石墨選礦及晶體保護(hù)-陳冬冬

石墨選礦及晶體保護(hù)學(xué)生姓名：陳冬冬指導(dǎo)教師：羅立群目錄第一局部概述第二局部石墨的用途第三局部石墨資源第四局部石墨選礦第五局部晶體保護(hù)第六局部參考文獻(xiàn)一石墨的性質(zhì)：第一部分概況化學(xué)構(gòu)成石墨是元素碳的一種同素異形體，碳質(zhì)元素結(jié)晶礦物，它的晶體格架為六邊形層狀結(jié)構(gòu)，屬于導(dǎo)電體。2形態(tài)特性石墨質(zhì)軟，黑灰色；有油膩感，可污染紙張。自然界中純潔的石墨是沒有的，其中含有SiO2、AI2O3、FeO、CaO、P2O5、氣體、等雜質(zhì)。二石墨的分類：〔晶體形態(tài)〕第一部分概況致密晶體狀石墨即塊狀石墨，顆粒直徑≧0.1毫米，晶體排列雜亂無章，呈致密塊狀。這種：石墨品位很高，一般含碳量為60~65%有時(shí)達(dá)80~98%但其可塑性和油膩性補(bǔ)如鱗片石墨好。2鱗片石墨石墨晶體呈鱗片狀，這是在高強(qiáng)度的壓力下變質(zhì)而成的，有大鱗片和細(xì)鱗片之分。此類石墨礦石的特點(diǎn)是品位不高，一般在2～3％，或10～25％之間。是自然界中可浮性最好的礦石之一，經(jīng)過多磨多項(xiàng)選擇可得高品位石墨精礦。這類石墨的可浮性、潤滑性、可塑性均比其他類型石墨優(yōu)越；因此它的工業(yè)價(jià)值最大。第一部分概況3隱晶質(zhì)石墨又稱非晶質(zhì)石墨或土狀石墨，這種石墨的晶體直徑一般小于1微米，比外表積范圍集中在1-5m2/g，是微晶石墨的集合體，只有在電子顯微鏡下才能見到晶形。此類石墨的特點(diǎn)是外表呈土狀，缺乏光澤，潤滑性也差。品位較高。一般的60～80％。少數(shù)高達(dá)90％以上。礦石可選性較差。三石墨特性：第一部分概況石墨生產(chǎn)出來的各種材料應(yīng)用于冶金、石油化工、機(jī)械工業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、核工業(yè)、國防等領(lǐng)域第二部分石墨用途第二部分石墨用途第三部分石墨資源一世界資源據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2021年資料，世界石墨儲量超過80000萬噸。已發(fā)現(xiàn)石墨資源相對集中分布在中國、捷克、墨西哥、巴西、朝鮮、印度和馬達(dá)加斯加。其中，中國、印度及巴西三個(gè)國生產(chǎn)的石墨所占世界總產(chǎn)量的90%第三部分石墨資源一中國資源我國的石墨資源相當(dāng)豐富，探明的礦區(qū)有106處，截至1996年底止：全國累計(jì)探明B+C+D級晶質(zhì)石墨礦物儲量17701萬噸和隱晶質(zhì)石墨礦石儲量4853萬噸；共計(jì)22554萬噸；據(jù)有關(guān)資料綜合估計(jì)，中國晶質(zhì)石墨礦物資源量可達(dá)三四億噸，隱晶質(zhì)石墨礦石資源量近億噸，總資源量近5.5億噸，居世界第1位，中國石墨儲量占世界的70%以上。中國石墨資源分布比較廣，全國20個(gè)省〔區(qū)〕有石墨產(chǎn)出，其中黑龍江省擁有可開發(fā)石墨儲量2200萬噸多、山東省有可開發(fā)石墨儲量1200萬噸，內(nèi)蒙古有可開發(fā)石墨儲量400萬噸；隱晶質(zhì)石墨分布在湖南省和吉林省。第四部分石墨選礦石墨選礦方法晶質(zhì)石墨的選礦:晶質(zhì)石墨天然可浮性較好,目前多用浮選法.在選別方法上采用多段磨礦、屢次選別的工藝以便盡早選出大鱗片石墨.浮選常用捕收劑為煤油、柴油等，起泡劑為二號油、四號油等,調(diào)整劑為石灰、碳酸鈉，抑制劑為水玻璃.隱晶質(zhì)石墨選礦:隱品質(zhì)石墨晶體極小，石墨顆粒常常嵌布在粘土中，別離很困難。由于原礦品位高(一般含碳60％--80％)，因此許多石墨礦山將采出的礦石直接進(jìn)行粉碎加工，出售石墨粉產(chǎn)品.除浮選外，還可采用靜電選礦法,但處理能力較小.由于電選給礦需要枯燥和精密分級,在潮濕環(huán)境中對高壓電源難于管理,微細(xì)粒局部難于處理等原因,沒有實(shí)際生產(chǎn).鱗片石墨也可用風(fēng)選處理,但回收率不高.在嚴(yán)重缺水地區(qū)可用風(fēng)選使石墨初步富集，然后將粗精礦送到水源豐富的地區(qū)精選,像新疆哈密石墨礦就適合用風(fēng)選—浮選聯(lián)合流程.第四部分石墨選礦工藝流程1.晶質(zhì)石墨選礦流程由于石墨礦石的硬度一般為中硬或中硬偏軟，品位一般在2%～10%之間，破碎流程比較簡單，常采用三段開路、兩段開路或一段破碎流程。以加工風(fēng)化礦為主的中小礦山，那么不經(jīng)破碎而直接送入球磨。浮選工藝流程一般為多段磨礦、多段選別、中礦順序(或集中)返回的閉路流程。多段流程有三種形式，即精礦再磨、中礦再磨和尾礦再磨。晶質(zhì)石墨多采用精礦再磨流程，正常情況下選礦作業(yè)回收率可達(dá)80%左右。有些礦山也曾嘗試中礦再磨流程，但效果不明顯。個(gè)別小廠也有采用開路或半開路浮選流程，因丟棄尾礦點(diǎn)過多。選礦回收率很低，一般只有40%～50%。

第四部分石墨選礦2.隱晶質(zhì)石墨選礦加工流程

雖然隱晶質(zhì)石墨礦石品位較高，但難以分選。在中國，通常都是將開采出來的石墨礦石經(jīng)過簡單的手選后，直接粉碎成產(chǎn)品出售。一般流程為：原礦→粗碎→中碎→烘干→磨礦→分級→包裝。

第四部分石墨選礦第四部分石墨選礦第四部分石墨選礦第四部分石墨選礦經(jīng)過上述流程：

選礦廠原礦處理量約34～35萬t/a，原礦粒度為450mm，入磨粒度為15mm，入選粒度小于0.15mm占60%～65%。原礦品位4.39%～4.45%，精礦品位88%～89%，回收率約80%，尾礦品位0.6%～0.8%。

第五部分晶體保護(hù)第五部分晶體保護(hù)磨礦設(shè)備對保護(hù)大鱗片的研究在石墨選礦中，再磨效果的好壞，直接影響精礦品位上下和大鱗片產(chǎn)率的多少，因此合理選擇再磨機(jī)是至關(guān)重要的。不同形狀的磨礦介質(zhì)對保護(hù)石墨大鱗片有不同的影響。研究結(jié)果說明，由于磨礦介質(zhì)的形狀不一樣，介質(zhì)與礦物接觸的方式不同，其磨礦效率和對石墨大鱗片的保護(hù)程度也不一樣。球磨再磨機(jī)并不能有效地實(shí)現(xiàn)保護(hù)大鱗片石墨的目的，因此，對再磨設(shè)備的合理選擇進(jìn)行探討是非常重要的。有研究者從磨礦入手，用球幾棒、柱及筒棒四種不同形狀的介質(zhì)進(jìn)行比較，對石墨礦磨礦保護(hù)大磷片進(jìn)行了研究，研究結(jié)果說明，筒棒介質(zhì)在石墨礦的磨礦中對保護(hù)大鱗片有著獨(dú)到之處，它與礦物接觸方式主要為面接觸。第五部分晶體保護(hù)第五部分晶體保護(hù)再磨工藝研究我國曾借鑒前蘇聯(lián)的經(jīng)驗(yàn)，采用了一段粗磨，粗精礦再經(jīng)過多段再磨多段選別的選礦工藝，實(shí)踐證明這種再磨工藝能夠獲得較高品位精礦且能有效地降低大片石墨損失率，但工藝流程太長，生產(chǎn)本錢較高。岳成林等對現(xiàn)行鱗片石墨再磨工藝進(jìn)行改進(jìn)，新工藝再磨采用兩段振動磨代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝的四段球磨，簡化了工藝流程，石墨鱗片損失率降低，生產(chǎn)指標(biāo)穩(wěn)定，同時(shí)也明顯提高了最終石墨精礦的品位。在總再磨時(shí)間不變的條件下，增加再磨段數(shù)雖然對提高最終精礦品位影響不大，但它能顯著地提高最終精礦中大片石墨(+0.18mm)的產(chǎn)率，也就是多段再磨對保護(hù)石墨大片作用顯著。多段再磨能夠提高大片產(chǎn)率主要是因?yàn)樗軌蚪档湍サV過程中脈石礦物對石墨片的破壞作用。第五部分晶體保護(hù)重選對保護(hù)大鱗片的研究大鱗片石墨具有很多特殊性能，因此經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，在國際市場上競爭力大。在選別過程中，石墨鱗片由于硬度小而極易受到破壞。影響大鱗片石墨產(chǎn)率主要有兩個(gè)因素：一是磨礦過程中再磨工藝復(fù)雜導(dǎo)致不必要的過磨，一是磨礦過程較硬的脈石破壞石墨鱗片，因此，選別過程中應(yīng)盡可能早回收己經(jīng)解離的大鱗片。有資料顯示，以石英為主的脈石比重約2.6，而純潔的石墨鱗片比重是2.24，兩者比重相差不大，比值較小，屬極難選礦物，僅靠比重差幾乎無法別離。有試驗(yàn)說明，礦石采用搖床選別，除比重差起作用外，不同形狀礦物也可以起到富集作用。第五部分晶體保護(hù)在比重接近的前提下，石墨鱗片由于迎水面積大那么受水的阻力大，下沉速度慢，居床面上層，而迎水面小的脈石受水的阻力小，下沉速度快，居床面底層。因此石墨鱗片受床面橫向水流的作用力大，受縱向水流作用力小，而脈石礦物那么相反，從而產(chǎn)生明顯分帶，到達(dá)了分選的目的。等對Rajpura一Dariba所在地的石墨礦