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1.5万吨石墨选矿厂设计
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你可能喜欢石墨，作为我国传统的非金属矿物已有多年的采、选、应用历史。随着世界工业正在突飞猛进的向前发展，人们对石墨也开发了许多新用途，如锂电池天然石墨负极材料、柔性石墨产品、膨胀石墨环保材料、石墨烯等。如今，石墨已然被国内外视为重要的工业矿物原料之一，在各行各业发挥着重要作用，国际市场需求量逐年增长。我国石墨资源丰富，储量和产销量均居世界首位。工业上，根据结晶形态不同，将天然石墨分为三类：致密结晶状石墨；鳞片石墨；隐晶质石墨。致密结晶状石墨又叫块状石墨，此类石墨结晶明显晶体肉眼可见，颗粒直径大于，比表面积范围集中在2/g，晶体排列杂乱无章，呈致密块状构造，按晶体大小可分为粗粒和细粒。该类型石墨含碳量一般大于％，有时达％～％，可直接用作一般石墨的原料，对这类型石墨的浮选工艺研究较少。鳞片石墨由于具有独特的物理化学性能，价值尤为突出。其纯度越高，鳞片越大，性能就越好，使用价值就越高，应用范围也就越广。因此，探索石墨浮选中如何保护石墨晶体不被破坏，合理选择再磨工艺，提高大鳞片产率及精矿质量，是鳞片石墨选矿发展的主流趋势。而隐晶质石墨由于其可浮性较差，石墨粒度细，一般浮选较为困难的特点，其选矿研究重点一直在于寻求最优工艺提高精矿品位、回收率。为了处理某些低固定碳含量的隐晶质石墨，近年也出现了一些新的工艺，如疏水絮凝浮选、选择性絮凝等。1 石墨选矿研究现状石墨的选矿方法主要有浮选、重选、电选等。目前常用的是浮选，浮选处理后可得固定碳含量为90~97%的石墨精矿，若要继续提高石墨的固定碳含量，则需采用其他提纯方法，如高温碱熔酸浸法，HF酸浸，混酸酸浸，高温提纯和氯化焙烧等。各选矿方法简要介绍见表。1.1 晶质石墨浮选工艺研究现状晶质石墨包含致密结晶状石墨和鳞片石墨两类。致密结晶状石墨矿由于储量少、原矿固定碳含量高，一般直接开采利用或手选后直接利用，对这类石墨的浮选工艺研究较少。鳞片石墨浮选通常采用阶段磨矿、阶段选别工艺流程。近年来鳞片石墨的浮选工艺取得重要进展，包括浮选设备的研究、浮选药剂、大鳞片保护工艺研究、鳞片石墨磨矿的研究等，出现了很多鳞片石墨浮选的新工艺，主要是有超声强化浮选工艺、快速浮选工艺、分级浮选工艺、无捕收剂浮选工艺和剪切絮凝浮选工艺等[1]。表石墨选矿方法一览表选矿方法重选电选浮选原理矿物密度差异石墨良好导电性石墨天然可浮性所除脉石矿物黄铁矿、石榴石、金红石、透闪石等比重较大的矿物石英、长石、云母等导电性较差的矿物粘土、石英、云母、长石等硅酸盐矿物应用场合预处理粗选精选应用特点实际生产中多数与浮选联合使用，目前应用较少由于处理量小，效率低，应用较少应用广泛，精矿可供化学提纯处理1.1.1 浮选设备研究传统的浮选机对鳞片石墨浮选效率低、且工艺流程复杂，为了解决这一问题，很多学者对浮选设备进行了研究，取得了一定的成果。浮选柱、充填式浮选机在石墨选矿中得到了应用。吴一善[2]、B.C.ACHARYA[3]等采用浮选柱对石墨矿浮选进行研究，结果表明，浮选柱具有比普通浮选机更好的浮选效果，浮选柱浮选可提高精矿质量，减少精选次数、简化工艺流程，降低生产成本。1.1.2 浮选药剂的研究石墨浮选常用到的药剂主要有调整剂石灰、捕收剂煤油、起泡剂2#油。近年来，对这类药剂的研究也很多，出现了一批高效低价的可替代药剂。柴油、煤油、液体石蜡、重油及其它烃类油是石墨浮选应用较多的捕收剂。目前大多数选厂主要是用煤油和柴油作为石墨捕收剂。近年来，专家们研制出了多种新型石墨捕收剂，如MF、MB25、GB、MB158、DF等。金蝉[4]等用大庆石油生产的副产物混合烃，加其它辅助成分合成一种含有羟基和磺酸基，兼具捕集性和起泡性的高效复合型新型药剂，新药剂对石墨浮选试验结果表明：新药剂与传统药剂相比，最终石墨精矿的固定碳含量和回收率均较高，具有良好的浮选性能。石墨浮选常用的起泡剂目前主要有2#油、4#油、甲酚酸、樟脑油等，目前选厂应用最多的起泡剂是2#油。近年来出现的新型起泡剂主要有MIBC、TEB、145混合醇、仲辛醇、杂醇等。陈新江[5]利用杂醇作起泡剂浮选石墨，研究结果表明：在相同条件下，与2#油相比，杂醇浮选石墨精矿回收率较高。石墨浮选常用的调整剂根据其作用可分为矿浆pH值调整剂、矿浆分散剂、抑制剂、表面活性剂等。矿浆pH调整剂主要有生石灰、碳酸钠、氢氧化钠等；矿浆分散剂有水玻璃、六偏磷酸钠、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等；抑制剂有水玻璃、酸性水玻璃；表面活性剂主要有PF-100，十二烷基硫酸钠和石油磺酸钠。张凌燕[6]等以生石灰、碳酸钠作pH调整剂对黑龙江鹤岗地区石墨矿进行了浮选试验研究，结果表明：生石灰作为pH调整剂时浮选效果最好，精矿固定碳含量和回收率均较高。方和平[7]，郑水林[8]等对阴离子表面活性剂，如十二烷基硫酸钠和石油磺酸钠强化石墨浮选进行了研究，发现添加少量上述表面活性剂，可降低石墨表面zeta电位，增强石墨疏水性，对煤油具有乳化、分散作用，可降低煤油用量，能显著提高石墨精矿回收率。1.1.3 保护石墨大鳞片工艺研究石墨鳞片的大小直接影响石墨的性能，因此鳞片石墨浮选过程中不仅要提高精矿固定碳含量和回收率，还得考虑石墨鳞片的保护问题。目前，对石墨浮选过程中石墨鳞片的保护研究也取得了一定的进展。袁慧珍[9]从磨矿入手，用不同形状的磨矿介质对石墨矿磨矿保护大鳞片进行了研究。研究结果表明：筒棒介质在石墨矿的磨矿中对保护大鳞片有着独到之处。杨香风[10]对选矿过程中石墨晶体保护进行了研究，结果表明：采用台式振动磨作为粗精矿再磨设备，再磨介质为钢球：柱=l：2时再磨效率较高、对石墨晶体保护效果较好。D.P.PATIL[11]等对Rajpura-Dariba地区石墨矿进行了选矿试验研究，结果表明：通过浮选和重选联合工艺可使最终石墨精矿达到高碳石墨标准，同时能有效地保护石墨大鳞片。1.1.4 其他浮选工艺的研究随着鳞片石墨矿资源不断减少，石墨矿石趋向贫化，传统的浮选工艺显现出一定的局限性。因此，为了强化和改善浮选，产生了很多新型浮选工艺，如超声强化浮选工艺、剪切絮凝浮选工艺、快速浮选工艺、分级浮选、无捕收剂浮选等。李哲[12]对鳞片石墨浮选工艺进行了改善，提出“多段磨矿、混目粗选，超声强化、分级浮选”的新工艺，发现新浮选工艺不仅能提高精矿质量，保护石墨鳞片，同时缩短工艺流程，减少再磨和精选次数，提高生产能力。刘凤春[13]采用剪切絮凝浮选工艺处理了湖北某细粒级石墨，结果表明剪切絮凝处理细粒石墨具有很好的效果：-0.074mm的细粒石墨经剪切絮凝浮选处理，固定碳含量由89.57%提高到97.00%，回收率为86.07%。岳成林[14]对鳞片石墨快速浮选进行了研究，根据石墨不同颗粒（单体颗粒与连生体颗）浮选速度的不同，在短时间内将浮选速度快的那部分石墨颗粒优先浮选出来，缩短其处理流程，做到早收、快收。结果表明：快速浮选能有效提高精矿固定碳含量和回收率，同时保护石墨鳞片，提高精矿中大鳞片石墨的产率。石墨无捕收剂浮选工艺主要是采用2#油为起泡剂、生石灰为调整剂，不加入捕收剂进行浮选。无捕收剂浮选是将鳞片较大、单体解离较充分、固定碳含量较高、可浮性较好的石墨优先选别出来；再对尾矿进行捕收剂扫选。与传统石墨捕收剂浮选相比，无捕收剂浮选最大限度的利用石墨天然可浮性，并按可浮性的差异将石墨进行分选，具有流程简单、指标优良、节省药剂、利于大鳞片石墨的优先浮出等优点，具有一定的创新性和突破性[15]。1.2 隐晶质石墨浮选工艺研究现状隐晶质石墨，原矿固定碳含量高，一般为60~80%，但是可浮性较差，石墨粒度细，一般浮选较为困难，其选矿研究重点一直在于寻求最优工艺提高精矿品位、回收率。目前，生产上主要是经手选、破碎、磨矿处理得到产品，固定碳含量较高的直接作为石墨原料；部分固定碳含量较低的矿石，则通常采用浮选、化学提纯等方法进行处理。浮选法处理隐晶质石墨时需要较细磨矿细度，捕收剂和起泡剂用量也大于一般晶质石墨浮选的用量，浮选过程中泡沫较粘并带较多水分，故再磨效率较低，而该类型石墨嵌布粒度很细，因此浮选流程普遍较长，而得到的精矿品位和回收率却不如晶质石墨。为了提高浮选精矿品位，分批加药浮选也出现在人们视野中。分批加药能提高碳回收率是因为，分批加药时由于每次加药时药剂量少于一次性加药，药剂未饱和，分批加药相当于延长了捕收剂加药搅拌时间，使得药剂与碳颗粒得到充分的接触，从而减少了矿架中的游离油珠，使捕收剂得到了更加充分的利用；分批加药能够提高精矿固定碳含量是因为，分批加药时捕收剂浓度较低，与一次性加药相比，疏水絮团当量直径较小且结合力较弱，因此被夹带进入疏水絮团中的杂质较少，使得精矿固定碳含量得到提高。李楠[16]等对废旧电池阴极中的碳进行了回收，发现分批加药相对一次性加药可以提高浮选精矿品位，同时还可以降低药剂用量。针对低固定碳含量的隐晶质石墨，近年也出现了一些新的工艺，如疏水絮凝浮选、选择性絮凝等。卢文光[1,7]等对隐晶质石墨矿进行疏水絮凝浮选研究，隐晶质石墨经疏水絮凝、一次浮选，固定碳含量从88.24%提高到95.87％、回收率为97.41％。徐淘[18]应用选择性絮凝处理隐晶质石墨，选别效果较好。选择性絮凝具有工艺、设备简单，处理矿石成本低等优点，是一项具有发展前景的石墨处理方法。丁行标[19]对普通浮选机和浮选柱浮选隐晶质石墨进行对比试验研究，结果表明浮选柱浮选隐晶质石墨可以简化流程，分选效果优于普通浮选机。为了解决浮选法处理隐晶质得到精矿品位普遍不高的问题，酸浸、碱浸、焙烧以及其联合工艺等化学提纯法自然应用而生，得到了学者的广泛关注。谢炜[20]等通过利用混合算法浸出处理湖南郴州浮选法得到的隐晶质石墨，将其固定碳含量从83.08%提高到98.82%。张鸿波[21]等以黑龙江鸡西生产的隐晶质石墨浮选精矿为原料，采用焙烧-碱浸-酸浸联合工艺处理，固定碳含量由原来的84.17%提高至93.85%。1.3 石墨中矿处理工艺研究现状石墨浮选因其多磨多选的流程会产生很多中矿，因此对石墨中矿进行处理是石墨选矿过程中必不可少的环节，国内外许多学者、专家，选矿技术人员对石墨选矿的中矿处理问题进行研究，取得了一定的进展。石墨浮选中矿的处理方式很多，由最初的循序返回发展到集中返回、中矿单独处理再到目前应用较多的多种处理方式联合工艺，具体工艺特点见表2。表石墨浮选中矿处理方法一览表返回方式循序返回集中返回单独处理联合处理普通循序隔级循序一段集中返回多段集中返回具体操作中矿依次返回前一作业中矿返回到流程中较前面的作业将流程中所有中矿集中返回，返回的位置有粗选、粗磨、一次精选等按中矿性质如固定碳含量、单体解离情况进行分组，然后分别返回到流程的适当位置根据不同中矿的性质对中矿进行直接抛尾、单独再磨再选或者直接再选处理包括中矿单独处理与集中返回联合、单独处理与部分循序返回联合、集中返回与循序返回联合等应用适用于可浮性较好的石墨，目前石墨选矿中完全循序返回的工艺流程较少，一般都是与其他中矿处理方式联合使用适合处理以片麻岩型为主的地表石墨矿砂，一般小型选矿厂可用适合大型石墨选矿厂适用于中矿固定碳含量低，产量大，含泥多的中矿适合流程长、中矿量大的石墨流程，这也是石墨中矿处理的一种趋势优点工艺布置简单，显著提高回收率对最终精矿的固定碳含量提高极为有效解决了中矿性质差异大，一次返回中矿过多等问题对贫、细、杂石墨有良好作用适用性强，选矿指标优异缺点中矿循序返回后中矿再磨再选机会少，对固定碳含量提高不大中矿集中后水量较大，脱水作业较难实现，工艺复杂2 石墨选矿实例黑龙江萝北某石墨矿原矿矿物组成复杂，目的矿物为晶质石墨，脉石矿物有石英、长石、白云母、黑云母、透辉石、透闪石、方解石、黄铁矿等。其特点是：（1）原矿品位较高：原矿固定碳含量为9.29%，一般6~8%。（2）结晶好，可浮性好：浮选精矿品位及回收率均较高，精矿品位＞97%，回收率＞95%。（3）含有大鳞片，+0.150mm的大粒径石墨累计颗粒比10%左右，0.180mm的大粒径石墨累计颗粒比为5.94%。粗选条件试验研究表明：以生石灰为抑制剂和调整剂，煤油为捕收剂，2#油为起泡剂，可得固定碳含量为51.06%，回收率为96.47%的石墨粗精矿，粗选尾矿固定碳含量0.42%。开路流程试验从大鳞片保护角度进一步探索再磨再选对精矿指标的影响。试验结果表明：总再磨时间的增长有利于提高精矿固定碳含量，但会损坏大鳞片；相同总再磨时间下，增加再磨再选段数对提高精矿品位、大鳞片含量有利。闭路试验表明：短流程更能保护大鳞片，与开路结论相反，这是由于中矿返回使大鳞片再磨时间增加所致。最终在四次再磨五次精选闭路流程下，中矿Ⅰ返回粗磨，中矿Ⅱ返回粗选，其余中矿采用隔段循序返回方式，进行的闭路试验可得到固定碳含量为97.53%，回收率为95.89%的石墨精矿。精矿扫描电镜照片见图1。SEM照片显示石墨颗粒大小不均，最大0.350mm左右，大多数颗粒粒度在0.08mm以上。石墨鳞片结晶较好，片层表面有小片石墨粘结，部分鳞片边缘被磨圆，表明鳞片受到了较强的磨剥。有很少量细小亮色杂质矿物颗粒附着与石墨晶体表面。另一方面，精矿中大鳞片石墨的品位随其产率变化，当精矿中+0.15mm粒级占精矿总量的6.08%时，此粒级石墨固定碳含量为98.46%；当+0.15mm粒级产率为9.36%时，其固定碳含量为97.58%；当产率为11.08%时，其固定碳含量为95.46%。可根据市场情况核算产品产量与价格的收益差别。3 选矿发展趋势天然鳞片石墨通常采用的是多磨多选的选矿工艺，着重追求精矿品位和回收率，对大鳞片保护不够。影响大鳞片破损和精矿品位的因素很多，如磨矿介质、磨矿细度、再磨段数、浮选设备等，目前研究主要都集中磨矿设备和再磨段数上，对石墨选矿新工艺研究较少。探索一条简单、低耗的选矿新途径是其发展趋势。含隐晶质细鳞片石墨选矿工艺中，目前采用的工艺为传统的鳞片石墨选矿工艺，忽视了矿石性质差异，所以目前含隐晶质细鳞片石墨浮选品位和回收率均不高，石墨不能有效回收。目前，对含隐晶质细鳞片石墨工艺研究较少，特别是选矿过程中的中矿处理工艺研究比较缺乏。孙传尧院士在2013年7月萝北召开的“石墨产业专家行”研讨会上就如何保护大鳞片石墨做了报告，建议研究矿石中不同矿物、不同粒度和不同解离度的石墨的可浮性和浮游速度的差异，分流分速浮选。大鳞片石墨优先富集、然后再磨精选，以减少大鳞片高品质石墨的磨矿次数，减少过磨，提高鳞片石墨的正目率。为鳞片石墨选矿的研究指明了方向。(柳溪
管俊芳,武汉理工大学资源与环境工程学院)
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于2016年近日，从巴中市南江县坪河高碳石墨采选工程开工仪式上获悉，有着巴中第二大石墨储量的南江县坪河石墨矿正式宣布开工女儿：妈妈，今天是三八节，你去炒几个菜，让我跟爸爸享受一下节日的气氛。妈妈：你说什么？今天是谁的节日？女儿说近年来，基于脱氧核糖核酸（DNA）和氧化石墨烯的生物传感器发展非常迅速。由于其具有快速、灵敏和高选择性等特点中国科学技术大学余彦教授课题组与德国马普固体所合作，首次提出了一种简单的固相法制备了氮掺杂碳纳米管石墨烯三维杂化结构。将其用作锂硫电池正极材料时，表现出了优异的电化学性能。动力电池作为电动汽车核心零部件，对电动汽车发展尤为重要。而电动汽车的发展，也推动着动力电池的发展。两者相辅相在02国家重大专项的支持下，中国科学院上海微系统与信息技术研究所在石墨烯研究中取得新进展：采用铜蒸气辅助，在亚化咨询认为，不应全盘否认石墨烯在锂电的应用前景，哪怕只能提升电池性能的3%-5%，仍然值得研究。石墨烯未来于2004年被制造出来的石墨烯材料，是世界上最硬的，也是柔韧性最强的材料，被称为“奇迹材料”。石墨烯材料能广文︱瞭望智库汽车产业观察员 王慧　　2月16日，工信部发布1月份新能源汽车产量，与2015年每个月翻倍增长的随着2010年诺贝尔物理学奖颁给了石墨烯的发明者——两位英国物理学家安德烈和康斯坦丁，一时间科研圈掀起了一股猴年快乐
石墨邦给大家拜年了，感谢过去一年大家的陪伴与支持，祝愿关注石墨邦的所有新老朋友新的一年大吉大利，石墨烯堪比材料领域的互联网，与不同材料、技术结合起来能够形成具备特殊性能、满足特定应用的新型“材料”。如同“近期，为推动石墨烯技术创新，以及在锂电池、智能手机、显示器、太阳能光伏等领域的应用，工信部在重庆召开了“石墨据外媒报道，松下电器产业公司总裁津贺一宏（Kazuhiro Tsuga）周四表示，该公司将投资至多16亿美元中华人民共和国工业和信息化部公
根据《石墨行业准入条件》和《石墨行业准入公锂离子动力电池是目前新能源汽车电池的主流电池，因此，锂离子电池材料也就成为影响汽车电池性能的关键因素。根据中作者：康金华单位：大富科技 日，笔者有幸在北京见到了清华大学材料学院教授沈万慈老师。沈老[摘要]国外媒体近日的报道指出，虽然电动汽车市场越做越大，但电动汽车电池市场却越来越集中，大量市场份额都被松作者：康金华单位：大富科技 日，笔者有幸在北京见到了清华大学材料学院教授沈万慈老师。沈老2015年11月下旬，某通信设备企业高调发表了其最新产品。该产品采用石墨烯作为电池材料，可大大缩短充电时间，据日本媒体报道称，松下将在中国大连兴建一座汽车锂电池工厂，投资500亿日元（约4.12亿美元）。工厂位于大连石墨烯是最近一两年非常火热的概念，它已经逐渐取代“纳米材料”，成了商家热炒、媒体报道、老百姓不知所云的又一种华为终端公司手机产品线副总裁李昌竹在23日举行的2015年移动智能终端峰会上透露，可能明年下半年商用石墨烯电英国开发出一种快速量产的新技术，中国专家成功研制产业前景广阔的石墨烯超强电池，工信部、发改委和科技部等三部委电池制造商正在大力推广电动汽车，如果他们不成功，将会发生什么呢？可能像20世纪90年代迅猛发展的燃料电池或过18日，记者从中科院上海硅酸盐所获悉，该所科学家已研制 出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨真锂研究的调研显示，2015年中国新能源汽车市场的动力锂离子电池单元成本较2014年下降了25%左右，说实话前两天，韩国三星电子公司宣布将成立汽车电子部门。 说到三星这个科技巨头，大家首先想到的肯定是三星手机、电脑、一般情况下，石墨烯通常是通过一种被称为“化学气体沉积”的方法来制作的。在生产石墨烯的过程中，反应室中会加入气电动汽车是否真正环保，动力电池能否妥善回收是关键环节。但记者发现，退役的动力电池回收，除了政策体系上仍有需要2016年，成规模的动力电池企业总产能合计约61GWh，考虑到产能完全释放需要一个过程，以产能释放因子0.6“这个实验室是一个试验田，我希望能长出好庄稼。”近日，在哈尔滨市松北区举行的“北大-宝安烯碳科技联合实验室”吉恩镍业(600432)周二公告称，公司12月7日收到了与中铁资源集团有限公司(下称中铁资源)签订的《合作意在资本市场热炒数年石墨烯之后，政府部门终于开始出手。工信部、发改委和科技部也共同发文力挺行业发展，将其提升到尽管石墨烯的应用前景越来越被人看好，但“石墨烯电池”这一概念却逐渐成为业界争论的对象。日据经济参考报援引外媒12月8日消息，化学教授克莱尔·格雷和她的团队前不久攻克了锂空气电池开发中的技术难关。报据悉，XG科技与波士顿电池宣布了一项联合开发项目，定制研发专门用于波士顿电池新一代锂离子电池产品的XG科技硅全国乘用车市场信息联席会12月8日公布的统计数据显示，今年11月，国内新能源汽车销量同比大增2.4倍。但新能有网友提问，“一直在疑惑，目前各类移动计算设备的续航，是保持性能降低功耗难，还是提高电池容量难?”　　智能手graphite_china汇聚全球碳石墨行业精英。石墨邦旨在搭建金融资本与碳石墨行业结合的平台。欢迎业界资深人士在对话框直接回复，加入微信群。请标明您的姓名、公司与职务。热门文章最新文章graphite_china汇聚全球碳石墨行业精英。石墨邦旨在搭建金融资本与碳石墨行业结合的平台。欢迎业界资深人士在对话框直接回复，加入微信群。请标明您的姓名、公司与职务。浮选机设备
工作流程介绍:
&&&&&& 石墨选矿工艺是从石墨矿石中分选出石墨精矿的过程。石墨由元素碳结晶而成，分晶质和隐晶质两类。晶质石墨元的晶体大于1微米，矿石一般较贫，固定碳含量多为3%~5%，高者为20%~25%，需经选矿才能供工业使用。但其性能好，用途广。隐晶质石墨晶体小于1微米，含碳量高，可达60%~90%。石墨具有耐高温、耐腐蚀、可塑、润滑、导电、导热、化学稳定等性能，应用非常广泛。冶金工业主要用石墨制作含石墨耐火材料、炼钢保护渣和石墨坩埚、电极等。晶质石墨分为高纯、高碳、中碳、低碳各品级，又按鳞片大小分成若干等级，以鳞片大者为优。因此选矿过程中保护鳞片十分重要。其选矿工艺多采用多段磨矿、多段分选。以及时分选出大鳞片产品。隐晶质石墨产品按粒度分为石墨粉和石墨粒，又根据含碳量及杂质含量分成若干等级。
世界生产石墨的国家主要有前苏联、中国、印度、朝鲜、斯里兰卡等。中国的主要产地有黑龙江、湖南、山东、内蒙古、吉林等。主要选矿方法有浮选、重选、湿筛、粉碎等，为了获得高纯度或高碳产品，还需采用化学选矿提纯。
&&&&& 工艺流程因矿石性质及对产品质量要求而异，有单一浮选，浮选-化学处理，直接磨粉-浮选等流程。鳞片石墨选矿工艺与无定型石墨又有所不同。鳞片石墨选矿工艺流程？鳞片石墨矿石入选品位较低，一般为12%~15%，且 在选矿中应注意保护鳞片，故需多段磨矿多段分选。
其工艺流程包括：（1）准备作业（粗、细破碎和粗磨）；（2）浮选作业（粗选、扫选和各次精选）；（3）精矿处理（脱水、烘干、筛分、包装）。
&&&&& 原矿中主要矿物为鳞片石墨，脉石矿物为方解石、绿泥石、透闪石、斜长石、石榴子石，高岭石等。采用四段磨矿5次精选的浮选流程。捕收剂为萜烯醇和三乙氧基丁烷，用石灰调节矿浆pH值至8~9，从含碳4%~5%的原矿中选出品位约89%的精矿，回收率80%左右。为获得高纯石墨和高碳石墨产品，该矿将部分浮选精矿通过湿法化学提纯使品位提到98%以上。无定型石墨选矿工艺流程？==无定形石墨矿石原矿品位较高，一般为30%~90%，但由于石墨嵌布粒度细，提高品位却比较困难。对高品位石墨常不设分选作业，中国的石墨矿大多属此类。无定形石墨选矿的一般工艺过程为：原矿-破碎-磨矿-浮选-脱水-干燥-磨粉-分级-包装。奥地利凯塞斯堡隐晶质石墨矿选矿工艺包括直接磨粉的干法流程和浮选湿法流程。该矿处理的原矿含碳量为30%~80%。浮选采用煤油作捕收剂，松油和浮选油作起泡剂，矿浆pH值为8，获精矿含碳90%~92%。干法流程生产低碳石墨。&&&&
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&& &&& 石墨选矿技术现状与趋势
石墨，作为我国传统的非金属矿物已有多年的采、选、应用历史。随着世界工业正在突飞猛进的向前发展，人们对石墨也开发了许多新用途，如锂电池天然石墨负极材料、柔性石墨产品、膨胀石墨环保材料、石墨烯等。如今，石墨已然被国内外视为重要的工业矿物原料之一，在各行各业发挥着重要作用，国际市场需求量逐年增长。我国石墨资源丰富，储量和产销量均居世界首位。工业上，根据结晶形态不同，将天然石墨分为三类：致密结晶状石墨；鳞片石墨；隐晶质石墨。致密结晶状石墨又叫块状石墨，此类石墨结晶明显晶体肉眼可见，颗粒直径大于，比表面积范围集中在2/g，晶体排列杂乱无章，呈致密块状构造，按晶体大小可分为粗粒和细粒。该类型石墨含碳量一般大于％，有时达％～％，可直接用作一般石墨的原料，对这类型石墨的浮选工艺研究较少。鳞片石墨由于具有独特的物理化学性能，价值尤为突出。其纯度越高，鳞片越大，性能就越好，使用价值就越高，应用范围也就越广。因此，探索石墨浮选中如何保护石墨晶体不被破坏，合理选择再磨工艺，提高大鳞片产率及精矿质量，是鳞片石墨选矿发展的主流趋势。而隐晶质石墨由于其可浮性较差，石墨粒度细，一般浮选较为困难的特点，其选矿研究重点一直在于寻求最优工艺提高精矿品位、回收率。为了处理某些低固定碳含量的隐晶质石墨，近年也出现了一些新的工艺，如疏水絮凝浮选、选择性絮凝等。1 石墨选矿研究现状石墨的选矿方法主要有浮选、重选、电选等。目前常用的是浮选，浮选处理后可得固定碳含量为90~97%的石墨精矿，若要继续提高石墨的固定碳含量，则需采用其他提纯方法，如高温碱熔酸浸法，HF酸浸，混酸酸浸，高温提纯和氯化焙烧等。各选矿方法简要介绍见表。1.1 晶质石墨浮选工艺研究现状晶质石墨包含致密结晶状石墨和鳞片石墨两类。致密结晶状石墨矿由于储量少、原矿固定碳含量高，一般直接开采利用或手选后直接利用，对这类石墨的浮选工艺研究较少。鳞片石墨浮选通常采用阶段磨矿、阶段选别工艺流程。近年来鳞片石墨的浮选工艺取得重要进展，包括浮选设备的研究、浮选药剂、大鳞片保护工艺研究、鳞片石墨磨矿的研究等，出现了很多鳞片石墨浮选的新工艺，主要是有超声强化浮选工艺、快速浮选工艺、分级浮选工艺、无捕收剂浮选工艺和剪切絮凝浮选工艺等[1]。表石墨选矿方法一览表选矿方法重选电选浮选原理矿物密度差异石墨良好导电性石墨天然可浮性所除脉石矿物黄铁矿、石榴石、金红石、透闪石等比重较大的矿物石英、长石、云母等导电性较差的矿物粘土、石英、云母、长石等硅酸盐矿物应用场合预处理粗选精选应用特点实际生产中多数与浮选联合使用，目前应用较少由于处理量小，效率低，应用较少应用广泛，精矿可供化学提纯处理1.1.1 浮选设备研究传统的浮选机对鳞片石墨浮选效率低、且工艺流程复杂，为了解决这一问题，很多学者对浮选设备进行了研究，取得了一定的成果。浮选柱、充填式浮选机在石墨选矿中得到了应用。吴一善[2]、B.C.ACHARYA[3]等采用浮选柱对石墨矿浮选进行研究，结果表明，浮选柱具有比普通浮选机更好的浮选效果，浮选柱浮选可提高精矿质量，减少精选次数、简化工艺流程，降低生产成本。1.1.2 浮选药剂的研究石墨浮选常用到的药剂主要有调整剂石灰、捕收剂煤油、起泡剂2#油。近年来，对这类药剂的研究也很多，出现了一批高效低价的可替代药剂。柴油、煤油、液体石蜡、重油及其它烃类油是石墨浮选应用较多的捕收剂。目前大多数选厂主要是用煤油和柴油作为石墨捕收剂。近年来，专家们研制出了多种新型石墨捕收剂，如MF、MB25、GB、MB158、DF等。金蝉[4]等用大庆石油生产的副产物混合烃，加其它辅助成分合成一种含有羟基和磺酸基，兼具捕集性和起泡性的高效复合型新型药剂，新药剂对石墨浮选试验结果表明：新药剂与传统药剂相比，最终石墨精矿的固定碳含量和回收率均较高，具有良好的浮选性能。石墨浮选常用的起泡剂目前主要有2#油、4#油、甲酚酸、樟脑油等，目前选厂应用最多的起泡剂是2#油。近年来出现的新型起泡剂主要有MIBC、TEB、145混合醇、仲辛醇、杂醇等。陈新江[5]利用杂醇作起泡剂浮选石墨，研究结果表明：在相同条件下，与2#油相比，杂醇浮选石墨精矿回收率较高。石墨浮选常用的调整剂根据其作用可分为矿浆pH值调整剂、矿浆分散剂、抑制剂、表面活性剂等。矿浆pH调整剂主要有生石灰、碳酸钠、氢氧化钠等；矿浆分散剂有水玻璃、六偏磷酸钠、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等；抑制剂有水玻璃、酸性水玻璃；表面活性剂主要有PF-100，十二烷基硫酸钠和石油磺酸钠。张凌燕[6]等以生石灰、碳酸钠作pH调整剂对黑龙江鹤岗地区石墨矿进行了浮选试验研究，结果表明：生石灰作为pH调整剂时浮选效果最好，精矿固定碳含量和回收率均较高。方和平[7]，郑水林[8]等对阴离子表面活性剂，如十二烷基硫酸钠和石油磺酸钠强化石墨浮选进行了研究，发现添加少量上述表面活性剂，可降低石墨表面zeta电位，增强石墨疏水性，对煤油具有乳化、分散作用，可降低煤油用量，能显著提高石墨精矿回收率。1.1.3 保护石墨大鳞片工艺研究石墨鳞片的大小直接影响石墨的性能，因此鳞片石墨浮选过程中不仅要提高精矿固定碳含量和回收率，还得考虑石墨鳞片的保护问题。目前，对石墨浮选过程中石墨鳞片的保护研究也取得了一定的进展。袁慧珍[9]从磨矿入手，用不同形状的磨矿介质对石墨矿磨矿保护大鳞片进行了研究。研究结果表明：筒棒介质在石墨矿的磨矿中对保护大鳞片有着独到之处。杨香风[10]对选矿过程中石墨晶体保护进行了研究，结果表明：采用台式振动磨作为粗精矿再磨设备，再磨介质为钢球：柱=l：2时再磨效率较高、对石墨晶体保护效果较好。D.P.PATIL[11]等对Rajpura-Dariba地区石墨矿进行了选矿试验研究，结果表明：通过浮选和重选联合工艺可使最终石墨精矿达到高碳石墨标准，同时能有效地保护石墨大鳞片。1.1.4 其他浮选工艺的研究随着鳞片石墨矿资源不断减少，石墨矿石趋向贫化，传统的浮选工艺显现出一定的局限性。因此，为了强化和改善浮选，产生了很多新型浮选工艺，如超声强化浮选工艺、剪切絮凝浮选工艺、快速浮选工艺、分级浮选、无捕收剂浮选等。李哲[12]对鳞片石墨浮选工艺进行了改善，提出“多段磨矿、混目粗选，超声强化、分级浮选”的新工艺，发现新浮选工艺不仅能提高精矿质量，保护石墨鳞片，同时缩短工艺流程，减少再磨和精选次数，提高生产能力。刘凤春[13]采用剪切絮凝浮选工艺处理了湖北某细粒级石墨，结果表明剪切絮凝处理细粒石墨具有很好的效果：-0.074mm的细粒石墨经剪切絮凝浮选处理，固定碳含量由89.57%提高到97.00%，回收率为86.07%。岳成林[14]对鳞片石墨快速浮选进行了研究，根据石墨不同颗粒（单体颗粒与连生体颗）浮选速度的不同，在短时间内将浮选速度快的那部分石墨颗粒优先浮选出来，缩短其处理流程，做到早收、快收。结果表明：快速浮选能有效提高精矿固定碳含量和回收率，同时保护石墨鳞片，提高精矿中大鳞片石墨的产率。石墨无捕收剂浮选工艺主要是采用2#油为起泡剂、生石灰为调整剂，不加入捕收剂进行浮选。无捕收剂浮选是将鳞片较大、单体解离较充分、固定碳含量较高、可浮性较好的石墨优先选别出来；再对尾矿进行捕收剂扫选。与传统石墨捕收剂浮选相比，无捕收剂浮选最大限度的利用石墨天然可浮性，并按可浮性的差异将石墨进行分选，具有流程简单、指标优良、节省药剂、利于大鳞片石墨的优先浮出等优点，具有一定的创新性和突破性[15]。1.2 隐晶质石墨浮选工艺研究现状隐晶质石墨，原矿固定碳含量高，一般为60~80%，但是可浮性较差，石墨粒度细，一般浮选较为困难，其选矿研究重点一直在于寻求最优工艺提高精矿品位、回收率。目前，生产上主要是经手选、破碎、磨矿处理得到产品，固定碳含量较高的直接作为石墨原料；部分固定碳含量较低的矿石，则通常采用浮选、化学提纯等方法进行处理。浮选法处理隐晶质石墨时需要较细磨矿细度，捕收剂和起泡剂用量也大于一般晶质石墨浮选的用量，浮选过程中泡沫较粘并带较多水分，故再磨效率较低，而该类型石墨嵌布粒度很细，因此浮选流程普遍较长，而得到的精矿品位和回收率却不如晶质石墨。为了提高浮选精矿品位，分批加药浮选也出现在人们视野中。分批加药能提高碳回收率是因为，分批加药时由于每次加药时药剂量少于一次性加药，药剂未饱和，分批加药相当于延长了捕收剂加药搅拌时间，使得药剂与碳颗粒得到充分的接触，从而减少了矿架中的游离油珠，使捕收剂得到了更加充分的利用；分批加药能够提高精矿固定碳含量是因为，分批加药时捕收剂浓度较低，与一次性加药相比，疏水絮团当量直径较小且结合力较弱，因此被夹带进入疏水絮团中的杂质较少，使得精矿固定碳含量得到提高。李楠[16]等对废旧电池阴极中的碳进行了回收，发现分批加药相对一次性加药可以提高浮选精矿品位，同时还可以降低药剂用量。针对低固定碳含量的隐晶质石墨，近年也出现了一些新的工艺，如疏水絮凝浮选、选择性絮凝等。卢文光[1,7]等对隐晶质石墨矿进行疏水絮凝浮选研究，隐晶质石墨经疏水絮凝、一次浮选，固定碳含量从88.24%提高到95.87％、回收率为97.41％。徐淘[18]应用选择性絮凝处理隐晶质石墨，选别效果较好。选择性絮凝具有工艺、设备简单，处理矿石成本低等优点，是一项具有发展前景的石墨处理方法。丁行标[19]对普通浮选机和浮选柱浮选隐晶质石墨进行对比试验研究，结果表明浮选柱浮选隐晶质石墨可以简化流程，分选效果优于普通浮选机。为了解决浮选法处理隐晶质得到精矿品位普遍不高的问题，酸浸、碱浸、焙烧以及其联合工艺等化学提纯法自然应用而生，得到了学者的广泛关注。谢炜[20]等通过利用混合算法浸出处理湖南郴州浮选法得到的隐晶质石墨，将其固定碳含量从83.08%提高到98.82%。张鸿波[21]等以黑龙江鸡西生产的隐晶质石墨浮选精矿为原料，采用焙烧-碱浸-酸浸联合工艺处理，固定碳含量由原来的84.17%提高至93.85%。1.3 石墨中矿处理工艺研究现状石墨浮选因其多磨多选的流程会产生很多中矿，因此对石墨中矿进行处理是石墨选矿过程中必不可少的环节，国内外许多学者、专家，选矿技术人员对石墨选矿的中矿处理问题进行研究，取得了一定的进展。石墨浮选中矿的处理方式很多，由最初的循序返回发展到集中返回、中矿单独处理再到目前应用较多的多种处理方式联合工艺，具体工艺特点见表2。表石墨浮选中矿处理方法一览表返回方式循序返回集中返回单独处理联合处理普通循序隔级循序一段集中返回多段集中返回具体操作中矿依次返回前一作业中矿返回到流程中较前面的作业将流程中所有中矿集中返回，返回的位置有粗选、粗磨、一次精选等按中矿性质如固定碳含量、单体解离情况进行分组，然后分别返回到流程的适当位置根据不同中矿的性质对中矿进行直接抛尾、单独再磨再选或者直接再选处理包括中矿单独处理与集中返回联合、单独处理与部分循序返回联合、集中返回与循序返回联合等应用适用于可浮性较好的石墨，目前石墨选矿中完全循序返回的工艺流程较少，一般都是与其他中矿处理方式联合使用适合处理以片麻岩型为主的地表石墨矿砂，一般小型选矿厂可用适合大型石墨选矿厂适用于中矿固定碳含量低，产量大，含泥多的中矿适合流程长、中矿量大的石墨流程，这也是石墨中矿处理的一种趋势优点工艺布置简单，显著提高回收率对最终精矿的固定碳含量提高极为有效解决了中矿性质差异大，一次返回中矿过多等问题对贫、细、杂石墨有良好作用适用性强，选矿指标优异缺点中矿循序返回后中矿再磨再选机会少，对固定碳含量提高不大中矿集中后水量较大，脱水作业较难实现，工艺复杂2 石墨选矿实例黑龙江萝北某石墨矿原矿矿物组成复杂，目的矿物为晶质石墨，脉石矿物有石英、长石、白云母、黑云母、透辉石、透闪石、方解石、黄铁矿等。其特点是：（1）原矿品位较高：原矿固定碳含量为9.29%，一般6~8%。（2）结晶好，可浮性好：浮选精矿品位及回收率均较高，精矿品位＞97%，回收率＞95%。（3）含有大鳞片，+0.150mm的大粒径石墨累计颗粒比10%左右，0.180mm的大粒径石墨累计颗粒比为5.94%。粗选条件试验研究表明：以生石灰为抑制剂和调整剂，煤油为捕收剂，2#油为起泡剂，可得固定碳含量为51.06%，回收率为96.47%的石墨粗精矿，粗选尾矿固定碳含量0.42%。开路流程试验从大鳞片保护角度进一步探索再磨再选对精矿指标的影响。试验结果表明：总再磨时间的增长有利于提高精矿固定碳含量，但会损坏大鳞片；相同总再磨时间下，增加再磨再选段数对提高精矿品位、大鳞片含量有利。闭路试验表明：短流程更能保护大鳞片，与开路结论相反，这是由于中矿返回使大鳞片再磨时间增加所致。最终在四次再磨五次精选闭路流程下，中矿Ⅰ返回粗磨，中矿Ⅱ返回粗选，其余中矿采用隔段循序返回方式，进行的闭路试验可得到固定碳含量为97.53%，回收率为95.89%的石墨精矿。精矿扫描电镜照片见图1。SEM照片显示石墨颗粒大小不均，最大0.350mm左右，大多数颗粒粒度在0.08mm以上。石墨鳞片结晶较好，片层表面有小片石墨粘结，部分鳞片边缘被磨圆，表明鳞片受到了较强的磨剥。有很少量细小亮色杂质矿物颗粒附着与石墨晶体表面。另一方面，精矿中大鳞片石墨的品位随其产率变化，当精矿中+0.15mm粒级占精矿总量的6.08%时，此粒级石墨固定碳含量为98.46%；当+0.15mm粒级产率为9.36%时，其固定碳含量为97.58%；当产率为11.08%时，其固定碳含量为95.46%。可根据市场情况核算产品产量与价格的收益差别。3 选矿发展趋势天然鳞片石墨通常采用的是多磨多选的选矿工艺，着重追求精矿品位和回收率，对大鳞片保护不够。影响大鳞片破损和精矿品位的因素很多，如磨矿介质、磨矿细度、再磨段数、浮选设备等，目前研究主要都集中磨矿设备和再磨段数上，对石墨选矿新工艺研究较少。探索一条简单、低耗的选矿新途径是其发展趋势。含隐晶质细鳞片石墨选矿工艺中，目前采用的工艺为传统的鳞片石墨选矿工艺，忽视了矿石性质差异，所以目前含隐晶质细鳞片石墨浮选品位和回收率均不高，石墨不能有效回收。目前，对含隐晶质细鳞片石墨工艺研究较少，特别是选矿过程中的中矿处理工艺研究比较缺乏。孙传尧院士在2013年7月萝北召开的“石墨产业专家行”研讨会上就如何保护大鳞片石墨做了报告，建议研究矿石中不同矿物、不同粒度和不同解离度的石墨的可浮性和浮游速度的差异，分流分速浮选。大鳞片石墨优先富集、然后再磨精选，以减少大鳞片高品质石墨的磨矿次数，减少过磨，提高鳞片石墨的正目率。为鳞片石墨选矿的研究指明了方向。(柳溪 汪巍 高惠民 管俊芳,武汉理工大学资源与环境工程学院)
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