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含隐晶质细鳞片石墨选矿试验研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 石墨资源概况

1.1.1 石墨矿床分类

1.1.2 石墨资源分布

1.2 石墨的类型、结构和性质

1.2.1 石墨的类型

1.2.2 石墨的结构

1.2.3 石墨的性质

1.3 石墨开发应用现状

1.3.1 石墨资源开发现状

1.3.2 石墨的应用

1.4 石墨选矿工艺研究现状

1.4.1 石墨选矿方法

1.4.2 晶质石墨浮选工艺研究现状

1.4.3 隐晶质石墨浮选工艺研究现状

1.5 石墨中矿处理工艺研究现状

1.6 研究目的、意义及主要内容

1.6.1 研究的目的、意义

1.6.2 研究的主要内容

第2章 试验原料、设备及试验研究方法

2.1 试验原料的制备

2.2 试验仪器、设备及试剂

2.2.1 试验仪器、设备

2.2.2 试验试剂

2.3 试验研究及测试方法

2.3.1 试验研究方法

2.3.2 试验测试方法

第3章 原矿性质研究

3.1 原矿化学成分分析

3.2 原矿矿物组成特征

3.3 石墨嵌布粒度特征

3.4 原矿矿物组成

3.4.1 原矿XRD分析

3.4.2 原矿矿物组成

3.5 小结

第4章 实验室选矿试验研究

4.1 原则流程的确定

4.2 粗选条件试验研究

4.2.1 磨矿细度试验

4.2.2 捕收剂种类和用量试验

4.2.3 起泡剂2#油用量试验

4.2.4 调整剂石灰用量试验

4.2.5 抑制剂水玻璃用量试验

4.2.6 浮选浓度试验

4.2.7 浮选时间试验

4.2.8 粗选条件验证试验

4.3 扫选药剂用量试验研究

4.3.1 扫选捕收剂柴油用量试验

4.3.2 扫选起泡剂2#油用量试验

4.4 精选条件试验研究

4.4.1 精选再磨结构试验研究

4.4.2 精选一次再磨细度试验

4.4.3 精选二次再磨细度试验

4.4.4 二次精选抑制剂水玻璃用量试验

4.4.5 二次精选捕收剂柴油用量试验

4.4.6 二次精选起泡剂2#油用量试验

4.4.7 精选再磨段数试验研究

4.5 开路流程优化试验研究

4.6 中矿处理方式及其闭路试验研究

4.6.1 中矿处理方式研究

4.6.2 闭路试验研究

4.7 小结

第5章 半工业选矿试验研究

5.1 半工业试验主要设备及药剂

5.2 半工业试验矿石性质

5.3 半工业试验工艺流程、取样与检测制度

5.4 半工业试验调试及结果

5.4.1 半工业试验调试

5.4.2 半工业试验结果

5.5 推荐工艺流程

5.6 小结及建议

第6章 精矿质量分析

6.1 精矿粒度分析

6.2 精矿化学分析

6.3 精矿XRD分析

6.4 精矿SEM分析

6.5 小结

第7章 浮选机理初步探讨

7.1 石灰对黄铁矿的抑制作用机理

7.2 柴油对石墨的捕收作用机理

7.3 水玻璃的作用机理

第8章 结论

参考文献

致谢

附录:攻读硕士期间发表论文和参加科研情况

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摘要

石墨是一种具有优良物理、化学和机械性能的非金属矿物材料,被广泛用于冶金、铸造、化工、机械、电气、国防等工业部门。此外,石墨还是当今新型复合材料的重要原料。随着石墨的不断开采利用,优质石墨尤其是大鳞片石墨资源不断减少。为了满足日益增长的石墨需求,对低品质细鳞片石墨资源进行选矿开发利用十分必要。为此,论文针对四川某地含隐晶质细鳞片难选石墨矿,从原矿性质、粗选条件、精选条件、中矿处理方式、闭路试验及半工业试验几个方面,研究处理此类石墨矿石的选矿工艺。
   原矿性质研究表明,矿石属于含隐晶质细鳞片石墨矿,原矿固定碳含量(等同于其他矿石的品位)为23.53%,主要以鳞片状石墨集合体、细条状石墨、隐晶质石墨形式存在。石墨嵌布粒度细,约80%的石墨颗粒粒度小于0.037mm;与石英、云母、长石、绿泥石、黄铁矿、赤褐铁矿等脉石矿物密切共生,矿石含泥较多,使得石墨与脉石矿物分离困难。
   实验室粗选条件试验研究表明,强化粗磨使粗选磨矿细度-0.074mm含量为92.10%,保证矿浆浓度为25%,矿浆pH值为9.0,石灰用量为1000g/t,水玻璃用量为1000g/t,柴油用量为800g/t,2#油用量为130g/t是粗选取得较好指标的关键。粗选可得固定碳含量为42.61%,回收率为83.63%的石墨粗精矿。粗选尾矿固定碳含量为7.11%,较高,需进行扫选。
   实验室粗选条件、精选条件、中矿处理方式及闭路试验研究表明,适合此类石墨浮选的工艺流程为一次粗磨、一次粗选、一次扫选,粗精矿五次再磨六次精选,中矿1~4集中再磨再选,再选精矿返回一次再磨,再选尾矿直接抛尾,中矿5~7依次返回到二次、三次、四次精选。闭路试验可得固定碳含量为91.61%,回收率为90.01%的石墨精矿。
   半工业试验采用实验室试验所得石墨浮选工艺流程,经半工业调试和稳定生产,最终石墨精矿固定碳含量为92.11%,回收率为87.61%,达到国家中碳LZ(-)45-92标准。试验结果表明,在扩大试验规模和连续作业条件下,实验室试验确定的工艺流程具有良好的稳定性,可靠性和可实现性。
   通过研究,确定了选别含隐晶质细鳞片石墨矿的工艺流程,为四川地区及全国大量含隐晶质细鳞片石墨矿的合理开发利用提供理论依据和技术参考。

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