微晶石墨,又叫“土狀石墨”,該原礦品味一般約為60~80%,極個別品味高于90%。因為微晶石墨礦晶粒直徑極小,且石墨微粒和其他礦石致密結合又鑲嵌分布在黏土中,所以解離困難,浮選過程中夾帶嚴重,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、對其相關的研究報道較少、缺少理論基礎和工藝設備。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果的影響,并得到了較佳的浮選工藝。為了進一步對浮選精礦進行提純,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行了探究,得到了較佳的工藝條件,主要研究結果如下:首先,對微晶石墨原礦進行研究,探究了其粒徑分布、礦物組成以及化學元素分析,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行分析后制定了系統(tǒng)的浮選實驗方案,得到了較佳的浮選工藝:微晶石墨礦調漿質量分數(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,對浮選后的精礦進行化學提純,首先對精礦進行粒徑分布、礦物組成以及化學元素分析后,確定了精礦中的主要化學元素組成后,制定了堿熔酸浸的實驗方案,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2小時,然后再放入濃度為1 mol/L的鹽酸中浸泡2小時,可以將固定碳含量為90.02%浮選精礦提純到99.21%。
【學位單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ127.11
【部分圖文】：

微晶石墨提純工藝研究1.3 石墨的結構與性質根據(jù)天然石墨層和層之間的位置不同，導致天然石墨會存在兩種不同類型的晶體結構，其中一種是在 1917 年由科學家 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構即 ABAB型結，也就是我們常說的六方晶系圖 a 結構[27~28]，也是石墨理想的晶體結構。另一種天然石墨結構是在 1942 年 Lipson 和 Stockes 兩個人測定得出，即 ABC 型結構，也是我們常說的菱面晶系圖 b 結構[29]。在石墨的這兩種晶體結構中，理想的六方晶系結構占主要的部分，而菱面結構主要是和六方晶細結構混在一起，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 GB/T 3521-2008《石墨化學分析方法》對石墨中的固定碳含量進行1）灰分測定方法：準確稱取 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，直到恒重。按照（1）式計算：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作用。4.4 石墨礦中主要礦物組成

【參考文獻】

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本文編號：2832505