一种隐晶质石墨浮选精矿的提纯方法

技术领域

本发明属于石墨矿选矿领域，具体涉及一种隐晶质石墨浮选精矿的提纯方法，。

背景技术

高纯石墨具有强度高、抗热震性好、耐高温、抗氧化、电阻系数小、耐腐蚀、易于精密 机加工等优点，是理想的无机非金属材料。目前国内外获取高纯石墨的原料主要是大鳞片石 墨矿。石墨提纯就是采取有效的手段除去其中的杂质，大鳞片石墨矿的提纯方法包括化学提 纯和物理法提纯，化学提纯有：碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法；物理法提纯有：高温法 (又叫热工法)。而隐晶质石墨由于石墨晶体细、含杂高等特点，采用上述提纯方法获得的 效果不够理想，因此，在实际生产中只能作为低端的电池填充材料，无法体现其真正价值。

发明内容

本发明解决的技术问题是，对低品位隐晶质石墨矿浮选获得的含C为(85-90)％的隐晶 质石墨精矿采用再磨-加温漂洗-酸洗-反浮选的方法进行提纯，获得含C高于99％的高纯石 墨精矿。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述隐晶质石墨浮选精矿的提纯方法包括以下步骤：

(1)超细磨脱药(因为石墨浮选精矿是通过浮选获得的，因此在矿物的表面会有残余的 选矿药剂，比如煤油、松醇油等)：将质量百分比浓度为50—70％的隐晶质石墨浮选精 矿进行超细磨矿，获得磨矿产品；所述磨矿产品中矿粒粒径小于0.010mm的矿粒占矿粒 总质量的95％以上；

(2)两段加温漂洗浓缩：将磨矿产品导入加温搅拌桶内，进行加温搅拌后，静置保温浓 缩，获得第一段脱药矿浆；对第一段脱药矿浆注入清水，将第一段脱药矿浆浓度调节至 质量百分比浓度为13—17％，优选为15％后进行加温搅拌，静置保温浓缩，获得第二段脱 药矿浆；

(3)90℃恒温酸泡：将第二段脱药矿浆导入铝制恒温搅拌桶内，将温度恒定在90℃， 加入浓硫酸进行搅拌酸泡0.8—1.2h，优选为1h，获得反浮选矿浆；

(4)反浮选：将反浮选矿浆料导入防腐浮选机内，加入胺类捕收剂SM，进行反浮选除 杂，获得的泡沫产品为杂质，浮选槽底的产品即为碳含量大于99％的高纯石墨精矿。

优选地，步骤(2)所述两段加温漂洗浓缩是将磨矿产品导入加温搅拌桶内，在75— 95℃进行第一段搅拌漂洗1—2h后进行静置保温浓缩0.5—1h，将澄清水脱除后获得第一段 脱药矿浆，第一段脱药矿浆质量百分比浓度为65—75％，优选为70％；对第一段脱药矿浆注 入清水，将第一段脱药矿浆质量百分比浓度调节至13—17％，优选为15％后，在75—95℃进 行第二段搅拌漂洗1—2h后进行静置保温浓缩0.5—1h，将澄清水吸出后获得第二段脱药矿 浆，第二段脱药矿浆质量百分比浓度为65—75％，优选为70％。

优选地，步骤(3)所述浓硫酸为体积百分比浓度为98％的硫酸，浓硫酸加入量为：每t 第二段脱药矿浆中加入40—80kg浓硫酸。

优选地，步骤(4)所述胺类捕收剂SM的质量百分比浓度为0.03—0.07％，优选为 0.05％，胺类捕收剂SM的加入量为：每t反浮选矿浆料中加入5—10g胺类捕收剂SM。 5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述胺类捕收剂SM的质量百分比浓度为 0.05％；所述胺类捕收剂SM的配制方法为：将十二胺、硫酸铝、乙醇、醋酸、纯净水按照质 量比为4:1:2:3：20000，在常温下搅拌25—35min获得。

上述隐晶质石墨浮选精矿中各化学成分的质量百分比含量为：C85～90％，CaO0.1～ 0.5％，MgO0.5～1.5％，SiO₂2～4％，Al₂O₃0.5～2％，K₂O0.1～0.4％，TFe0.2～0.5％，S 0.1～0.5％；隐晶质石墨浮选精矿的粒度范围≤0.034mm，其中的石墨晶体粒径≤0.010mm。

下面对本发明作进一步说明：

将质量百分比浓度为50—70％的隐晶质石墨浮选精矿进行超细磨矿，是由于隐晶质石墨 表面光滑，且堪布粒度细，该浓度下可以加大其与磨矿介质的接触几率，有效确保其单体解 离和脱药效果。

所述两段加温漂洗浓缩都是在75-95℃区间，同时进行搅拌漂洗1-2小时，该温度区间 是选矿残余药剂的最佳溶解温度，长时间的搅拌有利于药剂的解吸；0.5-1小时的恒温浓缩 脱水可以去除溶解在水中的药剂，确保药剂的脱除效果。

所述90℃恒温酸泡1小时是在铝制搅拌桶中进行的，可以防止强酸与其它周边介质反 应产生杂质，保证强酸对细粒石墨晶体的酸化效果，大幅降低石墨的可浮性。

所述反浮选作业是在pH值<1的强酸性条件下进行的，采用的胺类捕收剂SM的配置方 法为：将十二胺、硫酸铝、乙醇、醋酸、纯净水按照质量比为4:1:2:3：20000，在常温下 搅拌30分钟获得，该捕收剂在强酸性条件下对除石墨外的氧化矿具有极好的选择性，确保 的除杂的效果。

隐晶质石墨的天然可浮性好，但是其中的部分杂质如：云母、粘土等亦具有很好的天然 可浮性，因此常规的浮选工艺难以获得高品位的石墨浮选精矿。而通过浮选获得的隐晶质石 墨精矿采用常规的石墨提纯方法难以获得进一步富集，因此工业上通常直接将其作为低端材 料出售，导致珍贵资源的浪费。

本发明充分针对隐晶质石墨浮选精矿中石墨晶体粒度细小、常温下性质稳定、天然可浮 性好、矿物表面浮选药剂残余等特点，通过采用“超细磨脱药-两段加温漂洗浓缩-90℃恒 温酸泡1小时-反浮选除杂”工艺处理后，获得含碳(C)大于99％的高纯石墨精矿。

本发明的有益效果是，本发明提供一种隐晶质石墨浮选精矿的提纯方法，是一种环保、 高效的选矿方法，其可以直接利用隐晶质石墨矿的浮选精矿产品进入此工艺系统。采用本工 艺方法处理含C85-90％的隐晶质石墨浮选精矿，获得品位大于99％高纯石墨精矿，C回收率 75％左右，该工艺属于行业首创。

具体实施方式

原矿为湖南郴州鲁塘镇的隐晶质石墨矿浮选获得的隐晶质石墨浮选精矿，C品位为 89.62％。本发明针对该矿采用再磨-加温漂洗-酸洗-反浮选的方法进行提纯。此工艺为隐晶 质石墨浮选精矿的提纯提供了新工艺。隐晶质石墨浮选精矿化学多元素分析见表1。

表1原矿化学多元素分析

工艺流程：

1)隐晶质石墨浮选精矿经浓密机浓缩至65％的浓度，进入超细磨立磨机进行磨矿，获 得0.010mm粒级含量为98.43％的磨矿产品；

2)将上述磨矿产品导入加温搅拌桶内，在90℃条件下进行第一段搅拌漂洗1.2小时， 后进行静置保温浓缩0.6小时，将澄清水脱除后获得第一段浓度约为70％左右的脱药矿浆；

3)对上述脱药搅拌桶内的第一段脱药矿浆注入清水，将浓度调节至17％后，在9395℃ 条件下进行第二段搅拌漂洗1.5小时，后进行静置保温浓缩0.6小时，将澄清水吸出后获得 第二段浓度为65％的脱药矿浆；

4)将上述脱药矿浆导入铝制恒温搅拌桶内，将温度恒定在90℃，同时加入浓度为98％ 的浓硫酸，对干矿的用量为47公斤/吨，搅拌浸泡1小时，获得反浮选矿浆；

5)将反浮选矿浆料导入防腐浮选机内加入浓度为0.05％的胺类捕收剂SM，对干矿的用 量为8克/吨，矿浆pH值为1.5，浮选浓度为22％左右，进行反浮选除杂，获得的泡沫产品 为杂质，浮选槽底的产品即为含碳(C)99.3％的高纯石墨精矿。

具体选矿指标见表2。

表2湖南郴州鲁塘镇的隐晶质石墨浮选精矿提纯选矿试验结果/％