某石墨矿石选矿工艺对比研究

Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．５５４　现代矿业　总第５５４期　Ｊｕｎｅ．２０１５　Ｍ０ＤＥＲＮ　ＭＩＮＩＮＧ　２０１５年６月第６期　某石墨矿石选矿工艺对比研究　张　军　于丽丽　刘建国　汤玉和　（１．广州有色金属研究院；２．稀有金属分离与综合利用国家重点实验室）　摘要为了更好地保护某鳞片状石墨矿石中的大鳞片石墨，分别进行了传统的多段磨矿多　段精选工艺试验和新工艺试验。结果表明，破碎至一２　ｍｍ的原矿采用直接粗浮石墨一石墨粗精矿　砾磨后４次精选一粗选尾矿与精选１尾矿合并经强磁选、脱泥脱杂后再球磨＿２次扫选一扫选１　精矿与砾磨产品合并精选、其他中矿顺序返回流程处理，获得的石墨精矿固定碳品位和固定碳回收　率分别为９６．２６％和９５．３２％，＋０．１５　ｍｍ的大鳞片石墨产率达５５．３６％，与传统工艺比较，新工艺　最突出的优势是＋Ｏ．１５　ｍｍ的大鳞片石墨产率高出１７．６６个百分点，大大地提高了石墨精矿的经　济价值。　关键词鳞片状石墨　多段磨矿新工艺　Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ＯＲ　Ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ａ　Ｇｒａｐｈｉｔｅ　Ｏｒｅ　Ｚｈａｎｇ　Ｊｕｎ　＇　Ｙｕ　Ｌｉｌｉ　，　Ｌｉｕ　Ｊｉａｎｇｕｏ　，　Ｔａｎｇ　Ｙｕｈｅ　＇　（１．Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｎｏｎ—ｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ；２．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒａｒｅ　Ｍｅｔａｌｓ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅ　ｆｌａｋｅ　ｇｒａｐｈｉｔｅ　ｉｎ　ａ　ｆｌａｋｅ　ｇｒａｐｈｉｔｅ　ｏｒｅ，ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　ｒｅ－　ｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｄｏｎｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｕｌｔｉ　ｓｔａｇｅ　ｇｒｉｎｄｉｎｇ　ｍｕｌｔｉ　ｓｔａｇｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｅｓｔ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ＴＧＣ　ｇｒａｄｅ　ｏｆ　ｇｒａｐｈｉｔｅ　ｃｏｎｃｅｎ－　ｔｒａｔｅ　ｉｓ　９５．３２％ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｉｓ　９６．２６％ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｏｒｅ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｃｒｕｓｈｅｄ　ｔｏ一２　ｍｍ　ｖｉａ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｏｎｅ　ｓｔａｇｅ　ｇｒａｐｈｉｔｅ　ｒｏｕｇｈ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ－—ｏｎｅ　ｓｔａｇｅ　ｐｅｂｂｌｅ　ｇｒｉｎｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｆｏｕｒ　ｓｔａｇｅ　ｃｌｅａｎｉｎｇｓ－－ｄｉｓｃｈａｒ－－　ｇｉｎｇ　ｔａｉｌｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｗｅｔ　ｈｉｇｈ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｅｐａｒａｔｏｒ　ａｎｄ　ｄｅｓｌｉｍｉｎｇ　ｔｈｅｎ　ｇｒｉｎｄｉｎｇ—ｔｗｏ　ｓｔａｇｅ　ｇｒａｐｈｉｔｅ　ｓｃａｖｅｎｇｅｒｓ－ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ　ｏｆ　ｆｉｒｓｔ　ｓｔａｇｅ　ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｅｂｂｌｅ　ｇｒｉｎｄｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｆｏｒ　ｃｌｅａｎｅｒｓ，ｏｔｈ－　ｅｒ　ｍｉｄｄｌｉｎｇｓ　ａｒｅ　ｒｅｔｕｒｎｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ　ｉｎ　ｔｕｒｎ．Ａｎｄ　ｔｈｅ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　ｔｈｅ＋０．１５　ｍｍ　ｓｉｚｅ　ｌａｒｇｅ　ｆｌａｋｅ　ｇｒａｐｈ—　ｉｔｅ　ｉｓ　５５．３６％ｉｎ　ｇｒａｐｈｉｔｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｐｒｏｍｉｎｅｎｔ　ａｄ－　ｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅ　ｆｌａｋｅ　ｇｒａｐｈｉｔｅ　ｉｎ＋０．１５　ｍｍ　ｓｉｚｅ　ｉｓ　１７．６６　ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ　ｐｏｉｎｔｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｉｓ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｔｈｅ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｇｒａｐｈｉｔｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｓｃａｌｙ，Ｇｒａｐｈｉｔｅ，Ｍｕｌｔｉ—ｓｔａｇｅ　ｇｒｉｎｄｉｎｇ，Ｎｏｖｅｌ　ｐｒｏｃｅｓｓ　石墨因具有耐高温性、导电、导热性、润滑性、化　试验本着最大程度地保护石墨大鳞片的原则，　对某鳞片状石墨进行了选别新工艺研究，并与传统　多段磨矿多段精选工艺进行了对比。　学稳定性、可塑性、抗热震性等特性，被广泛应用在　冶金、机械、化工、国防等国民经济各部门　引。尤其　是鳞片状石墨具有更好的润滑性和可塑性，其用途　１矿石性质　矿石多元素分析结果见表１，主要矿物组成见　表２，碎至２—０　ｍｍ的试样筛析结果见表３。　由表１可知，矿石固定碳含量为１４．７０％，具有　更为广泛。鳞片状石墨粒度越大经济价值越高，因　此，对于鳞片状石墨矿的开发，应尽可能保护石墨的　大鳞片不被破坏。　张７４　开发利用价值。　军（１９６７一），男，高级工程师，博士，５１０６５０广东省广州市　天河区长兴路３６３号。　由表２可知，矿石中的主要含碳矿物为石墨矿，　张军　于丽丽等：某石墨矿石选矿工艺对比研究　２０１５年６月第６期　表１　矿石多元素分析结果　％　矿物白云石黄铁矿　高岭土方解石其他　粒级／ｍｍ　产率／％　固定碳品位／％　固定碳分布率／％　主要脉石矿物是石英、云母、钾长石、铁钒氧化物等，　其次是斜长石、高岭土、方解石等。　由表３可知，固定碳在＋０．０２　ｍｍ粒级富集明　显，尤其是１．Ｏ０～０．０２　ｍｍ粒级。试样中一０．０２０　ｍｍ粒级含量很低，仅为６．１４％，固定碳分布率仅为　０．５９％，因此，此粒级不具备回收价值。　２传统多段磨矿多段精选工艺试验　根据矿石工艺矿物学特点，结合本单位以往的　石墨矿石选矿试验经验，对矿石进行了多段磨矿多　段精选试验。试验流程见图１，试验结果见表４，石　墨精矿筛析结果见表５。　石墨精矿　图ｌ　多段磨矿多段精选工艺流程　表４　多段磨矿多段精选工艺试验结果　％　表５　多段磨矿多段精选工艺石墨精矿筛析结果　由表４可知，采用图ｌ所示的流程处理该矿石，　获得的石墨精矿固定碳品位和回收率分别为　９６．１２％和９５．２６％。　由表５可知，石墨精矿中十０．１５　ｍｍ粒级的大　片石墨产率为３７．７０％，固定碳品位和分布率分别　为９６．１７％和３７．７２％。　３新工艺试验　虽然多段磨矿多段精选工艺选矿指标较好，但　原矿磨矿段数多，精矿中＋０．１５　ｍｍ的大鳞片石墨　产率较低，只有３７．７０％。为了更好地保护大片石　墨，试验进行了多方案新工艺研究，其中试样　（一２．０　ｍｍ）直接石墨浮选一粗精矿磨矿后４次精　选一粗选尾矿与精选１尾矿强磁选一脱泥一单独球　磨＿２次扫选工艺指标较好，试验流程见图２，试验　结果见表６，石墨精矿筛析结果见表７。　石　图２新工艺试验流程　表６　新工艺试验结果　％　７５　总第５５４期　表７新工艺石墨精矿筛析结果　现代矿业　２０１５年６月第６期　矿的价值得到显著提高。　４　结论　（１）某鳞片状石墨矿石固定碳品位为１４．７０％，　主要脉石矿物以石英、云母、钾长石、铁钒氧化物等，　其次是斜长石、高岭土、方解石。　（２）传统的多段磨矿多段精选工艺获得的石墨　精矿固定碳品位和回收率分别为９６．１２％和　由表６并结合表４可知，新工艺石墨精矿固定　碳品位和固定碳回收率分别为９６．２６％和９５．３２％，　９５．２６％，＋０．１５　ｍｍ的大鳞片石墨产率为　３７．７Ｏ％。　与多段磨矿多段精选工艺石墨精矿指标接近。　由表７并结合表５可知，新工艺石墨精矿中　＋０．１５　ｍｍ粒级的大鳞片石墨产率达５５．３６％，固　（３）一２　ＩＴｌｍ试样直接粗浮石墨一石墨粗精矿　砾磨后４次精选一粗选及精选１尾矿合并经强磁　选、脱泥脱杂后再单独球磨＿２次扫选一扫选１精　矿与砾磨产品合并精选、其他中矿顺序返回流程处　定碳品位和分布率分别为９７．０９％和５５．８４％，比多　段磨矿多段精选精矿＋０．１５　ｍｍ粒级产率高出　理，获得的石墨精矿固定碳品位和固定碳回收率分　别为９６．２６％和９５．３２％，＋０．１５　ｍｍ的大鳞片石墨　产率达５５．３６％。　１７．６６个百分点，固定碳品位和分布率分别高０．９２，　１８．１２个百分点。可见，新工艺能更有效地保护大　片石墨。　（４）在石墨精矿品位和回收率相近的情况下，　新工艺精矿中的＋０．１５　ｍｍ大鳞片石墨产率高出传　统工艺１７．６６个百分点，大大地提高了石墨精矿的　新工艺的特点是对一２　ｍｍ的试样采用大剂量　捕收剂对石墨矿进行粗选，以保证大片石墨得到有　效回收；对石墨粗选精矿仅进行１段砾磨后精选，既　可使大片石墨得到较好的解离，又有效地保护了大　片石墨不被过磨；精选１尾矿和粗选尾矿中的石墨　主要是细粒未解离的石墨，因此，必须单独进行细　磨；为了降低尾矿球磨对石墨扫选的影响以及扫选　经济价值。　参考文献　［１］　张凌燕，黄　雯，邱杨率，等．细鳞片低碳石墨浮选工艺研究　［Ｊ］．武汉理工大学学报，２０１１（１１）：１０７－１１１．　［２］　岳成林．小规模鳞片石墨矿浮选工艺研究［Ｊ］．中国矿业，２００７　（１２）：８１－８３．　精矿对石墨精选的影响，采用强磁选工艺和脱泥工　艺脱杂（脱杂产率超过３５％）能有效地提高石墨扫　选精矿的固定碳含量。因此，新工艺在保证获得高　［３］　矿产资源综合利用手册编委会．矿产资源综合利用手册［Ｍ］．　北京：科学出版社，２０００．　品质石墨精矿的同时，又能保护大片石墨，使石墨精　（上接第７３页）间的延长，金浸出率变化不大，因　此，确定金浸出时间为２４　ｈ。　（收稿日期２０１５－０５—１８）　［Ｊ］．有色　台炼．２０００（２）：３Ｏ一３３．　［２］　马驰，卞孝东，王守敬，等．金矿石的工艺矿物学研究［Ｊ］．黄　金，２０１１（１Ｏ）：４７－５１．　４结论　［３］　潘兆橹．结晶学与矿物学［Ｍ］．北京：地质出版社，１９９５．　［４］许时．矿石可选性研究［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，１９９５．　［５］　周东琴，代淑娟．陕西某卡林型金矿选矿试验研究［Ｊ］．有色矿　冶，２００９（２）：２０－２２．　（１）甘肃某卡林型金矿石赋矿岩石为硅质角砾　岩和复成分硅质角砾岩。矿物组成简单，赋金矿物　主要是黄铁矿，次为石墨、毒砂、褐铁矿等；脉石矿物　以石英为主，次为绢云母、伊利石、高岭石等。　（２）金主要赋存在黄铁矿和硅酸盐矿物中，金　的嵌布粒度极细，呈明显的卡林型金矿特征，属难解　［６］缑明亮，崔长征．甘肃某卡林氧化金矿石回收金试验研究［Ｊ］．　黄金，２０１２（４）：４３４５．　［７］　周一康．难处理金矿石处理方法研究进展［Ｊ］．有色金属矿产　与勘查，１９９８（２）：１１４—１１９．　离难选金矿石。　（３）采用焙烧预处理一氰化浸出工艺处理该金　矿石，可获得８０．２８％的金浸出率。　参考文献　［８］　陆安琪，张纯礼．黄金选冶工艺探讨［Ｊ］．铀矿）台，１９９０（４）：４７—　５０．　［９］　薛光，于永江，任文生．金精矿焙烧氰化工艺中新型调整剂　的研究［Ｊ］．中国有色　台金，２００６（１）：３６－４０．　［１０］　王洪凯，马科友，吕久吉．复杂金精矿焙烧一氰化浸取金银的　研究与生产实践［Ｊ］．有色矿　台，２０１０（３）：３２－３３．　［１］　李国民，刘　诚，刘金山．难处理金精矿固砷焙烧工艺研究　７６　（收稿日期２０１５－０４—１５）