內(nèi)蒙古某地區(qū)石墨礦的浮選試驗研究

閆寶寶，劉雙有，張維佳，劉永茂

（內(nèi)蒙古自治區(qū)冶金研究院（內(nèi)蒙古自治區(qū)冶金產(chǎn)品質(zhì)量檢測所），內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

內(nèi)蒙古某地區(qū)石墨礦的浮選試驗研究

閆寶寶，劉雙有，張維佳，劉永茂

（內(nèi)蒙古自治區(qū)冶金研究院（內(nèi)蒙古自治區(qū)冶金產(chǎn)品質(zhì)量檢測所），內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

以內(nèi)蒙古某地區(qū)石墨礦石為研究對象，通過工藝礦物學(xué)和選礦工藝試驗研究。結(jié)果表明：在粗選磨礦細(xì)度－0.074 mm占70%，可獲得石墨精礦品位為81.26%，回收率為85.92%，為該地石墨礦的開采利用提供了理論依據(jù)。

微細(xì)粒；浮選；石墨

內(nèi)蒙古某地區(qū)石墨礦礦石成分比較簡單，主要目的礦物為鱗片狀晶質(zhì)石墨礦石，但石墨晶體片度較細(xì)，目的礦物與非目的礦物多曾現(xiàn)包裹嵌布狀態(tài)，之前礦區(qū)的攻關(guān)試驗顯示通過常規(guī)的單次或者兩次磨礦很難達(dá)到產(chǎn)品品質(zhì)要求，試驗針對此問題，通過多次磨礦階段選別的工藝試驗，最終得到了比較理想的結(jié)果。

1 原礦性質(zhì)

該區(qū)石墨礦賦礦層主要為下元古界寶音圖群第三巖段灰黑色含石墨云母石英片巖，工業(yè)類型為鱗片狀晶質(zhì)石墨礦石。礦區(qū)石墨礦石屬片巖區(qū)域變質(zhì)型晶質(zhì)石墨礦石，主要為原生礦石。次生蝕變作用較強(qiáng)，高嶺土化、絹云母化和褐鐵礦化等較普遍。石墨為晶質(zhì)石墨，淺灰棕色，呈半自形鱗片狀、顯微鱗片狀，片徑大小多為0.001～0.10mm之間。根據(jù)石墨粒度分析結(jié)果統(tǒng)計，晶片大?。?.147 mm約占95%；＋0.147 mm約占5%。呈聚集體狀，以不規(guī)則條帶狀、云片狀分布于礦物顆粒間或顆粒中。石墨化學(xué)多元素分析結(jié)果、石墨物相分析結(jié)果及石墨礦嵌布粒度見表1、表2及表3。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

表2 石墨物相分析結(jié)果 %

表3 石墨礦嵌布粒度表

2 選礦試驗

原礦中主要回收的礦物為石墨礦，為了提高石墨精礦的品位和回收率，保護(hù)石墨鱗片，必須通過多次磨礦使石墨鱗片充分解離、多次精選以提高精礦品位。通過一系列的探索試驗以及結(jié)合相關(guān)資料，本次選礦試驗確定采用階段磨礦、階段選別的工藝，并進(jìn)行了系統(tǒng)的條件試驗［1～7］。

2.1 磨礦細(xì)度試驗

礦石中主要有用礦物為晶質(zhì)（鱗片）石墨；脈石礦物以石英和黑云母為主，偶見黃鐵礦、針鐵礦及方解石與絹云母，為最大限度地回收石墨礦物，采用石灰作為礦漿的調(diào)整劑，石墨的捕收劑選用煤油。磨礦細(xì)度試驗結(jié)果如圖1所示。

從試驗結(jié)果可以看出，隨著磨礦細(xì)度的增加，精礦品位逐漸上升，回收率先增加后變緩，綜合說明該礦石適合粗磨，因此磨礦細(xì)度定為－0.074 mm占70%。

圖1 石墨粗選磨礦細(xì)度對浮選指標(biāo)的影響

2.2 石墨浮選石灰用量試驗

由于礦石存在部分黃鐵礦，所以礦漿中以石灰做調(diào)整劑調(diào)整礦漿pH值。磨礦細(xì)度70%－0.074 mm，起泡劑采用2＃油，用量為120 g／t，結(jié)果如圖2所示。當(dāng)石灰用量為1 000 g時，礦漿pH值達(dá)到8.0，此時石墨精礦品位及回收率均達(dá)到較好指標(biāo)。因此適宜石灰用量為1 000 g／t。

圖2 石墨粗選石灰用量對浮選指標(biāo)的影響

2.3 石墨浮選水玻璃用量試驗

針對礦漿中存在的粘土礦物等脈石礦物，所以礦漿中以水玻璃做礦漿調(diào)整劑。磨礦細(xì)度70%－0.074 mm，石灰用量 1 000 g／t，起泡劑采用 2＃油用量為120 g／t。結(jié)果如圖3所示。

圖3 石墨粗選水玻璃用量對浮選指標(biāo)的影響

試驗結(jié)果表明，水玻璃用量在0 g／t～2 000 g／t范圍內(nèi)變化，粗精礦品位與回收率變化不大，采用水玻璃作為調(diào)整劑作用效果不明顯。

2.4 石墨粗選煤油用量試驗

試驗采用煤油為石墨捕收劑。結(jié)果如圖4所示。結(jié)果顯示，當(dāng)煤油用量增加時，石墨品位呈下降趨勢，石墨回收率緩慢提高。當(dāng)煤油用量超過一定量時，石墨品位開始急劇下降。所以煤油用量以450 g／t較好。

圖4 石墨粗選煤油用量對浮選指標(biāo)的影響

2.5 粗精礦再磨段數(shù)流程對比試驗

由于石墨礦物嵌布粒度細(xì)小，需要多次再磨再選才能得到合格產(chǎn)品，因此分別進(jìn)行了粗精礦四段再磨五次精選、粗精礦五段再磨六次精選流程對比試驗。

通過試驗結(jié)果可以看出，隨著粗精礦再磨次數(shù)由4次增加至5次，石墨精礦品位從69.50%提高至83.60%，綜合各項指標(biāo)及考慮磨礦的生產(chǎn)成本，粗精礦五段再磨六次精選較為適宜。試驗結(jié)果見表4。

表4 粗精礦再磨段數(shù)試驗結(jié)果 %

2.6 閉路試驗

在開路試驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了閉路試驗，其中由于中礦1、2、掃選精1、2品位較低且接近，合并后返回粗選，中礦3、4、5、6合并統(tǒng)一精選2，保證精礦產(chǎn)出更高的品位。試驗流程如圖5所示，試驗結(jié)果見表5。

圖5 閉路試驗流程

表5 閉路試驗結(jié)果 %

3 結(jié) 論

1.內(nèi)蒙古自治區(qū)某礦區(qū)石墨礦石中主要有用礦物為石墨，主要脈石礦物為石英（50%左右）、黑云母（30%～40%左右）。石墨為晶質(zhì)石墨，呈顯微鱗片狀，片徑大小多為0.001～0.10 mm之間。根據(jù)石墨粒度分析結(jié)果統(tǒng)計，晶片大小 －0.147 mm，約占95%。

2.通過試驗研究，最終推薦工藝流程為：一次粗選、兩次掃選，粗精礦五段再磨六次精選，精尾1、精尾2與掃精1、掃精2合并后返回粗選作業(yè)，精尾3、精尾4、精尾5、精尾6集中返回第二段精選作業(yè)。

3.通過上述工藝流程可得到如下技術(shù)指標(biāo)：石墨精礦產(chǎn)率為5.71%、品位為C（固）81.26%、回收率為C（固）85.92%，含揮發(fā)分3.86%，篩余量 ＜20.00%，精礦產(chǎn)品達(dá)到石墨GB／T3518－2008質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)－中碳石墨LZ產(chǎn)品（＜94～≥80.0）牌號技術(shù)要求，回收率達(dá)到國土資源部要求的開發(fā)利用“三率”最低指標(biāo)要求。

4.選礦試驗研究結(jié)果表明，該礦石為較易選礦石。本次試驗研究結(jié)果可以作為該類礦山地質(zhì)評價、進(jìn)一步勘查和可行性研究相應(yīng)的技術(shù)依據(jù)。

［1］ 岳成林.小規(guī)模鱗片石墨礦浮選工藝研究［J］.中國礦業(yè)，2007，16（12）：81－83.

［2］ 肖友軍.贛南石墨精選可行性研究［J］.南方冶金學(xué)院學(xué)報，1999，（3）：159－161.

［3］ 劉曦，雷新榮，吳紅丹，等.大田細(xì)鱗片石墨的提純試驗研究［J］.非金屬礦，2009，（1）：53－76.

［4］ 余學(xué)斌，方和平，肖玉菊，等.細(xì)鱗片中碳石墨的浮選提純研究［J］.礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2000，（1）：14－16.

［5］ 李玉峰，賴奇，魏亞林，等.細(xì)鱗片石墨的提純研究［J］.化工技術(shù)與開發(fā)，2007，（10）：10－12.

［6］ 張建樂.細(xì)粒鱗片石墨精選研究［J］.河南地質(zhì)，1993，11（3）：216－219.

［7］ 吉根朝.細(xì)鱗片石墨浮選工藝研究［J］.非金屬礦，1991，（5）：21－23.

The Experimental Study on the Certain Area Graphite Ores in Inner M ongolia

YAN Bao-bao，LIU Shuang-you，ZHANGWei-jia，LIU Yong-mao
（Inner Mongolia Autonomous Region Metallurgical Research Institute Quality Inspection Institute of Tallurgical（Products of Inner Mongolia Autonomous Region），Hottot010010，China）

Based on the study ofmineralogy and technical of processing，it studied a certain fine particle graphite ore in Inner-Mongolia。The resaults show that：a graphite mine selective flotation is adopted under the condition of－0.074 mm grinding fineness being 70%，the graphite concentrate is obtained with 81.26%graphite grade and 85.92%graphite recovery.It provides a theoretical basis formining and using of this graphite ore in Inner-Mongolia.Key words：fine particle；floation；graphite

TD923

A

1003－5540（2017）06－0022－03

閆寶寶（1985－），男，工程師，主要從事有色金屬選礦研究工作。

2017－08－20