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        提高石墨礦石固定碳含量的選礦試驗研究

        2016-06-20 03:19:32鐘必成
        采礦技術(shù) 2016年1期

        鐘必成

        (定南縣礦產(chǎn)資源管理局, 江西 定南縣 341900)

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        提高石墨礦石固定碳含量的選礦試驗研究

        鐘必成

        (定南縣礦產(chǎn)資源管理局,江西 定南縣341900)

        摘要:為了更好地開發(fā)利用鎮(zhèn)田礦區(qū)石墨礦產(chǎn),對石墨進行了初選及精選可選性試驗,結(jié)果表明:磨礦時間為3 min較為適宜,其粗礦品位為27.51%,回收率為97.90%;采用NaOH高溫熔融提純法,+200目級別的原礦固定含碳量由86.08%提高到99%以上,獲得了好的效果。

        關(guān)鍵詞:石墨礦;固定碳含量;NaOH高溫熔融;選礦試驗

        1礦區(qū)的基本情況

        鎮(zhèn)田石墨礦區(qū)位于江西省定南縣城北東東約23 km處,礦體主要分布在礦區(qū)的老屋下、 佛得哥、松樹山一帶。礦區(qū)內(nèi)由東至西,在1 km寬度的范圍內(nèi)。礦體呈似層似、透鏡狀產(chǎn)于條帶狀混合巖之中,礦帶間距介于150~300 m不等,礦帶長度一般多在100~200 m左右,最長超過620 m,厚度一般為1~3 m,最厚達5 m。賦存層位比較穩(wěn)定。

        區(qū)內(nèi)礦體由于受花崗巖的影響和構(gòu)造的破壞,礦體形態(tài)顯得比較復(fù)雜、產(chǎn)狀較混亂。總體傾向西,局部傾向東。

        2礦區(qū)主礦石基本情況

        礦區(qū)礦石礦物主要有石墨、石英、黑云母及少量水白云母、粘土礦物等。其中石墨為有用礦物。通過人工重砂鑒定,石墨礦石中的副礦物主要鈦鐵金紅石、鈦鐵礦、獨居石、鋯石、石榴石等。

        石墨:其單礦物含量一般在1.0%~10%左右,或略高一些。顏色呈黑色,在反射光下呈粉灰色,不透明,金屬光澤,細小片狀至鱗片狀,片徑為0.15×0.20 mm,且較均勻地散染于礦石中,呈定向排列,構(gòu)成片狀構(gòu)造;

        石英:它形至半自形粒狀,少數(shù)具拉長狀,粒徑為0.2×0.2~0.4×0.5 mm左右,具花崗鑲嵌變晶結(jié)構(gòu)。

        黑云母:多色性,呈淺黃色—褐綠色,干涉色中等,片徑0.02×0.05~0.05×0.20 mm,略具定向排列。

        水白云母:淺黃褐色,干涉色為一級黃,平行消光。

        雖然礦區(qū)礦石礦物種類較多,有用礦物僅為石墨。礦石屬結(jié)晶程度較好的天然鱗片石墨礦床,風(fēng)化程度較深,礦石較松軟,易于磨礦處理,加之礦石可浮選性良好,其加工手段、方法較簡便。

        為了更好的為開發(fā)利用應(yīng)用提供依據(jù),進行了礦區(qū)石墨礦產(chǎn)初選及精選可選性試驗。

        3礦區(qū)石墨礦產(chǎn)初選性試驗

        3.1試樣備制

        試驗樣由在礦區(qū)代表性地采集礦石送至實驗室。樣品中主要礦物成份為石墨,脈石礦物有石英、長石、云母等。將采來樣品經(jīng)破碎、篩分、混合、縮分,按照Q=Kd2(K取0.2)制備成選礦試驗樣。試樣制備流程見圖1,試樣化學(xué)分析結(jié)果和光譜半定量分析結(jié)果分別見表1和表2。所選送原礦樣經(jīng)化驗其固定碳品位為10.80%。

        3.2選礦試驗

        選送原礦樣經(jīng)化驗其固定碳品位較高,為10.80%,擬采用浮選法加以回收。

        圖1 試樣制備流程

        SiO2TiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO69.580.368.804.120.420.82K2ONa2OP2O5燒失量SO2總計1.730.150.09913.650.08699.80

        表2 原礦光譜半定量分析結(jié)果   %

        試驗設(shè)備采用XFD5—63型單槽3 L浮選機,XFD5—63型單槽1.5 L浮選機以及240 mm×90 mm錐形球磨機;試驗用藥劑采用煤油作為撲收劑,2號油作為起泡劑。

        (1) 磨礦細度試驗。按優(yōu)先浮選流程進行試驗(見圖2)。試驗結(jié)果表明:選擇磨礦時間為3 min較為適宜,其粗礦品位為27.51%,回收率為97.90%,此時的磨礦產(chǎn)品中-100目含量為71.56%。

        圖2 浮選流程

        (2) 流程試驗。試驗了3種開路方案,試驗結(jié)果見表3。從表3可以得出,方案Ⅱ為最佳流程。該流程結(jié)構(gòu)最簡單,選礦指標(biāo)最好。

        表3 3 種流程方案比較

        4石墨精礦可選性試驗

        4.1試樣備制

        試驗流程中所采試驗樣全為原生礦,分別在T72、K7、D1三處采集,經(jīng)球磨—浮選加工成石墨礦初級產(chǎn)品,包裝完好運至實驗室。根據(jù)經(jīng)驗公式Q=Kd2(K=0.2)進行混合縮分。同時根據(jù)要求進行了原礦性質(zhì)分析。

        4.2提純試驗

        通過對原礦性質(zhì)分析研究,綜合考慮技術(shù)可行性及經(jīng)濟合理性,對原礦采用化學(xué)提純法,即目前國內(nèi)采用最多的氫氧化鈉高溫熔融法進行試驗。選礦流程見圖3。

        圖3 化學(xué)提純法選礦流程

        4.3試驗結(jié)果

        原礦為中炭混目鱗片狀石墨,固定炭含量為86.08%,其中+100目級別的產(chǎn)率 31.54%,+200目級別的產(chǎn)率為64.94%。采用NaOH高溫熔融提純法,使+200目級別的原礦固定炭含量提高到99%以上,最終推薦的高炭產(chǎn)品為4個。試驗結(jié)果見表4。

        表4 熔融選礦試驗最終結(jié)果

        該法工藝成熟,易于工人操作,產(chǎn)品質(zhì)量較為穩(wěn)定,勞動條件好。

        5結(jié)論

        通過對礦區(qū)石墨礦的加工技術(shù)技能攻關(guān)研究,為礦山石墨礦石提供可行依據(jù),進而行成最優(yōu)選礦流程,保證資源回收水平達標(biāo)并確保礦山生產(chǎn)石墨精礦品位達到市場要求。

        參考文獻:

        [1]《礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊》編委會.礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊[M].北京:地質(zhì)出版社,2010.

        [2]DZ/T0207-2002.玻璃硅質(zhì)原料、飾面石材、石膏、溫石棉、硅灰石、滑石、石墨礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范[S].

        [3]江西省定南縣鎮(zhèn)田礦區(qū)石墨礦普查地質(zhì)報告[R].贛州:贛州市定南縣礦產(chǎn)資源管理局,2006(2).(收稿日期:2015-01-19)

        作者簡介:鐘必成(1981-),男,江西定南縣人,主要從事礦產(chǎn)資源管理工作,Email:315930683@qq.com。

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