微晶石墨,又叫“土狀石墨”,該原礦品味一般約為60~80%,極個(gè)別品味高于90%。因?yàn)槲⒕V晶粒直徑極小,且石墨微粒和其他礦石致密結(jié)合又鑲嵌分布在黏土中,所以解離困難,浮選過程中夾帶嚴(yán)重,造成浮選不完全,這是微晶石墨礦浮選較差的主要原因之一;目前鱗片石墨的存儲量越來越低,而微晶石墨基本上是直接利用原礦、高附加值產(chǎn)品少、對其相關(guān)的研究報(bào)道較少、缺少理論基礎(chǔ)和工藝設(shè)備。這是目前微晶石墨提純有待解決的問題之一。本文以湖南郴州地區(qū)微晶石墨為研究對象,系統(tǒng)的探究了浮選過程中各變量對浮選結(jié)果的影響,并得到了較佳的浮選工藝。為了進(jìn)一步對浮選精礦進(jìn)行提純,本文主要采用堿熔酸浸的工藝流程,對影響提純過程中的各因素進(jìn)行了探究,得到了較佳的工藝條件,主要研究結(jié)果如下:首先,對微晶石墨原礦進(jìn)行研究,探究了其粒徑分布、礦物組成以及化學(xué)元素分析,確定了其固定碳含量為82.08%;粒徑主要分布在0.3μm~0.6μm之間,占80%左右;主要由石英、云母、綠泥石、方解石、赤鐵礦等組成;主要由Si、Al、Fe、Ca、Mg等元素組成。其次,在對原礦物性組成進(jìn)行分析后制定了系統(tǒng)的浮選實(shí)驗(yàn)方案,得到了較佳的浮選工藝:微晶石墨礦調(diào)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%、柴油用量為3150 g/t、2~#油用量為1426 g/t、羧甲基纖維素用量為25.2 g/t、轉(zhuǎn)速為1700 rpm、充氣量為90 L/h、一次磨礦五次精選,可以將原礦固定碳含量為82.08%提高到90.79%,碳回收率為90.92%。最后,對浮選后的精礦進(jìn)行化學(xué)提純,首先對精礦進(jìn)行粒徑分布、礦物組成以及化學(xué)元素分析后,確定了精礦中的主要化學(xué)元素組成后,制定了堿熔酸浸的實(shí)驗(yàn)方案,并得到了較佳的提純工藝:50 g微晶石墨粉、35 g氫氧化鈉、在400 ~oC下反應(yīng)2小時(shí),然后再放入濃度為1 mol/L的鹽酸中浸泡2小時(shí),可以將固定碳含量為90.02%浮選精礦提純到99.21%。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ127.11
【部分圖文】：

微晶石墨提純工藝研究1.3 石墨的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)根據(jù)天然石墨層和層之間的位置不同，導(dǎo)致天然石墨會存在兩種不同類型的晶體結(jié)構(gòu)，其中一種是在 1917 年由科學(xué)家 Hull 第一次猜測出來，而在 1924 年由 Hassel 和 Mark兩人通過使用 X 射線衍射儀（XRD）測定出來，從而得到了石墨的第一種結(jié)構(gòu)即 ABAB型結(jié)，也就是我們常說的六方晶系圖 a 結(jié)構(gòu)[27~28]，也是石墨理想的晶體結(jié)構(gòu)。另一種天然石墨結(jié)構(gòu)是在 1942 年 Lipson 和 Stockes 兩個(gè)人測定得出，即 ABC 型結(jié)構(gòu)，也是我們常說的菱面晶系圖 b 結(jié)構(gòu)[29]。在石墨的這兩種晶體結(jié)構(gòu)中，理想的六方晶系結(jié)構(gòu)占主要的部分，而菱面結(jié)構(gòu)主要是和六方晶細(xì)結(jié)構(gòu)混在一起，以少量為主。

21圖 2.1 微晶石墨浮選工藝流程圖固定碳含量的測定照國標(biāo) GB/T 3521-2008《石墨化學(xué)分析方法》對石墨中的固定碳含量進(jìn)行1）灰分測定方法：準(zhǔn)確稱取 0.3～1.0 g（高純石墨稱取 1～2 g）在 105的樣品，放在已經(jīng)恒重的坩堝中，然后將坩堝放入 900～1000oC 高溫的馬 分鐘后將坩堝推進(jìn)高溫帶，通入 O2或空氣流，灼燒到?jīng)]有黑色石墨存在，如此反復(fù)，直到恒重。按照（1）式計(jì)算：x100%m011mw

微晶石墨提純工藝研究從表 2.4 中可以看出，微晶石墨礦中主要的金屬元素是 Si、Al、Fe、Ca，其、Mg、Ti 等金屬元素。進(jìn)而可以推斷出微晶石墨礦中礦物主要有 Si、Al、Fe、C，其他礦物脈石是由 Na、Mg、Ti 等元素組成。根據(jù)對灰分元素組成分析后可以原礦的礦物組成提供一定的理論指導(dǎo)作用。4.4 石墨礦中主要礦物組成

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2832505