中材地質(zhì)工程勘查研究院從上世紀六十年代開始研究石墨,主要負責全國各省建材總隊的石墨的礦物巖性測試、選礦及礦產(chǎn)品深加工,對石墨礦石選礦試驗,取得諸多方面的科研成果。不僅如此,本研究院還是非金屬礦應用開發(fā)的專業(yè)機構(gòu),在礦石加工設(shè)備、非金屬礦產(chǎn)可選性試驗、非金屬礦產(chǎn)品市場分析等方面有國內(nèi)領(lǐng)先的能力儲備。
石墨是碳元素的結(jié)晶礦物之一,具有潤滑性、化學穩(wěn)定性、耐高溫、導電、特殊的導熱性和可塑性、涂敷性等優(yōu)良性能,其應用領(lǐng)域十分廣泛。石墨在冶金工業(yè)中主要用作耐火材料;在鑄造業(yè)中用作鑄模涂料;在電氣工業(yè)中用于生產(chǎn)碳素電極、電極碳棒、電池,制成的石墨乳可用作電視機顯像管涂料,制成的碳素制品可用于發(fā)電機、電動機、通訊器材等諸多方面;在機械工業(yè)中用作飛機、輪船、火車等高速運轉(zhuǎn)機械的潤滑劑;在化學工業(yè)中用于制造各種抗腐蝕器皿和設(shè)備;在核工業(yè)中用作原子反應堆中的中子減速劑和防護材料等;在航天工業(yè)中可做火箭發(fā)動機尾噴管喉襯,火箭、導彈的隔熱、耐熱材料以及人造衛(wèi)星上的無線電連接和導電結(jié)構(gòu)材料。此外,石墨還是輕工業(yè)中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑,制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石的原料。
石墨的工藝性能及用途主要決定于其結(jié)晶程度,據(jù)此,中國工業(yè)上將石墨礦石主要分為晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石和隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石兩種工業(yè)類型。晶質(zhì)(鱗片狀)石墨,石墨晶體直徑大于1μm,呈鱗片狀,一般礦石品位較低,但可選性好,與其伴生的礦物常有云母、長石、石英、透閃石、透輝石、石榴子石和少量黃鐵礦、方解石等,有的還伴生有金紅石及釩等有用組分,礦石呈鱗片狀、花崗鱗片或粒狀變晶結(jié)構(gòu),片狀、片麻狀或塊狀構(gòu)造;隱晶質(zhì)(土狀)石墨,石墨晶體直徑小于1μm,呈微晶的集合體,在電子顯微鏡下才能見到晶形,礦石品位一般較高,但可選性較差,與其伴生的礦物常有石英、方解石等,礦石呈微細鱗片-隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),塊狀或土狀構(gòu)造。中國石墨礦石絕大多數(shù)為晶質(zhì)(鱗片狀)礦石,分布于區(qū)域變質(zhì)型及巖漿熱液型石墨礦床中;隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石則主要分布于接觸變質(zhì)型礦床中。
石墨礦石的自然類型通常按其賦礦巖石的巖性劃分,各類礦床有其專屬的石墨礦石自然類型。晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石在區(qū)域變質(zhì)礦床中,主要有片麻巖類、片巖類以及大理(透輝)巖類、變粒巖類、混合巖類等礦石自然類型;在巖漿熱液礦床中主要發(fā)育花崗巖類及閃長巖類、長英巖類等礦石自然類型。隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石在接觸變質(zhì)礦床中主要發(fā)育板巖類和千枚巖類礦石自然類型。
四川南江坪河礦區(qū)礦石屬于細晶-隱晶質(zhì)混合型石墨礦石,主要礦物為石墨,其次為絹云母、石英、黃鐵礦,少量白云母、黑云母、長石。原礦固定碳含量為26.98%。礦石中石墨粒度極細,云母等粘土質(zhì)礦物含量高,且嵌布關(guān)系密切,屬難處理石墨礦。
根據(jù)石墨礦樣的礦物組成特性及多年石墨礦石的選礦經(jīng)驗,本試驗采用浮選法分選石墨,對該礦區(qū)礦樣進行了系統(tǒng)的浮選條件試驗和浮選流程比較試驗。試驗樣品原礦固定碳含量為26.98%,經(jīng)過粗磨、粗選、掃選、中礦再磨及八段再磨十一次精選的流程試驗,其精礦指標見表1:
表1 精礦指標
流程名稱 |
產(chǎn)率(%) |
固定碳含量(%) |
回收率(%) |
開路流程 |
3.98 |
87.89 |
13.09 |
閉路流程 |
25.28 |
85.25 |
80.21 |
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