專利名稱：一種低品位隱晶質(zhì)石墨選礦提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低品位隱晶質(zhì)石墨選礦提純方法，屬石墨提純技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隱晶質(zhì)石墨是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)礦廣之一，其中彬州魯塘石墨礦區(qū)原礦品位為50% 90%,部分原礦的鐵含量為1.09Γ1.5% ;吉林磐石市及陜西眉縣隱晶質(zhì)石墨礦區(qū)平均品位60% 65%，原礦的鐵含量為2.09Γ3.0%。目前現(xiàn)場(chǎng)工藝:原礦一粗碎一中碎一烘干一磨礦一分級(jí)—包裝，這一生產(chǎn)工藝存在以下問(wèn)題:1)部分低碳原礦難以利用；2)初加工產(chǎn)品固定碳含量低，無(wú)法進(jìn)一步深加工為石墨材料，產(chǎn)品主要用于鑄造、煉鋼增碳劑、石墨電極、電池碳棒等低端領(lǐng)域，附加值不高。3)原礦中鐵含量超標(biāo)，依據(jù)GB3519-2008-T微晶石墨產(chǎn)品技術(shù)要求，對(duì)于大部分有鐵要求產(chǎn)品，其鐵含量要求至少1.0%以下，有的要求更低至0.15%，依此工藝無(wú)法滿足。為 了使隱晶質(zhì)石墨原礦得以高附加值利用，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量的研究，通過(guò)提純得到純度更高的產(chǎn)品，提純的方法主要有浮選法、酸堿法、氫氟酸法，氯化焙燒法，高溫法等。其中氫氟酸法及酸堿法存在原礦雜質(zhì)含量變化導(dǎo)致提純后石墨品位的波動(dòng)大，在最好時(shí)精礦品位可達(dá)99%，而平均下來(lái)僅949Γ96%，且酸堿耗量大，成本高，大量酸堿廢水產(chǎn)生環(huán)境污染嚴(yán)重。氯化焙燒法，中國(guó)發(fā)明專利ZL94105051.3天然石墨高溫氯化提純工藝和所采用的反應(yīng)爐，該法提純后的產(chǎn)品可達(dá)99%以上，氯氣消耗大，對(duì)環(huán)境和人的安全造成重大威脅。高溫法:利用石墨能耐高溫的特點(diǎn)，在隔絕空氣的條件下，高溫(大于2700°C)使雜質(zhì)汽化而被蒸發(fā)，從而達(dá)到提純目的，中國(guó)發(fā)明專利ZL200420035742.X 一種連續(xù)式工業(yè)化天然石墨提純?cè)O(shè)備，該設(shè)備可以生產(chǎn)99%、99.9%及99.99%的高純微晶石墨，成本分別為8000元/噸、15000元/噸及28000元/噸，該法產(chǎn)品純度高，但同時(shí)生產(chǎn)成本較高。浮選法，利用隱晶質(zhì)石墨與鋁硅酸鹽等脈石礦物的界面化學(xué)性質(zhì)差異，通過(guò)調(diào)整其間親疏水差異來(lái)實(shí)現(xiàn)石墨與雜質(zhì)的分離。中國(guó)發(fā)明專利ZL200910112366.7公開(kāi)了一種微晶石墨(即隱石墨)的選礦提純及純化新工藝。工藝前半部分即為浮選法提純隱石墨，固定碳含量大于80%的原礦，以水玻璃為抑制劑，煤油為捕收劑，松醇油為起泡劑，經(jīng)過(guò)一段磨礦，一次粗選，一次掃選，兩次精選，獲得產(chǎn)率約50%的固定碳含量90%左右的精礦，精礦再經(jīng)過(guò)酸堿法提純獲得固定碳98%左右的產(chǎn)品。其浮選工藝對(duì)原礦固定碳含量要求高，對(duì)于大量固定碳含量低于80%的原礦適應(yīng)性不強(qiáng)；分選效率不高，浮選精礦固定碳含量?jī)H從原礦的85%左右提高到90%左右。因而，開(kāi)發(fā)出能有效利用低固定碳含量的原礦，分選效率高，有效降低精礦鐵含量的，處理成本低，環(huán)保的隱石墨提純方法顯得尤為重要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有隱石墨提純中存在的對(duì)原礦固定碳含量要求高，處理成本高，環(huán)境污染大的問(wèn)題，提供一種隱晶質(zhì)石墨選礦提純的方法，使大量固定碳含量低，鐵含量超標(biāo)的隱石墨資源得以高效利用。—種低品位隱晶質(zhì)石墨選礦提純方法，包括以下步驟:I)將固定碳含量45-80%的隱晶質(zhì)石墨原礦破碎，然后經(jīng)過(guò)至少兩段磨礦-浮選，每段浮選由一次粗選及至少一次精選構(gòu)成，每次粗選前加入礦泥絮凝劑、抑制劑水玻璃、捕收劑煤油、起泡劑MIBC于礦漿中，攪拌，并在機(jī)械攪拌式浮選機(jī)中浮選，每段磨礦-浮選得到的精礦進(jìn)入下一段磨礦-浮選，最后得到固定碳含量不低于88%的浮選最終精礦及再磨再選中礦；所述的礦泥絮凝劑為聚環(huán)氧乙烷和酸化水玻璃中的一種，或兩者按照質(zhì)量比I: Γ15的混合物；其中聚環(huán)氧乙烷分子量50萬(wàn)-1000萬(wàn)，酸化水玻璃為質(zhì)量濃度為5%的模數(shù)為2 3.6的水玻璃溶液與質(zhì)量濃度為5%的硫酸溶液按質(zhì)量比1: Γ1.5混合配制而成；單用聚環(huán)氧乙烷時(shí)，其用量為l(T400g/t，單用酸化水玻璃時(shí)，其用量在500g/r4000g/t，當(dāng)采用兩者的混合物時(shí)，其用量為lOOg/tlOOOg/t ；2)浮選最終精礦經(jīng)過(guò)磁選，脫出其中的含鐵脈石礦物，得到滿足牌號(hào)WT88或WT88以上要求的產(chǎn)品I及磁選中礦；3)步驟I)得到的再磨再選中礦及步驟2)得到的磁選中礦集中，添加捕收劑煤油，起泡劑MIBC于礦漿中，并攪拌，經(jīng)過(guò)I次粗選2次精選，獲得滿足牌號(hào)W80要求的產(chǎn)品II。步驟I)所述的破碎程度是破碎至0.5mm以下；如為三段及以上磨礦浮選時(shí)，第一段磨礦細(xì)度至-0.074mm占40-60%，磨礦濃度為30-50% ;第二段磨礦細(xì)度至-0.074mm占60_85%，磨礦濃度為30-50% ;最終磨礦細(xì)度至-0.074mm 占 85_98%，磨礦濃度為 20-40% ；如為兩段磨礦-浮選時(shí)，第一段磨礦細(xì)度至-0.074mm占40_60%，磨礦濃度為30-50% ;第二段磨 礦細(xì)度至-0.074mm占85_98%，磨礦濃度為20_40%。步驟2)中磁選，采用立環(huán)脈動(dòng)式高梯度磁選機(jī)，其工藝條件為，背景磁場(chǎng)強(qiáng)度
0.6T 1.0Τ，磁選濃度為5% 30%，脈動(dòng)沖程為10mnT40mm，脈動(dòng)沖次為100-300次/分，轉(zhuǎn)環(huán)
轉(zhuǎn)數(shù)3轉(zhuǎn)/分。步驟I)每段磨礦-浮選過(guò)程中，粗選前加藥劑，精選過(guò)程中不再加藥劑；步驟I)中所述的再磨再選中礦即第一段磨礦-浮選的精礦，繼續(xù)磨礦-浮選稱為再磨再選，再磨再選過(guò)程中得到的尾礦因固定碳含量相對(duì)較高而統(tǒng)稱為再磨再選中礦；步驟2)中浮選最終精礦磁選得到的尾礦因固定碳含量相對(duì)較聞而稱為磁選中礦；步驟3)中礦集中再選也是粗選過(guò)程加藥劑，精選過(guò)程不再加入藥劑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下創(chuàng)新特點(diǎn)及效果:I)本發(fā)明經(jīng)過(guò)階段磨礦-浮選，并添加了效果優(yōu)異的礦泥絮凝劑，改善了隱石墨浮選礦漿環(huán)境，提高浮選效率，可將固定碳含量為50%左右的原礦提純，得到固定碳含量88%或88%以上的產(chǎn)品和固定碳含量80%的產(chǎn)品；2)固定碳含量88%的浮選精礦進(jìn)一步高梯度磁選除鐵，得到滿足牌號(hào)WT88或WT88以上的產(chǎn)品。
圖1:低品位隱晶質(zhì)石墨選礦提純技術(shù)原則流程；
圖2:本發(fā)明實(shí)施例1的流程圖；圖3:本發(fā)明實(shí)施例2的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。實(shí)施例1參照?qǐng)D2，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1。I)第一段磨礦-浮選將固定碳含量49.26%，鐵含量2.307%的隱晶質(zhì)石墨原礦破碎到0.5mm以下，第一段磨礦，細(xì)度至-0.074mm占40%，磨礦濃度為50% ;第一段磨礦礦漿中加入礦泥絮凝劑(為聚環(huán)氧乙烷和酸化水玻璃按質(zhì)量比1:10混合而成的混合物)500g/t、抑制劑水玻璃1000g/t、捕收劑煤油1000g/t、起泡劑MIBC為200g/t，并在攪拌槽中攪拌均勻；與藥劑作用后的礦漿通入機(jī)械攪拌式浮選機(jī)中進(jìn)行粗選分離，粗選精礦經(jīng)過(guò)I次精選，得到第一段磨礦-浮選精礦，該精礦進(jìn)入第二段磨礦-浮選，粗選及精選產(chǎn)生的尾礦I作為最終尾礦丟棄；2)第二段磨礦-浮選第一段磨礦-浮選精礦經(jīng)第二段磨礦，磨礦細(xì)度為-0.074mm占80% ;磨礦濃度為40%,加入礦泥絮凝劑(為聚環(huán)氧乙烷和酸化水玻璃按質(zhì)量比1:10混合而成的混合物)400g/t、抑制劑水玻璃800g/t、捕收劑煤油800g/t、起泡劑MIBC為100g/t，并在攪拌槽中攪拌均勻；并經(jīng)過(guò)I次粗選2次精選；據(jù)此可以得到第二段磨礦-浮選精礦及第二段磨礦-浮選中礦；3)第三段磨礦-浮選第二段磨礦-浮選精礦經(jīng)第三段磨礦，磨礦細(xì)度為-0.074mm占92% ;磨礦濃度為30%,加入礦泥絮凝劑(為聚環(huán)氧乙烷和酸化水玻璃按質(zhì)量比1:10混合而成的混合物)300g/t、抑制劑水玻璃600g/t、捕收劑煤油300g/t、起泡劑MIBC為100g/t，并在攪拌槽中攪拌均勻；并經(jīng)過(guò)I次粗選2次精選 ；據(jù)此可以得到第三段磨礦-浮選精礦及第三段磨礦-浮選中礦；4)第三段磨礦-浮選精礦經(jīng)過(guò)立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)磁選，背景磁場(chǎng)強(qiáng)度1.0T,磁選濃度為20%，脈動(dòng)沖程為25mm，脈動(dòng)沖次為250次/分，轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)數(shù)3轉(zhuǎn)/分。脫出其中的含鐵脈石礦物，可獲得滿足牌號(hào)WT88要求的產(chǎn)品I及磁選中礦；5)第二段磨礦-浮選中礦及第三段磨礦-浮選中礦及磁選中礦集中再選，加入捕收劑煤油400g/t、起泡劑MIBC為40g/t，并在攪拌槽中攪拌均勻；并經(jīng)過(guò)I次粗選2次精選，可獲得滿足牌號(hào)W80要求的產(chǎn)品II，中礦再選產(chǎn)生的尾礦II作為最終尾礦丟棄；6)精礦經(jīng)過(guò)濃縮、過(guò)濾、烘干、包裝得到最終產(chǎn)品具體指標(biāo)見(jiàn)表I所示。表I三段磨礦一浮選流程指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種低品位隱晶質(zhì)石墨選礦提純方法，其特征是，包括以下步驟: .1)將固定碳含量45-80%的隱晶質(zhì)石墨原礦破碎，然后經(jīng)過(guò)至少兩段磨礦-浮選，每段浮選由一次粗選及至少一次精選構(gòu)成，每次粗選前加入礦泥絮凝劑、抑制劑水玻璃、捕收劑煤油、起泡劑MIBC于礦漿中，攪拌，并在機(jī)械攪拌式浮選機(jī)中浮選；每段磨礦-浮選得到的精礦進(jìn)入下一段磨礦-浮選，最后得到固定碳含量不低于88%的浮選最終精礦及再磨再選中礦；所述的礦泥絮凝劑為聚環(huán)氧乙烷和酸化水玻璃中的一種，或兩者按照質(zhì)量比1:廣15的混合物；其中聚環(huán)氧乙烷分子量50萬(wàn)-1000萬(wàn)，酸化水玻璃為質(zhì)量濃度為5%的模數(shù)為2~3.6的水玻璃溶液與質(zhì)量濃度為5%的硫酸溶液按質(zhì)量比1: f1.5混合配制而成；單用聚環(huán)氧乙烷時(shí)，其用量為l(T400g/t，單用酸化水玻璃時(shí)，其用量在500g/r4000g/t，當(dāng)采用兩者的混合物時(shí)，其用量為lOOg/tlOOOg/t ； .2)浮選最終精礦經(jīng)過(guò)磁選，脫出其中的含鐵脈石礦物，得到滿足牌號(hào)WT88或WT88以上要求的產(chǎn)品I及磁選中礦； .3)步驟I)得到的再磨再選中礦及步驟2)得到的磁選中礦集中，添加捕收劑煤油，起泡劑MIBC于礦漿中，并攪拌，經(jīng)過(guò)I次粗選2次精選，獲得滿足牌號(hào)W80要求的產(chǎn)品II。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征是，步驟2)中磁選，采用立環(huán)脈動(dòng)式高梯度磁選機(jī)，其工藝條件為，背景磁場(chǎng)強(qiáng)度0.6Γ1.0T,磁選濃度為5°/Γ30%，脈動(dòng)沖程為10mnT40mm，脈動(dòng)沖次為100-300次/分，轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)數(shù)3轉(zhuǎn)/分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低品位隱晶質(zhì)石墨選礦提純方法，屬石墨提純技術(shù)領(lǐng)域。首先將固定碳含量45-80%的隱晶質(zhì)石墨原礦破碎、磨礦；添加礦泥絮凝劑、抑制劑、捕收劑、起泡劑于礦漿中，在機(jī)械攪拌式浮選機(jī)中浮選分離，浮選精礦經(jīng)多段再磨再選，去除礦石中的大部分脈石礦物得到浮選最終精礦；浮選最終精礦經(jīng)過(guò)高梯度磁選，脫出其中的含鐵脈石礦物，可獲得滿足牌號(hào)WT88或WT88以上要求的產(chǎn)品Ⅰ。再磨再選中礦及磁選中礦集中再選，可獲得滿足牌號(hào)W80要求的產(chǎn)品Ⅱ?？偦厥章蚀笥?0%。本方法對(duì)原礦固定碳含量要求低，可有效降低含鐵雜質(zhì)，處理量大，生產(chǎn)成本低，環(huán)保。
文檔編號(hào)C01B31/04GK103072975SQ20121058120
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者馮其明, 李洪強(qiáng), 歐樂(lè)明, 張國(guó)范, 盧毅屏 申請(qǐng)人:中南大學(xué)