石墨提純的主要方法
石墨深加工工業(yè)的前提是提純,石墨提純是一個雜亂的物化過程,其提純辦法主要有浮選法、堿酸法、氫氟酸法、氯化焙燒法、高溫法。
浮選法
浮選是一種常用而重要的選礦辦法,石墨具有杰出的天然可浮性,基本上所有的石墨都能夠通過浮選的辦法進行提純,為維護石墨的鱗片,石墨浮選大多采用多段流程。石墨浮選捕收劑一般選用火油,用量為100~200g/t,起泡劑一般采用松醇油或丁醚油,用量為50~250g/t。
張凌燕等采用一次粗選一次掃選,粗精礦5次再磨6次精選的工藝流程,使石墨的檔次由12.74%提高到了93.60%,回收率達91.42%。袁來敏采用一段粗磨,粗精礦經(jīng)二段再磨,5次精選的工藝流程進行試驗,最終使石墨檔次由6.76%提高到了97.84%,回收率達92.63%,不僅獲得了高檔次石墨精礦,還維護了石墨的鱗片結構。
依據(jù)石墨礦嵌布粒度細的特色,李碩夫等對山東某磨礦后的石墨進行分級浮選,采用粗選和4次精選、2次掃選的多段流程得到了檔次為97%,回收率為83%的石墨精礦。對微晶石墨的浮選,需防止脈石礦藏(如絹云母)的浮選夾雜,然后降低浮選的選擇性,其影響受脈石顆粒大小、微晶石墨的精礦濃度及回水等因素相關。
近年來,浮選柱是選礦運用的研討熱門,在石墨選礦中也得到了廣泛運用。呂一波等針對鱗片石墨的浮選特性設計了浮選柱,試驗結果表明:在循環(huán)壓力為0.04MPa、礦漿質(zhì)量濃度為40g/L、柱體高度為1550mm、捕收劑用量為200g/t 條件下,石墨浮選效果較好,得到檔次為94.19%的石墨精礦。
大鱗片石墨的價值及運用均比細鱗片石墨大得多,并且一旦破壞就無法恢復。在石墨選礦中維護石墨的大鱗片是選礦過程中不行忽視的問題。謝朝學為維護石墨鱗片結構,對磨礦機磨礦介質(zhì)的種類進行了比較,表明筒棒介質(zhì)磨礦對維護石墨的大鱗片有明顯效果。針對筒棒介質(zhì)磨礦功率低的問題,能夠通過多段磨礦多種介質(zhì)交替運用的辦法來解決。一段磨礦運用筒棒介質(zhì),先回收大鱗片石墨,后續(xù)的再磨再選能夠考慮用常規(guī)的球磨或棒磨。
因石墨具有杰出的天然可浮性,浮選法可使石墨的檔次提高到80%~90%,乃至可達95%左右。該辦法的最大長處是所有提純計劃中能耗和試劑消耗最少、成本最低的一種。但呈極細狀況夾雜在石墨鱗片中的硅酸鹽礦藏和鉀、鈣、鈉、鎂、鋁等元素的化合物,用磨礦的辦法不能將其單體解離,并且不利于維護石墨大鱗片。因此浮選法只是石墨提純的初級手段,若要獲得含碳量99%以上的高碳石墨,必須用其他辦法提純。