某鳞片状石墨剥片磨矿浮选试验

Serial No．530 总第530期 June．2013 MORDEN MINING 2013年6月第6期 某鳞片状石墨剥片磨矿浮选试验 郭 敏1’2 马化龙1’2 胡四春1’2 (1．中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所；2．国家非金属矿产资源综合利用工程技术研究中心) 摘要针对甘肃某地鳞片状石墨采用高效剥片磨矿机进行磨矿后再浮选，对固定碳含量为 16．21％的原矿样品，经1段棒磨、3段剥片磨矿、1次粗选、1次扫选、10次精选后，得到了碳含量大 于95％、回收率达64．91％的石墨精矿，且很好地保护了石墨的大鳞片状，产品达到了国家鳞片石 墨标准GB／T 3518--2008中的高碳石墨标准。 关键词鳞片状石墨浮选剥片磨矿 石墨是一种非常重要的非金属矿物材料，它具 品位的鳞片状石墨矿。 有耐高温、抗热震、高化学稳定性、热电导性及润滑 2选矿试验研究 性等优良特性，广泛应用于机械、冶金、耐火材料、化 为了获得最佳选矿工艺条件和技术指标，分别 工、航空、航天等工业部门¨引。随着科学技术的发 进行了原生石墨粗选磨矿细度、粗选药剂用量、粗选 展，世界范围内石墨消耗量正在不断增加，石墨的重 浓度、扫选段数、精矿再磨精选段数等选矿工艺试 要性也日益显现。我国石墨资源十分丰富且分布广 验，其粗选试验工艺流程见图1。 泛，晶质石墨矿主要分布在黑龙江、山东、内蒙、山 厦堑 西、河北五省¨。。 0磨矿 l水玻璃 鳞片石墨具有较好的可浮性，一般用浮选方法 ^煤油 就能很好的选别H J。就国内目前生产状况来看，鳞 片石墨磨矿过程中对鳞片的保护，尤其是大鳞片的 保护不够。因此，如何提高石墨浮选回收率和大鳞 尸_ l 2’油 租选 粗精矿 尾矿片石墨产率，是石墨选矿实践中急待解决且具有重 图1石墨粗选试验流程 大经济意义的课题。甘肃某地鳞片状石墨采用高效 2．1粗选磨矿细度试验 剥片磨矿机进行磨矿后再浮选，取得了较高的精矿 在水玻璃用量为300 g／t，捕收剂煤油用量为 品位，并且很好的保护了石墨的大鳞片状，产品达到 100 g／t，起泡剂24油用量为50 g／t，粗选浓度为 了国家鳞片石墨标准GBT 3518_2008中的高碳石 30％，浮选时间为5 rain的试验条件下，进行磨矿细 墨标准。此高效剥片磨矿机对搅拌器进行了特殊设 度试验，其试验结果见图2。 计，强化了磨矿过程中的剪切作用，增强了磨矿过程 的选择性，使层状矿物充分单体解离又保护了鳞片 零 零 少受破坏，同时又具有清洗矿物表面的作用，大大提 过 褂Ⅱ基 擎 回高了磨矿效果。 柩 b 柽捂 1原矿性质 蜒寞 桨 禀对原矿进行化学成分分析，其结果见表1。 表1 原矿化学成分分析结果 ％ 晤矿细腰(一0．074 mm含量)，％ 堕坌旦壁壁!兰堡里坠 !!生 翌!!竺垒!!竺!璺!旦 竺鲤 图2粗选磨矿细度对试验结果的影响 鱼量!!：!! !：!!竺：竺兰!：!!Q：!!!：!! !：堕 !：!! -一粗精矿碳品位；·一粗精矿碳回收率 由表l可知，原矿固定碳含量为16．21％。另 由图2可见，粗精矿碳品位随着磨矿细度的增 外，肉眼可看出晶体鳞片较大，此石墨矿石属于较高 大而降低，而粗精矿碳回收率随着磨矿细度的增大 郭敏(1979一)，女，硕士，助理研究员，450006河南省郑州市 而提高，当磨矿细度从一0．074 mm 70％增加到 陇海西路328号。 一0．074 mm 80％时，粗精矿碳回收率提高不明显， 88 郭敏马化龙等：某鳞片状石墨剥片磨矿浮选试验 2013年6月第6期 考虑到磨矿细度越细能耗越高，故选择磨矿细度为 一0．074 零 誉 mm 70％为宜。 坦 静 擎2．2粗选药剂用量试验 n甚 回蓬 2．2．1抑制剂水玻璃用量试验 奄 谨蜒 b 蜒在磨矿细度为一0．074 rlqrn 70％，粗选浓度为 翼 彝 30％，浮选时间为5 rain，煤油用量为150 g／t，24油 用量为80 g／t的试验条件下，进行抑制剂水玻璃用 粗选浓度，％ 量试验，其试验结果见图3。 图5粗选浓度对试验结果的影响 ·一粗精矿碳品位；·～粗精矿碳回收率 零 零 由图5可见，随着粗选浓度的增加，粗精矿碳回 趟 褂 咯 娶 收率显著提高，而碳品位下降。当浮选浓度大于 谨 回 樯 疆 30％时，粗精矿碳回收率变化不大，但碳品位明显降 梁 奄 囊 蜒 低，故粗选浓度以30％为宜。囊 2．4浮选流程扫选段工艺试验 为进一步提高原生石墨矿的碳回收率，对粗选水玻璃用量／(g／t) 图3粗选水玻璃用量对试验结果的影响 尾矿进行了多段扫选工艺试验。粗选段浮选磨矿细 ·一粗精矿碳品位；·一粗精矿碳回收率 度为一0．074 mm 70％，浓度为30％，浮选时间为5 由图3可见，粗精矿碳回收率随着水玻璃用量 rain，抑制剂水玻璃用量为500 g／t，捕收剂煤油用量 的增大而减低，而粗精矿碳品位随着水玻璃用量的 为150 g／t，起泡剂2。油用量为80 g／t；扫选每段浮选 增大而提高，综合考虑碳回收率和品位，选择水玻璃 时间为5 min，扫选段工艺流程及药剂用量见图6， 用量为500 g／t为宜。 其试验结果见表2。 2．2．2捕收剂煤油用量试验 原矿 药剂用量单位：g／t ．074mm 70％在磨矿细度为～0．074 mm 70％，粗选浓度为 500 30％，浮选时间为5 min，水玻璃用量为500 g／t，28 0 油用量为80 g／t的试验条件下，进行捕收剂煤油用 粗选 量试验，其试验结果见图4。 水玻璃：250 煤油：175 粗 2’油：40誉 零 迥 褂 Ⅱ暑 擎回 藩 b 毯 蜒 铝 扫选 囊 蜒襄 尸] 扫选精矿2 尾矿 图6浮选流程扫选段工艺流程 图4粗选煤油用量对试验结果的影响 表2 浮选流程扫选段试验结果 ％ 一一粗精矿碳品位；·一粗精矿碳回收率 由图4可见，当粗选捕收剂煤油用量为150 g／t 时，具有较好的粗精矿碳回收率和品位，继续增加煤 油用量，粗精矿碳品位下降幅度明显。因此，选择粗 选药剂煤油用量150 g／t。 2．3粗选浓度试验 由表2可知，随着扫选段数的增加，扫选得到的 在磨矿细度为～0．074 mm 70％，抑制剂水玻璃 扫选精矿碳回收率和碳品位都很低。第2段扫选精 用量为500 g／t，捕收剂煤油用量为150 g／t，起泡剂 矿碳回收率仅为0．36％，碳品位为2．31％，与尾矿 2”油用量为80 g／t，浮选时间为5 min的试验条件 品位相近，而与原矿品位相差很远。综合考虑，选择 下，进行粗选浓度条件试验，其试验结果见图5。 1段扫选为宜。 89 总第530期 现代矿业 2013年6月第6期 2．5粗选精矿3段剥片磨矿、多次精选试验 石墨矿品位。此试验采用剥片磨机进行了粗选精矿 由于此石墨为鳞片状石墨，如果只采用常规的 3段剥片磨矿多次精选的浮选工艺流程。剥片机转 球磨或半球磨机进行磨矿，当磨矿细度达到一定程 速为300 r／min，磨矿介质氧化锆球球径为1～2 度时很难再把石墨矿磨细，另一方面采用常规磨矿 mm，时间为10 min，加球重与矿重比为1：5，磨矿浓 方法会破坏鳞片状，从而难以用浮选的方法来提高 度为30％，其试验数质量流程见图7。 图例．产率翥卷％ 堕堑 药剂用量单位：g，t lOO．OO mm 70％ 38‘62蹲蒸丽瓣：75zs。 }徽4’705 T 2。油： 1删恼2"裙掣t：4．0一 32矗46．631黼1 ss∞3．961划』L]4．75等 精中1 扫选尾矿1．65 扫选精矿 糟中2s㈨z趟梨萎嚣74—78％ l煤油：150 t’o油．Rn 21．50 罔舯3 I 精中4慨。s耐戮74—83％ f2铀：80 14．87 网斛5 nss躐梨蓑茹74—85％ i煤油：150 T2。油：80 垃：z坪渊1‘器7 垃"链蠲 ¨sz矧％酮 11．07 精矿 精中10 图7粗选精矿3段剥片磨矿、多次精选工艺数质量流程 由图7可见，通过1段棒磨、3段剥片磨矿、1次 墨精矿碳品位为95．03％，碳回收率为64．91％的较 粗选、1次扫选、10次精选开路工艺流程，可获得石 好指标。最终精矿的化学成分分析(下转第179页)