1 石墨新型浮選工藝的研究
隨著鱗片石墨礦資源不斷減少，石墨礦石趨向貧化，傳統(tǒng)的浮選工藝顯現(xiàn)出一定的局限性。因此，為了強(qiáng)化和改善浮選，產(chǎn)生了很多新型浮選工藝，如超聲強(qiáng)化浮選工藝、剪切絮凝浮選工藝、快速浮選工藝、分級(jí)浮選、無(wú)捕收劑浮選等。
李哲對(duì)鱗片石墨浮選工藝進(jìn)行了改善，提出“多段磨礦、混目粗選，超聲強(qiáng)化、分級(jí)浮選”的新工藝，發(fā)現(xiàn)新浮選工藝不僅能提高精礦質(zhì)量，保護(hù)石墨鱗片，同時(shí)縮短工藝流程，減少再磨和精選次數(shù)，提高生產(chǎn)能力。
劉鳳春采用剪切絮凝浮選工藝處理了湖北某細(xì)粒級(jí)石墨，結(jié)果表明剪切絮凝處理細(xì)粒石墨具有很好的效果：-0.074mm 的細(xì)粒石墨經(jīng)剪切絮凝浮選處理，固定碳含量由89.57%提高到97.00%，回收率為86.07%。
岳成林對(duì)鱗片石墨快速浮選進(jìn)行了研究，根據(jù)石墨不同顆粒（單體顆粒與連生體顆）浮選速度的不同，在短時(shí)間內(nèi)將浮選速度快的那部分石墨顆粒優(yōu)先浮選出來(lái)，縮短其處理流程，做到早收、快收。結(jié)果表明：快速浮選能有效提高精礦固定碳含量和回收率，同時(shí)保護(hù)石墨鱗片，提高精礦中大鱗片石墨的產(chǎn)率。
石墨無(wú)捕收劑浮選工藝主要是采用2#油為起泡劑、生石灰為調(diào)整劑，不加入捕收劑進(jìn)行浮選。無(wú)捕收劑浮選是將鱗片較大、單體解離較充分、固定碳含量較高、可浮性較好的石墨優(yōu)先選別出來(lái)；再對(duì)尾礦進(jìn)行捕收劑掃選。與傳統(tǒng)石墨捕收劑浮選相比，無(wú)捕收劑浮選最大限度的利用石墨天然可浮性，并按可浮性的差異將石墨進(jìn)行分選，具有流程簡(jiǎn)單、指標(biāo)優(yōu)良、節(jié)省藥劑、利于大鱗片石墨的優(yōu)先浮出等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的創(chuàng)新性和突破性。
2 隱晶質(zhì)石墨浮選工藝研究現(xiàn)狀
隱晶質(zhì)石墨，原礦固定碳含量高，一般為60~80%，但是可浮性較差，石墨粒度細(xì)，一般浮選較為困難，其選礦研究重點(diǎn)一直在于尋求最優(yōu)工藝提高精礦品位、回收率。目前，生產(chǎn)上主要是經(jīng)手選、破碎、磨礦處理得到產(chǎn)品，固定碳含量較高的直接作為石墨原料；部分固定碳含量較低的礦石，則通常采用浮選、化學(xué)提純等方法進(jìn)行處理。
浮選法處理隱晶質(zhì)石墨時(shí)需要較細(xì)磨礦細(xì)度，捕收劑和起泡劑用量也大于一般晶質(zhì)石墨浮選的用量，浮選過(guò)程中泡沫較粘并帶較多水分，故再磨效率較低，而該類(lèi)型石墨嵌布粒度很細(xì)，因此浮選流程普遍較長(zhǎng)，而得到的精礦品位和回收率卻不如晶質(zhì)石墨。
為了提高浮選精礦品位，分批加藥浮選也出現(xiàn)在人們視野中。分批加藥能提高碳回收率是因?yàn)?，分批加藥時(shí)由于每次加藥時(shí)藥劑量少于一次性加藥，藥劑未飽和，分批加藥相當(dāng)于延長(zhǎng)了捕收劑加藥攪拌時(shí)間，使得藥劑與碳顆粒得到充分的接觸，從而減少了礦架中的游離油珠，使捕收劑得到了更加充分的利用；分批加藥能夠提高精礦固定碳含量是因?yàn)?，分批加藥時(shí)捕收劑濃度較低，與一次性加藥相比，疏水絮團(tuán)當(dāng)量直徑較小且結(jié)合力較弱，因此被夾帶進(jìn)入疏水絮團(tuán)中的雜質(zhì)較少，使得精礦固定碳含量得到提高。
李楠等對(duì)廢舊電池陰極中的碳進(jìn)行了回收，發(fā)現(xiàn)分批加藥相對(duì)一次性加藥可以提高浮選精礦品位，同時(shí)還可以降低藥劑用量。針對(duì)低固定碳含量的隱晶質(zhì)石墨，近年也出現(xiàn)了一些新的工藝，如疏水絮凝浮選、選擇性絮凝等。
盧文光等對(duì)隱晶質(zhì)石墨礦進(jìn)行疏水絮凝浮選研究，隱晶質(zhì)石墨經(jīng)疏水絮凝、一次浮選，固定碳含量從88.24%提高到95.87%、回收率為97.41%。徐淘應(yīng)用選擇性絮凝處理隱晶質(zhì)石墨，選別效果較好。選擇性絮凝具有工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單，處理礦石成本低等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)具有發(fā)展前景的石墨處理方法。
丁行標(biāo)對(duì)普通浮選機(jī)和浮選柱浮選隱晶質(zhì)石墨進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)研究，結(jié)果表明浮選柱浮選隱晶質(zhì)石墨可以簡(jiǎn)化流程，分選效果優(yōu)于普通浮選機(jī)。為了解決浮選法處理隱晶質(zhì)得到精礦品位普遍不高的問(wèn)題，酸浸、堿浸、焙燒以及其聯(lián)合工藝等化學(xué)提純法自然應(yīng)用而生，得到了學(xué)者的廣泛關(guān)注。
謝煒等通過(guò)利用混合算法浸出處理湖南郴州浮選法得到的隱晶質(zhì)石墨，將其固定碳含量從83.08%提高到98.82%。
張鴻波等以黑龍江雞西生產(chǎn)的隱晶質(zhì)石墨浮選精礦為原料，采用焙燒-堿浸-酸浸聯(lián)合工藝處理，固定碳含量由原來(lái)的84.17%提高至93.85%。
3 石墨中礦處理工藝研究現(xiàn)狀
石墨浮選因其多磨多選的流程會(huì)產(chǎn)生很多中礦，因此對(duì)石墨中礦進(jìn)行處理是石墨選礦過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者、專(zhuān)家，選礦技術(shù)人員對(duì)石墨選礦的中礦處理問(wèn)題進(jìn)行研究，取得了一定的進(jìn)展。石墨浮選中礦的處理方式很多，由最初的循序返回發(fā)展到集中返回、中礦單獨(dú)處理再到目前應(yīng)用較多的多種處理方式聯(lián)合工藝，具體工藝特點(diǎn)見(jiàn)表2。
 4 石墨選礦實(shí)例
黑龍江蘿北某石墨礦原礦礦物組成復(fù)雜，目的礦物為晶質(zhì)石墨，脈石礦物有石英、長(zhǎng)石、白云母、黑云母、透輝石、透閃石、方解石、黃鐵礦等。其特點(diǎn)是：
（1）原礦品位較高：原礦固定碳含量為9.29%，一般6~8%。
（2）結(jié)晶好，可浮性好：浮選精礦品位及回收率均較高，精礦品位＞97%，回收率＞95%。
（3）含有大鱗片，+0.150mm 的大粒徑石墨累計(jì)顆粒比10%左右，0.180mm的大粒徑石墨累計(jì)顆粒比為5.94%。
粗選條件試驗(yàn)研究表明：以生石灰為抑制劑和調(diào)整劑，煤油為捕收劑，2#油為起泡劑，可得固定碳含量為51.06%，回收率為96.47%的石墨粗精礦，粗選尾礦固定碳含量0.42%。
開(kāi)路流程試驗(yàn)從大鱗片保護(hù)角度進(jìn)一步探索再磨再選對(duì)精礦指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：總再磨時(shí)間的增長(zhǎng)有利于提高精礦固定碳含量，但會(huì)損壞大鱗片；相同總再磨時(shí)間下，增加再磨再選段數(shù)對(duì)提高精礦品位、大鱗片含量有利。
閉路試驗(yàn)表明：短流程更能保護(hù)大鱗片，與開(kāi)路結(jié)論相反，這是由于中礦返回使大鱗片再磨時(shí)間增加所致。最終在四次再磨五次精選閉路流程下，中礦Ⅰ返回粗磨，中礦Ⅱ返回粗選，其余中礦采用隔段循序返回方式，進(jìn)行的閉路試驗(yàn)可得到固定碳含量為97.53%，回收率為95.89%的石墨精礦。精礦掃描電鏡照片見(jiàn)圖1。
 SEM 照片顯示石墨顆粒大小不均，最大0.350mm 左右，大多數(shù)顆粒粒度在0.08mm 以上。石墨鱗片結(jié)晶較好，片層表面有小片石墨粘結(jié)，部分鱗片邊緣被磨圓，表明鱗片受到了較強(qiáng)的磨剝。有很少量細(xì)小亮色雜質(zhì)礦物顆粒附著與石墨晶體表面。
另一方面，精礦中大鱗片石墨的品位隨其產(chǎn)率變化，當(dāng)精礦中+0.15mm 粒級(jí)占精礦總量的6.08%時(shí)，此粒級(jí)石墨固定碳含量為98.46%；當(dāng)+0.15mm 粒級(jí)產(chǎn)率為9.36%時(shí)，其固定碳含量為97.58%；當(dāng)產(chǎn)率為11.08%時(shí)，其固定碳含量為95.46%?？筛鶕?jù)市場(chǎng)情況核算產(chǎn)品產(chǎn)量與價(jià)格的收益差別。
3 選礦發(fā)展趨勢(shì)
天然鱗片石墨通常采用的是多磨多選的選礦工藝，著重追求精礦品位和回收率，對(duì)大鱗片保護(hù)不夠。影響大鱗片破損和精礦品位的因素很多，如磨礦介質(zhì)、磨礦細(xì)度、再磨段數(shù)、浮選設(shè)備等，目前研究主要都集中磨礦設(shè)備和再磨段數(shù)上，對(duì)石墨選礦新工藝研究較少。探索一條簡(jiǎn)單、低耗的選礦新途徑是其發(fā)展趨勢(shì)。
含隱晶質(zhì)細(xì)鱗片石墨選礦工藝中，目前采用的工藝為傳統(tǒng)的鱗片石墨選礦工藝，忽視了礦石性質(zhì)差異，所以目前含隱晶質(zhì)細(xì)鱗片石墨浮選品位和回收率均不高，石墨不能有效回收。目前，對(duì)含隱晶質(zhì)細(xì)鱗片石墨工藝研究較少，特別是選礦過(guò)程中的中礦處理工藝研究比較缺乏。
孫傳堯院士在2013 年7 月蘿北召開(kāi)的“石墨產(chǎn)業(yè)專(zhuān)家行”研討會(huì)上就如何保護(hù)大鱗片石墨做了報(bào)告，建議研究礦石中不同礦物、不同粒度和不同解離度的石墨的可浮性和浮游速度的差異，分流分速浮選。大鱗片石墨優(yōu)先富集、然后再磨精選，以減少大鱗片高品質(zhì)石墨的磨礦次數(shù)，減少過(guò)磨，提高鱗片石墨的正目率。為鱗片石墨選礦的研究指明了方向。
?歡迎進(jìn)入【粉體論壇】
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（biyyxtech）
|
