石墨是一种高能晶体碳材料,因其独特的结构和导电、导热、润滑、耐高温、化学性能稳定等特点,使其在高性能材料中具有较高应用价值,广泛应用于治金、机械、环保、化工、耐火、电子、医药、军工和航空航天等领域,成为现代工业及高、新、尖技术发展必不可少的非金属材料,在国民经济发展中的地位越来越重要,国际业内专家预言:“20世纪是硅的世纪,21世纪将是碳的世纪”。
我国天然石墨成形地质条件好、分布广泛、资源丰富、质量好,储量和产量都居世界首位,是我国优势矿产之一。
天然石墨根据其结晶程度不同,可分为晶质石墨(鳞片)和隐晶质石墨(土状)两类。晶质石墨矿石的特点是品位不高,固定碳含量一般不超过10%,局部特别富集地段可达20%或更多,但该类石墨矿石可选性好,浮选精矿品位可达85%以上,是最适合浮选的矿物之一。隐晶质的石墨矿含碳量比较高,固定碳含量一般为60%~80%,最高可达95%,但是矿石可选性较差。
浮选法是一种比较常用的提纯矿物的方法,由于石墨表面不易被水漫润,因此具有良好的可浮性,容易使其与杂质矿物分离,在中国基本上都是采用浮选选矿生产线对石墨进行选矿。
石墨原矿的浮选一般先使用正浮选法,然后再对正浮选精矿进行反浮选。采用浮选就能得到品位较高的石墨精矿。浮选石墨精矿品位通常可达80%~90%,如果使用多段磨矿的程序,石墨的纯度可以达到更高。
常用的结晶石墨浮选捕收剂有煤油、柴油、重油、磺酸酯、硫酸酯、苯酚和羧酸酯，常用的起泡剂有2#油，4#油、松油醇油、醚醇和丁醚油的调整剂为石灰和碳酸钠，缓蚀剂为水玻璃和石灰。煤焦油、樟脑油和松节油是常用的捕收剂，碳酸钠是常用的调节剂，硅酸钠和氟硅酸钠是常用的缓蚀剂。
浮选过后的石墨矿品位只能达到一定的范围,其中仍然含有很多极细小的杂质颗粒,即使细磨也不能完全单体解离,所以采用物理选矿方法难分杂质,一般只作为石墨提纯的第一步,进一步提纯石墨的方法通常有化学法或高温法。
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