴ；S6对浆料Ⅴ进行压滤、干燥即得纳米级隐晶质石墨；所述第三段浮选采用的表面活性剂包括聚乙烯亚胺。所述磨矿有助于促进隐晶质石墨和脉石的共生界面发生滑移；从而使脉石与隐晶质石墨之间的结合被破坏。在第一段磨矿和第二段磨矿之间穿插第一段浮选可除去第一段磨矿过程中与隐晶质石墨分离的大颗粒脉石。而第二段浮选则可进一步除去与隐晶质石墨分离的小颗粒脉石，进一步提升隐晶质石墨中的碳含量，提高最终产物的品位。所述第三段浮选为将浆料Ⅳ的浓度稀释至6wt％后加入可与水混溶的有机溶剂、起泡剂，捕收剂，抑制剂，聚乙烯亚胺进行浮选得到的浆料Ⅴ步骤；具体的，所述有机溶剂可选四氢呋喃、DMF、DMA或DMSO；所述有机溶剂的加入量为1wt％；其中，所述浆料Ⅳ中每1000kg隐晶质石墨加入起泡剂0.2kg，捕收剂0.2kg，抑制剂0.5kg和聚乙烯亚胺1kg。由于隐晶质石墨相对疏水，而脉石主要是亲水的矿石，而且聚乙烯亚胺可大大提高石墨在油相中的亲油性，提高其在油相中的悬浮性能，同时聚乙烯亚胺也可提高脉石在水相中的悬浮性能，因此，第三段浮选可大大提高隐晶质石墨的产率和碳含量。同时，发明人意外的发现，由于聚乙烯亚胺还可充当插层剂，在浮选的过程中，隐晶质石墨颗粒之间的相互磨擦可使隐晶质石墨颗粒剥离出少量的石墨烯，从而使本发明浮选后得到的纳米级隐晶质石墨具有优良的电学性能。
实施例1
S1将隐晶质石墨(D50≤2μm，固定碳≥90％)的粉体调至成浓度为19wt％的矿浆，然后加入占隐晶质石墨质量1％的粒径为30目的氧化铝，采用立式搅拌磨中进行磨矿。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。然后将矿浆稀释至15wt％，加入占隐晶质石墨质量0.5％的粒径为30目的氧化铝，并采用立式搅拌磨中进行磨矿，得到浆料Ⅰ。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。
S2将浆料Ⅰ加水稀释至浓度为8wt％，按每吨隐晶质石墨粉干粉计，加入仲辛醇1kg，煤油1kg，水玻璃3kg，六偏磷酸钠1.5kg，搅拌均匀后送入全开路浮选槽进行第一段浮选得到浆料Ⅱ。浮选的时间为40分钟，浮选尾矿进入尾矿处理系统。
S3将浆料Ⅱ用板框压滤机进行压滤。压滤得到的滤饼含水量约60％。将压滤滤饼与含水量约88％的浆料Ⅱ一起调浆，调至矿浆浓度为16wt％。调浆时加入占隐晶质石墨质量1％的的粒径为30目的氧化铝。采用立式搅拌磨进行磨矿。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。矿将加水调至浓度为14wt％，加入占隐晶质石墨质量0.5％的粒径为30目的氧化铝，并采用立式搅拌磨中进行磨矿，得到浆料Ⅲ。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。
S4将浆料Ⅲ加水调至浓度为8wt％，按每吨隐晶质石墨粉干粉计，加入仲辛醇0.5kg，煤油0.5kg，水玻璃3kg，六偏磷酸钠1.5kg，搅拌均匀后送入全开路浮选槽进行第二段浮选得到浆料Ⅳ。浮选的时间为40分钟，浮选尾矿进入尾矿处理系统。
S5将浆料Ⅳ调至浓度为6wt％，按每吨隐晶质石墨粉干粉计，加入仲辛醇0.2kg，煤油0.2kg，水玻璃5kg和聚乙烯亚胺1kg，加入占浆料Ⅳ1wt％的四氢呋喃，搅拌均匀后送入全开路浮选槽进行第二段浮选得到浆料Ⅴ。浮选的时间为40分钟，浮选尾矿进入尾矿处理系统。
S6将浆料Ⅴ送入隔膜压滤机进行压滤，过滤压力为0.6MP，压榨压力为1.2MP，压滤后滤饼进入强力干燥机进行干燥，干燥后大部分隐晶质石墨粉进入旋风收集器，约1/4进入布袋收尘器，烘干后纳米隐晶质石墨粉含水量约1％，其中布袋收尘器纳米石墨粉含水量更低，含水量≤0.5％，基本无团聚现象，可进入包装环节进行包装。
浮选时为保证回收率，采用六槽串联。浮选时，根据浮选能力可选8立方、24立方、90立方的单槽，再串联使用。
实施例1制备得到的纳米级隐晶质，平均粒径不大于200nm，固定碳含量不小于95％，同时纳米级隐晶质中还存在25％的石墨烯。
实施例2
S1将隐晶质石墨(D50≤2μm，固定碳≥90％)的粉体调至成浓度为20wt％的矿浆，然后加入占隐晶质石墨质量1％的粒径为30目的氧化铝，采用立式搅拌磨中进行磨矿。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。然后将矿浆稀释至15wt％，加入占隐晶质石墨质量0.5％的粒径为30目的氧化铝，并采用立式搅拌磨中进行磨矿，得到浆料Ⅰ。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。
S2将浆料Ⅰ加水稀释至浓度为8wt％，按每吨隐晶质石墨粉干粉计，加入仲辛醇1kg，煤油1kg，水玻璃3kg，六偏磷酸钠1.5kg，搅拌均匀后送入全开路浮选槽进行第一段浮选得到浆料Ⅱ。浮选的时间为40分钟，浮选尾矿进入尾矿处理系统。
S3将浆料Ⅱ用板框压滤机进行压滤。压滤得到的滤饼含水量约60％。将压滤滤饼与含水量约88％的浆料Ⅱ一起调浆，调至矿浆浓度为17wt％。调浆时加入占隐晶质石墨质量1％的的粒径为30目的氧化铝。采用立式搅拌磨进行磨矿。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。矿将加水调至浓度为15wt％，加入占隐晶质石墨质量0.5％的粒径为30目的氧化铝，并采用立式搅拌磨中进行磨矿，得到浆料Ⅲ。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。
S4将浆料Ⅲ加水调至浓度为8wt％，按每吨隐晶质石墨粉干粉计，加入仲辛醇0.5kg，煤油0.5kg，水玻璃3kg，六偏磷酸钠1.5kg，搅拌均匀后送入全开路浮选槽进行第二段浮选得到浆料Ⅳ。浮选的时间为40分钟，浮选尾矿进入尾矿处理系统。
S5将浆料Ⅳ调至浓度为6wt％，按每吨隐晶质石墨粉干粉计，加入仲辛醇0.2kg，煤油0.2kg，水玻璃5kg和聚乙烯亚胺1kg，加入占浆料Ⅳ1wt％的四氢呋喃，搅拌均匀后送入全开路浮选槽进行第二段浮选得到浆料Ⅴ。浮选的时间为40分钟，浮选尾矿进入尾矿处理系统。
S6将浆料Ⅴ送入隔膜压滤机进行压滤，过滤压力为0.6MP，压榨压力为1.2MP，压滤后滤饼进入强力干燥机进行干燥，干燥后大部分隐晶质石墨粉进入旋风收集器，约1/4进入布袋收尘器，烘干后纳米隐晶质石墨粉含水量约1％，其中布袋收尘器纳米石墨粉含水量更低，含水量≤0.5％，基本无团聚现象，可进入包装环节进行包装。
浮选时为保证回收率，采用六槽串联。浮选时，根据浮选能力可选8立方、24立方、90立方的单槽，再串联使用。
实施例2制备得到的纳米级隐晶质，平均粒径不大于200nm，固定碳含量不小于95％，同时纳米级隐晶质中还存在27％的石墨烯。
对比例1
S1将隐晶质石墨(D50≤2μm，固定碳≥90％)的粉体调至成浓度为19wt％的矿浆，然后加入占隐晶质石墨质量1％的粒径为30目的氧化铝，采用立式搅拌磨中进行磨矿。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。然后将矿浆稀释至15wt％，加入占隐晶质石墨质量0.5％的粒径为30目的氧化铝，并采用立式搅拌磨中进行磨矿，得到浆料Ⅰ。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。
S2将浆料Ⅰ加水稀释至浓度为8wt％，按每吨隐晶质石墨粉干粉计，加入仲辛醇1kg，煤油1kg，水玻璃3kg，六偏磷酸钠1.5kg，搅拌均匀后送入全开路浮选槽进行第一段浮选得到浆料Ⅱ。浮选的时间为40分钟，浮选尾矿进入尾矿处理系统。
S3将浆料Ⅱ用板框压滤机进行压滤。压滤得到的滤饼含水量约60％。将压滤滤饼与含水量约88％的浆料Ⅱ一起调浆，调至矿浆浓度为16wt％。调浆时加入占隐晶质石墨质量1％的的粒径为30目的氧化铝。采用立式搅拌磨进行磨矿。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。矿将加水调至浓度为14wt％，加入占隐晶质石墨质量0.5％的粒径为30目的氧化铝，并采用立式搅拌磨中进行磨矿，得到浆料Ⅲ。磨矿时采用的立式搅拌磨为1000升的立式搅拌磨，其线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。
S4将浆料Ⅲ加水调至浓度为8wt％，按每吨隐晶质石墨粉干粉计，加入仲辛醇0.5kg，煤油0.5kg，水玻璃3kg，六偏磷酸钠1.5kg，搅拌均匀后送入全开路浮选槽进行第二段浮选得到浆料Ⅳ。浮选的时间为40分钟，浮选尾矿进入尾矿处理系统。
S5将浆料Ⅳ调至浓度为6wt％，按每吨隐晶质石墨粉干粉计，加入仲辛醇0.2kg，煤油0.2kg，水玻璃5kg和六偏磷酸钠1kg，搅拌均匀后送入全开路浮选槽进行第二段浮选得到浆料Ⅴ。浮选的时间为40分钟，浮选尾矿进入尾矿处理系统。
S6将浆料Ⅴ送入隔膜压滤机进行压滤，过滤压力为0.6MP，压榨压力为1.2MP，压滤后滤饼进入强力干燥机进行干燥，干燥后大部分隐晶质石墨粉进入旋风收集器，约1/4进入布袋收尘器，烘干后纳米隐晶质石墨粉含水量约1％，其中布袋收尘器纳米石墨粉含水量更低，含水量≤0.5％，基本无团聚现象，可进入包装环节进行包装。
浮选时为保证回收率，采用六槽串联。浮选时，根据浮选能力可选8立方、24立方、90立方的单槽，再串联使用。
对比例1制备得到的纳米级隐晶质，平均粒径为350nm，固定碳含量为87％，同时纳米级隐晶质中不存在石墨烯。
下表为实施例1、实施例2和对比例1制备得到的纳米级隐晶质石墨的固定碳含量数据。
| 序号 | 固定碳含量 | 水分 | 灰分 | 挥发分 |
| 实施例1 | 98.38％ | 0.92％ | 0.51％ | 0.29％ |
| 实施例2 | 98.99％ | 0.48％ | 0.31％ | 0.22％ |
| 对比例1 | 90.85％ | 4.11％ | 3.28％ | 1.76％ |
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例，然而并非用以限制本发明。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。
Claims (10)
1.一种隐晶质石墨的浮选方法，其特征在于，
包括如下步骤：
S1将微米级隐晶质石墨进行第一段磨矿，得到浆料Ⅰ；
S2对浆料Ⅰ进行第一段浮选，得到浆料Ⅱ；
S3对浆料Ⅱ进行第二段磨矿，得到浆料Ⅲ；
S4对浆料Ⅲ进行第二段浮选，得到浆料Ⅳ；
S5向浆料Ⅳ中加入可与水混溶的有机溶剂后进行第三段浮选，得到浆料Ⅴ；
S6对浆料Ⅴ进行压滤、干燥即得纳米级隐晶质石墨；
所述第三段浮选采用的表面活性剂包括聚乙烯亚胺；所述聚乙烯亚胺用于充当插层剂，在浮选的过程中，隐晶质石墨颗粒之间的相互磨擦可使隐晶质石墨颗粒剥离出石墨烯。
2.如权利要求1所述的隐晶质石墨的浮选方法，其特征在于：
所述第一段磨矿包括将隐晶质石墨的超细调制成19～20wt％的矿浆，加入占隐晶质石墨1wt％的助磨剂于搅拌磨中进行磨矿，然后将矿浆稀释至15wt％后，加入0.5wt％助磨剂于搅拌磨中进行磨矿得到浆料Ⅰ的步骤。
3.如权利要求1所述的隐晶质石墨的浮选方法，其特征在于：
所述第一段浮选包括将浆料Ⅰ稀释至8wt％后，加入起泡剂、捕收剂、抑制剂和阴离子表面活性剂，采用全开路浮选槽进行浮选得到浆料Ⅱ的步骤；
其中，所述浆料Ⅰ中每1000kg隐晶质石墨加入起泡剂1kg，捕收剂1kg，抑制剂3kg和阴离子表面活性剂1.5kg。
4.如权利要求1所述的隐晶质石墨的浮选方法，其特征在于：
所述第二段磨矿包括将浆料Ⅱ压滤后得到的滤饼与浆料Ⅱ混合后将浆料Ⅱ的浓度调至16-17wt％，并加入占隐晶质石墨1wt％的助磨剂于搅拌磨中磨矿，然后将浆料Ⅱ的浓度调至14-15wt％，并加入占隐晶质石墨0.5wt％的助磨剂于搅拌磨中磨矿，得到浆料Ⅲ的步骤。
5.如权利要求1所述的隐晶质石墨的浮选方法，其特征在于：
所述第二段浮选包括将浆料Ⅲ的浓度稀释至8wt％后加入起泡剂、捕收剂、抑制剂和阴离子表面活性剂后于全开路浮选槽进行浮选得到浆料Ⅳ的步骤；
其中，所述浆料Ⅲ中每1000kg隐晶质石墨加入起泡剂0.5kg，捕收剂0.5kg，抑制剂3kg和阴离子表面活性剂1.5kg。
6.如权利要求1所述的隐晶质石墨的浮选方法，其特征在于：
所述第三段浮选包括将浆料Ⅳ的浓度稀释至6wt％后加入可与水混溶的有机溶剂、起泡剂，捕收剂，抑制剂，聚乙烯亚胺进行浮选得到的浆料Ⅴ步骤；
所述有机溶剂包括四氢呋喃、DMF、DMA或DMSO；所述有机溶剂的加入量为1wt％；
其中，所述浆料Ⅳ中每1000kg隐晶质石墨加入起泡剂0.2kg，捕收剂0.2kg，抑制剂0.5kg和聚乙烯亚胺1kg。
7.如权利要求1所述的隐晶质石墨的浮选方法，其特征在于：
所述微米级隐晶质石墨的D50≤2μm；
所述隐晶质石墨中固定碳的含量大于或等于90wt％；
所述压滤过程中，过滤的压力为0.6Mpa，压榨的压力为1.2MPa。
8.如权利要求2或4所述的隐晶质石墨的浮选方法，其特征在于：
所述助磨剂包括化学助磨剂或陶瓷助磨剂；
所述化学助磨剂包括多元醇；
所述多元醇包括甘油或木糖醇；
所述陶瓷助磨剂可过30目筛；
所述陶瓷助磨剂的莫氏硬度≥6.5；
所述陶瓷助磨剂包括氧化铝、氧化锆、碳化硅或氮化硅。
9.如权利要求2或4所述的隐晶质石墨的浮选方法，其特征在于：
所述搅拌磨包括立式搅拌磨、砂磨机或曲式磨机；
所述搅拌磨在磨矿过程中的线速度为10米/秒，进料速度为28升/分钟。
10.如权利要求3或5所述的隐晶质石墨的浮选方法，其特征在于：
所述起泡剂包括仲辛醇；
所述捕收剂包括煤油或柴油；
所述抑制剂包括水玻璃；
所述阴离子表面活性剂包括六偏磷酸钠。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111487840.1A CN114178053B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种隐晶质石墨的浮选方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111487840.1A CN114178053B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种隐晶质石墨的浮选方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114178053A CN114178053A (zh) | 2022-03-15 |
| CN114178053B true CN114178053B (zh) | 2024-05-17 |
Family
ID=80603766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111487840.1A Active CN114178053B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种隐晶质石墨的浮选方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114178053B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130030670A (ko) * | 2011-09-19 | 2013-03-27 | 주식회사 에이치앤에이치 | 응집제를 사용한 그라핀옥사이드 생산 방법 |
| CN104884392A (zh) * | 2012-10-22 | 2015-09-02 | 佐治亚-太平洋化工品有限公司 | 用于矿石分离的方法 |
| CN104961123A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-10-07 | 湖南大学 | 一种天然石墨矿剥离提纯方法 |
| CN105233993A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-13 | 湖南有色金属研究院 | 一种隐晶质石墨矿浮选的组合捕收剂 |
| CN105692606A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-06-22 | 湖南有色金属研究院 | 一种隐晶质石墨浮选精矿的提纯方法 |
| CN106976870A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-25 | 天津工业大学 | 高效剥离石墨粉制备大尺寸石墨烯的方法 |
| CN106999944A (zh) * | 2014-11-28 | 2017-08-01 | 欧米亚国际集团 | 用于同时研磨和泡沫浮选的设备 |
| CN107377200A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-11-24 | 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 | 一种高粘土细鳞片石墨的选矿提纯方法 |
| CN108138438A (zh) * | 2015-10-12 | 2018-06-08 | Omya国际股份公司 | 涂布纸或纸板的脱墨方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8524816B2 (en) * | 2007-03-15 | 2013-09-03 | Magni Industries, Inc. | Coating resistant to bio-diesel fuels |
-
2021
- 2021-12-07 CN CN202111487840.1A patent/CN114178053B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130030670A (ko) * | 2011-09-19 | 2013-03-27 | 주식회사 에이치앤에이치 | 응집제를 사용한 그라핀옥사이드 생산 방법 |
| CN104884392A (zh) * | 2012-10-22 | 2015-09-02 | 佐治亚-太平洋化工品有限公司 | 用于矿石分离的方法 |
| CN106999944A (zh) * | 2014-11-28 | 2017-08-01 | 欧米亚国际集团 | 用于同时研磨和泡沫浮选的设备 |
| CN104961123A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-10-07 | 湖南大学 | 一种天然石墨矿剥离提纯方法 |
| CN108138438A (zh) * | 2015-10-12 | 2018-06-08 | Omya国际股份公司 | 涂布纸或纸板的脱墨方法 |
| CN105233993A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-13 | 湖南有色金属研究院 | 一种隐晶质石墨矿浮选的组合捕收剂 |
| CN105692606A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-06-22 | 湖南有色金属研究院 | 一种隐晶质石墨浮选精矿的提纯方法 |
| CN106976870A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-25 | 天津工业大学 | 高效剥离石墨粉制备大尺寸石墨烯的方法 |
| CN107377200A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-11-24 | 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 | 一种高粘土细鳞片石墨的选矿提纯方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 不同矿区天然隐晶质石墨对天然橡胶性能的影响;伍江涛 等;橡胶工业;第67卷(第7期);第519-522页 * |
| 某隐晶质石墨浮选对比试验研究;丁行标;于伟;周开洪;;矿山机械(第11期);第82-85页 * |
| 金谷.《表面活性剂化学》.中国科学技术大学出版社,2013,(第2版),第218-221页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114178053A (zh) | 2022-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100579903C (zh) | 凹凸棒石粘土矿物的提纯和加工方法 | |
| CA2594669C (en) | Fine powder of single-crystalline diamond and method for production thereof | |
| JP4870845B1 (ja) | 二酸化チタン精鉱の製造方法 | |
| CN113231192B (zh) | 一种植硅体矿中二氧化硅的选矿方法 | |
| CN103495509B (zh) | 一种微细粒铁矿石反浮选药剂及其使用方法 | |
| CN113683095B (zh) | 一种含方石英的天然钠基膨润土提纯方法 | |
| WO2022057227A1 (zh) | 伊利石及其制备方法与应用 | |
| CN108745656B (zh) | 一种提高微细粒级石墨浮选效率的方法 | |
| CN102671757A (zh) | 一种纯物理法提纯硅灰石的方法 | |
| AU2016282070A1 (en) | Mining method and use of mined material in production of graphene and graphitic material | |
| CN103101919A (zh) | 一种利用石英尾砂制备超细结晶型二氧化硅的方法 | |
| CN111468302A (zh) | 一种选矿抑制剂以及钼粗精矿的提纯方法 | |
| CN109174460B (zh) | 一种锡石的浮选方法 | |
| CN114178053B (zh) | 一种隐晶质石墨的浮选方法 | |
| CN108394903B (zh) | 一种纳米级碳化硅微粉的制备方法 | |
| CN113583730A (zh) | 高碳焦及生产高碳焦用超纯煤的制备方法 | |
| CN105149084A (zh) | 一种用于非洲砂质硅藻土矿的干湿法选矿方法 | |
| CN109179433B (zh) | 一种钾长石的提纯增白方法 | |
| CN102773149B (zh) | 一种粉石英矿的选矿提纯方法 | |
| CN1323030C (zh) | 一种纳米累托石的生产方法 | |
| CN113493210B (zh) | 一种非可溶性钾矿的无氟提取方法 | |
| US3375922A (en) | Process for beneficiating diatomaceous earth ores | |
| CN109133075B (zh) | 一种钾长石的生产方法 | |
| CN113522516B (zh) | 一种高纯天然黄铁矿的制备方法 | |
| CN112871434B (zh) | 一种纳米海泡石分选方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |