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从磨矿性能角度解决大鳞片石墨的保护问题 ① 康 健１，２， 黄 鹏１，２， 刘 爽１，２， 白 丁１，２， 李 健１，２， 林 璠１，２， 林 楠１，２ （１．国土资源部稀土稀有稀散矿产勘查及综合利用重点实验室，湖北 武汉 ４３００３４； ２．湖北省地质实验测试中心， 湖北 武汉 ４３００３４） 摘 要 针对国外某大鳞片石墨矿，结合磨矿细度与浮选精矿筛析数据，在保护矿石中大鳞片石墨的同时，简化了工艺流程，最终 采取阶段磨矿、一粗两精一扫⁃筛分分级的浮选工艺流程，获得了产率 ４．３７％、品位 ９２．８１％、回收率 ７９．５９％的大鳞片石墨精矿，以及 产率 ０．８０％、品位 ９１．２３％、回收率 １４．２９％的细鳞片石墨精矿。 关键词 石墨； 大鳞片石墨； 阶磨阶选； 磨矿； 浮选； 筛分 中图分类号 ＴＤ９２文献标识码 Ａｄｏｉ１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－６０９９．２０２０．０２．０１２ 文章编号 ０２５３－６０９９（２０２０）０２－００５５－０５ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌａｒｇｅ-ｓｃａｌｅ Ｇｒａｐｈｉｔｅ ｂｙ Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＫＡＮＧ Ｊｉａｎ１，２， ＨＵＡＮＧ Ｐｅｎｇ１，２， ＬＩＵ Ｓｈｕａｎｇ１，２， ＢＡＩ Ｄｉｎｇ１，２， ＬＩ Ｊｉａｎ１，２， ＬＩＮ Ｆａｎ１，２， ＬＩＮ Ｎａｎ１，２ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｒａｒｅ ａｎｄ Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｌａｎｄ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ｗｕｈａｎ ４３００３４， Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ； ２．Ｈｕｂｅｉ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００３４， Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ａｎ ｏｖｅｒｓｅａｓ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｏｒｅ， ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｆｉｎｅｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｂｙ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ， ｗｈｉｌｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｓｈｅｅｔｓ ｔｈｅｒｅｉｎ． Ａ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ， ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ａ ｓｔａｇｅｄ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ａ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈ ｏｎｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｒｏｕｇｈｉｎｇ， ｏｎｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ａｎｄ ｔｗｏ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｃｌｅａｎｉｎｇ， ａｎｄ ａ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ， ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｏｆ ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｓｈｅｅｔｓ ｗｉｔｈ ｙｉｅｌｄ， ｇｒａｄｅ ａｎｄ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ４．３７％， ９２．８１％ ａｎｄ ７９．５９％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ ｏｆ ｆｉｎｅ ｓｈｅｅｔｓ ｗｉｔｈ ｙｉｅｌｄ， ｇｒａｄｅ ａｎｄ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ０．８０％， ９１．２３％ ａｎｄ １４．２９％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｇｒａｐｈｉｔｅ； ｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅ ｇｒａｐｈｉｔｅ； ｓｔａｇｅｄ⁃ｇｒｉｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｓｔａｇｅｄ⁃ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ； ｇｒｉｎｄｉｎｇ； ｆｌｏｔａｔｉｏｎ； ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ 石墨是碳元素的结晶之一，具有耐高温、抗腐蚀、 强度大、韧性好、自润滑强度高、导热、导电、可塑性等 特性，广泛应用于冶金、机械、电子、化工、轻工、军工、 国防、航天及耐火材料等行业，是当今高新技术发展必 不可少的非金属材料之一［１］。 根据石墨结晶特点，分为晶质石墨（鳞片）和隐晶 质石墨（土状）两类。 其中鳞片石墨根据其鳞片大小，又 分为大鳞片石墨和细鳞片石墨，一般来讲，－０．１４７ ｍｍ 的鳞片状石墨称为细鳞片石墨，经济价值相对较低，我 国的晶质石墨（鳞片）也主要以细鳞片为主。 大鳞片石墨则通常指＋０．３ ｍｍ、＋０．１８ ｍｍ、＋０．１５ ｍｍ 的鳞片状石墨，由于其特有的理化性质，在工业上具有 不可替代性，经济价值较高［２］。 因此，在选矿工艺上， 大鳞片石墨的浮选一般要求能早收尽量早收，以达到 保护大鳞片的目的［３－５］。 本文以莫桑比克某大鳞片石墨矿为研究对象，主 要从磨矿性能的角度出发，重点跟踪不同磨矿细度条 件下大鳞片石墨的走向，从而解决大鳞片石墨的保护 问题，达到精矿产品经济效益最大化的目的。 １ 矿石性质与仪器设备 １．１ 矿石性质 试样化学多元素分析结果见表 １。 该石墨矿呈片 状构造及片麻状构造，矿石的组成矿物种类主要为石 墨、斜长石、水云母、透辉石、石英等，以及褐铁矿和少 量的黄铁矿等金属矿物。 石墨主要以片状和片状集合 体的形式存在，晶体粒径变化较大，一般介于 ０．０２ ～ ２．４ ｍｍ 之间，多呈定向排列。 ①收稿日期 ２０１９－１１－１３ 作者简介 康 健（１９８８－），男，湖南新化人，工程师，主要从事石煤钒、石墨、稀土方面的选冶研究工作。 第 ４０ 卷第 ２ 期 ２０２０ 年 ０４ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 ＭＩNＩNＧ ＡND ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥNＧＩNＥＥＲＩNＧ Ｖｏｌ．４０ №２ Ａｐｒｉｌ ２０２０ 表 １ 试样化学多元素分析结果（质量分数） ／ ％ 固定碳ＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ＣａＯＭｇＯ ５．１０５４．６５１５．９４０．９１０．８０ Ｋ２ＯＮａ２ＯＴＦｅ２Ｏ３ＰＳ １．８００．７４１１．３００．１２０．１２ 石墨嵌布特性见表 ２。 由表 ２ 可以看出，该石墨 矿以大鳞片石墨为主。 表 ２ 石墨的嵌布粒度分布表 粒级 ／ ｍｍ 颗粒数 ｎ 颗粒百分含量 ／ ％ 平均粒径 ｄ ／ ｍｍ ｎｄ ／ ｍｍ 分布率 ／ ％ ＋０．３ １１０２７．７１０．５４６０．３５５８．４７ －０．３＋０．１５１３０ ３２．７５０．２３２９．８７２８．９４ －０．１５＋０．０４５１３４３３．７５ ０．０９２１２．３３１１．９５ －０．０４５＋０．０２２３５．７９ ０．０２９０．６６０．６４ －０．０２０ ００００ 合计３９７１０００．３３１０３．２１１００．００ 为了更好地了解样品性质，以及样品破碎加工后， 石墨在各个粒级的分布情况，对－２ ｍｍ 试验样品进行 了筛分分析，结果见表 ３。 表 ３ 试样粒度筛析结果 粒级 ／ ｍｍ 产率 ／ ％ 品位 ／ ％ 累积品位 ／ ％ 分布率 ／ ％ 累积分布率 ／ ％ ＋０．３ ６０．８５６．８０６．８０７７．３０７７．３０ －０．３＋０．１５２０．７３４．０７ ６．１０１５．７７９３．０７ －０．１５＋０．０７４１３．１５２．２１ ５．５６５．４３９８．５０ －０．０７４５．２７ １．５２５．３５１．５０１００．００ 合计１００．００５．３５１００．００ 从表 ３ 可以看出，该石墨矿经破碎后，＋０．３ ｍｍ 和 －０．３＋０．１５ ｍｍ 两个粒级的分布率分别为 ７７．３０％和 １５．７７％。 不难看出，破碎过程中大鳞片石墨被破坏的 程度很小，且部分－０．３ ｍｍ 粒级石墨以片状集合体的 形式存在于＋０．３ ｍｍ 粒级原矿中，需要适当的磨矿才 能单体解离。 １．２ 仪器设备及测试方法 主要试验设备及仪器锥形球磨机（ＸＭＱ２４０型 ９０ 和 ＸＭＱ１５０５０ 型）；浮选机（ＸＦＤⅢ－１．５Ｌ 型和 ＸＦＤⅢ－０．５Ｌ 型）；真空过滤机（ＸＴＬＺ－Φ２６０／ Φ２００ 型）；电热鼓风干燥箱（ＷＧＬ－２３０Ｂ 型）。 固定碳测试方法依照国标 ＧＢ３２５１２００８ 石墨 化学分析方法进行分析，即分析石墨中的灰分、挥发 分，然后用总量减去灰分、挥发分，其值为固定碳。 ２ 浮选试验 磨矿细度是选矿试验中一个非常重要的参数，它 直接关系到目的矿物的单体解离与否，对试验指标有 着重要的影响。 对于大鳞片石墨矿而言，由于要防止 磨矿过程中对大鳞片石墨的破坏，磨矿细度更是重中 之重。 本次研究主要从磨矿性能的角度出发，重点跟踪 不同磨矿细度条件下大鳞片石墨的走向，因此，研究过 程中浮选药剂制度和工艺流程将以固定的条件给出， 重点考察不同磨矿细度条件对最终精矿产品的影响。 ２．１ 一段磨矿细度试验 一段磨矿使用的磨矿设备为锥形球磨机，设备型 号为 ＸＭＱ２４０９０，每次磨矿样品质量 ５００ ｇ，磨矿浓度 ５０％，使用 ０．３ ｍｍ 和 ０．１５ ｍｍ 的标准筛进行筛析试验， 结果见表 ４。 从表 ４ 可以看出，随着磨矿时间增加， －０．１５ ｍｍ 粒级产率从 ４３．０８％依次提升至 ６３．４８％， ＋０．３ ｍｍ 粒级产品石墨的分布率从 ６７． １２％ 降至 ４７．３１％，－０．３＋０．１５ ｍｍ 粒级分布率从 ２０．３８％上升至 ２９．６１％，－０．１５ ｍｍ 粒级产品石墨分布率从 １２．５０ 提升 至 ２３．０８％。 表 ４ 一段磨矿筛析数据统计表 磨矿时间 ／ ｍｉｎ 粒级 ／ ｍｍ 产率 ／ ％ 品位 ／ ％ 分布率 ／ ％ ＋０．３ ３４．４２９．６９６７．１２ ０．５ －０．３＋０．１５２２．５０ ４．５０２０．３８ －０．１５ ４３．０８１．４４１２．５０ 合计１００．００４．９７１００．００ ＋０．３ ２４．９８１１．６５６０．０５ １ －０．３＋０．１５２６．６３ ４．４９２４．６７ －０．１５ ４８．３９１．４１１５．２８ 合计１００．００４．８５１００．００ ＋０．３ １７．１８１５．７６５４．５９ ３ －０．３＋０．１５２６．５４ ５．１３２７．４７ －０．１５ ５６．２８１．５８１７．９４ 合计１００．００４．９６１００．００ ＋０．３ １１．３８２０．９１４７．３１ ５ －０．３＋０．１５２５．１４ ５．９２２９．６１ －０．１５ ６３．４８１．８３２３．０８ 合计１００．００５．０３１００．００ ２．２ 一段磨矿浮选试验 为减少浮选过程中对大鳞片石墨的破坏，尽可能 多地回收大鳞片石墨，一段浮选采用快速闪浮，详细的 工艺流程和药剂制度见图 １。 浮选试验数据见表 ５，粗 精矿粒度筛析结果见表 ６。 ６５矿 冶 工 程第 ４０ 卷 B3 A0g/t 2 min5A 1 min 2A - *233 250 30 A,63 2 min Na2CO3 2000 图 １ 一段磨矿⁃浮选流程 表 ５ 一段磨矿⁃浮选试验结果 －０．１５ ｍｍ 粒级 含量／ ％ 产品 名称 产率 ／ ％ 品位 ／ ％ 回收率 ／ ％ ４５ 粗精矿９．９１４９．５４９５．１４ 尾矿９０．０９０．２８４．８６ 合计１００．００５．１６１００．００ ５０ 粗精矿８．４０５７．４８９４．６７ 尾矿９１．６００．３０５．３３ 合计１００．００５．１０１００．００ ５５ 粗精矿８．１９５８．３９９４．５２ 尾矿９１．８１０．３０５．４８ 合计１００．００５．０６１００．００ ６０ 粗精矿９．６３４８．３６９２．７７ 尾矿９０．３７０．４０７．２３ 合计１００．００５．０２１００．００ 表 ６ 一段浮选粗精矿筛析统计结果 －０．１５ ｍｍ 粒级 含量／ ％ 粒级 ／ ｍｍ 产率／ ％ 作业对原矿 品位 ／ ％ 分布率／ ％ 作业对原矿 ４５ ＋０．３ ４４．５１４．４１７５．２６６７．６２６４．３３ －０．３＋０．１８１７．４２１．７３ ５７．３２２０．１６１９．２８ －０．１８＋０．１５３．４６０．３４ ４５．９７３．２１３．０５ －０．１５３４．６１ ３．４３１２．７５８．９１８．４８ 合计１００．００９．９１４９．５４１００．００９５．１４ ５０ ＋０．３ ４１．９０３．５２８３．６９６１．０１５７．７６ －０．３＋０．１８２１．９８１．８５ ６０．２９２３．０５２１．８２ －０．１８＋０．１５６．０６０．５１ ５０．３３５．３１５．０３ －０．１５３０．０６ ２．５２２０．３３１０．６３１０．０６ 合计１００．００８．４０５７．４８１００．００９４．６７ ５５ ＋０．３ ３７．６５３．０８８７．１５５６．２０５３．１２ －０．３＋０．１８２１．１５１．７３ ６５．３８２３．６８２２．３８ －０．１８＋０．１５５．３２０．４４ ５３．４５５．１５４．８７ －０．１５３５．８８ ２．９４２４．３６１４．９７１４．１５ 合计１００．００８．１９５８．３９１００．００９４．５２ ６０ ＋０．３ ２８．７２２．７７８８．６９５２．６８４８．８７ －０．３＋０．１８１７．５６１．６９ ６８．７３２４．９５２３．１５ －０．１８＋０．１５５．８４０．５６ ５６．４５６．８２６．３３ －０．１５４７．８８ ４．６１１５．７１１５．５５１４．４２ 合计１００．００９．６３４８．３６１００．００９２．７７ 从表 ５ 可以看出，随着磨矿细度从－０．１５ ｍｍ 占 ４５％提升至 ６０％，粗精矿品位呈先升后降的趋势，粗精 矿回收率从 ９５．１４％降至 ９２．７７％。 从表 ６ 结合表 ２ 和表 ４ 结果可以看出，当磨矿细 度低于－０．１５ ｍｍ 占 ５０％时，＋０．３ ｍｍ 和－０．３＋０．１５ ｍｍ 粒级精矿与原矿中石墨的嵌布粒度分布情况相近。 此 时，石墨矿中的大鳞片石墨处于与脉石矿物的易分离 阶段，该阶段以片状集合体石墨的解离为主，不仅粗精 矿品位提升较快，而且大鳞片石墨在磨矿中受到的破 坏力较小。 随着磨矿细度继续增加，可以明显看到粗精矿中 ＋０．３ ｍｍ 粒级对原矿回收率大幅度降低，而品位却提 升较小，经镜下观察，粗精矿中＋０．３ ｍｍ 粒级的大鳞片 石墨在边缘地带存在脉石矿物的连生现象，由于 ＸＭＱ２４０９０ 型锥形球磨机使用的钢球较大，易破坏大 鳞片石墨，而且钢球之间的空隙较大，较难对这一部分 连生的脉石矿物进行解离。 一段磨矿细度以－０．１５ ｍｍ 粒级占 ５０％为宜。 ２．３ 二段磨矿浮选试验 从一段磨矿试验结果可知，一段磨矿主要以大鳞 片石墨的片状集合体解离为主，使得其向自身粒度区 间转移，而大鳞片的降目现象则不明显。 二段磨矿主要是提升大鳞片石墨的品级，为提升 磨矿效率、减少大鳞片石墨被破坏的几率，二段磨矿使 用 ＸＭＱ１５０５０ 锥形球磨机，在不同磨矿时间下进行 二段浮选试验，工艺流程见图 ２，结果见表 ７，精矿筛析 结果见表 ８。 由表 ７～８ 可知，一段粗精矿不磨矿直接 精选的情况下，＋０．３ ｍｍ 粒级产品品位基本没有提升， 相反回收率下降了 ２ 个百分点，而－０．３ ｍｍ 粒级品位 提升颇大，可以看出一段粗精矿＋０．３ ｍｍ 粒级产品基 本没有脉石矿物夹杂，脉石矿物主要与鳞片石墨连生 为主。 A,*23 A0g/t 3 min;4 2 233 800 ,,63 3 min 图 ２ 二段磨矿⁃浮选流程 当磨矿细度提升到－０．１５ ｍｍ 粒级占 ３３．１４％时， ＋０．３ ｍｍ 粒级精矿品位有明显提升，达到了 ９０．６８％， 此时对原矿产率为 ２．９５％，对原矿回收率为 ５１．７２％。 当磨矿细度继续提升至－０．１５ ｍｍ 占 ３５．２８％时， 除精矿品位有一定程度提升外，其余选矿指标变化不 ７５第 ２ 期康 健等 从磨矿性能角度解决大鳞片石墨的保护问题 表 ７ 二段磨矿⁃浮选试验结果 －０．１５ ｍｍ 粒级 含量／ ％ 产品 名称 产率／ ％ 作业对原矿 品位 ／ ％ 回收率／ ％ 作业对原矿 ３０．０６ 精矿７３．３５６．１６７７．６５９８．３３９３．０９ 尾矿２６．６５２．２４３．６３１．６７１．５８ 一段粗精矿１００．００８．４０５７．９２１００．００９４．６７ ３３．１４ 精矿６３．８７５．３７８６．２１９４．４０８９．３７ 尾矿３６．１３３．０３９．０４５．６０５．３０ 一段粗精矿１００．００８．４０５８．３３１００．００９４．６７ ３５．２８ 精矿５９．９４５．０３８９．１７９４．０９８９．０８ 尾矿４０．０６３．３７８．３８５．９１５．５９ 一段粗精矿１００．００８．４０５６．８１１００．００９４．６７ ３８．０９ 精矿５７．７６４．８５９３．２５９４．２３８９．２１ 尾矿４２．２４３．５５７．８１５．７７５．４６ 一段粗精矿１００．００８．４０５７．１６１００．００９４．６７ 表 ８ 二段浮选精矿筛析结果统计结果 －０．１５ ｍｍ 粒级 含量／ ％ 粒级 ／ ｍｍ 产率／ ％ 作业对原矿 品位 ／ ％ 分布率／ ％ 作业对原矿 ３０．０６ ＋０．３ ５４．７４３．３７８４．８５５９．８２５５．６９ －０．３＋０．１８２３．７２１．４６ ７８．４６２３．９７２２．３１ －０．１８＋０．１５５．０４０．３１ ７６．５１４．９７４．６３ －０．１５１６．５０ １．０２５２．６０１１．２４１０．４６ 合计１００．００６．１６７７．６５１００．００９３．０９ ３３．１４ ＋０．３ ５５．０２２．９５９０．６８５７．８７５１．７２ －０．３＋０．１８２４．８９１．３７ ８６．５９２５．５０２２．７９ －０．１８＋０．１５５．８００．３１ ８３．７１５．６３５．０３ －０．１５１４．２９ ０．７４６６．３６１１．００９．８３ 合计１００．００５．３７８６．２１１００．００８９．３７ ３５．２８ ＋０．３ ５４．６３２．７５９３．５０５７．２８５１．０３ －０．３＋０．１８２４．３９１．２３ ９２．７０２５．３６２２．５９ －０．１８＋０．１５５．９４０．３０ ９０．２５６．０１５．３５ －０．１５１５．０４ ０．７５６７．２９１１．３５１０．１１ 合计１００．００５．０３８９．１７１００．００８９．０８ ３８．０９ ＋０．３ ４８．９７２．３８９４．５５４９．６５４４．２９ －０．３＋０．１８２８．９８１．４１ ９３．９７２９．２０２６．０５ －０．１８＋０．１５８．２１０．４０ ９１．８０８．０８７．２１ －０．１５１３．８４ ０．６６８８．０６１３．０７１１．６６ 合计１００．００４．８５９３．２５１００．００８９．２１ 明显，配合镜下观察，其原因可能为＋０．３ ｍｍ 粒级大鳞 片石墨周围有水云母、褐铁矿等较易解离的脉石矿物， 球磨机中的细粒钢球对其有较好的解离作用，使得各 个粒级的大鳞片石墨仅在原有粒级进行解离。 而继续增大磨矿细度，＋０．３ ｍｍ 粒级大鳞片石墨 回收率开始大幅度下降，大鳞片石墨的破坏程度开始 逐渐增大。 综合考虑，二段磨矿细度以－０．１５ ｍｍ 粒级 占 ３５．２８％为宜。 ２．４ 三段磨矿浮选试验 二段磨矿后已基本达到了保护大鳞片石墨的目 的，但－０．１５ ｍｍ 粒级精矿尚未完全单体解离，品位难 以提高，故此对其进行了第三段磨矿试验，此次精选为 空白精选，浮选时间为 ２ ｍｉｎ，最终试验结果见表 ９。 表 ９ 三段磨矿⁃浮选试验结果 －０．０７４ ｍｍ 粒级 含量／ ％ 产品 名称 作业产率 ／ ％ 品位 ／ ％ 作业回收率 ／ ％ ６０ 精矿６６．６６８８．１６８７．３４ 尾矿３３．３４２５．５５１２．６６ 二段精矿１００．００６７．２９１００．００ ７０ 精矿６１．８２９１．５２８３．２７ 尾矿３８．１８２９．７７１６．７３ 二段精矿１００．００６７．９５１００．００ ８０ 精矿５６．１５９３．１７７８．６９ 尾矿４３．８５３２．３１２１．３１ 二段精矿１００．００６６．４８１００．００ 由表 ９ 可知，三段磨矿细度为－０．０７４ ｍｍ 粒级占 ７０％时，可以得到品位为 ９１．５２％的精矿产品。 ２．５ 闭路试验 在大鳞片磨矿细度试验和细鳞片磨矿细度试验确 定的较优条件下进行了闭路试验，中矿 １ 和中矿 ２ 品 位较低，合并后返回粗选流程；中矿 ３ 则返回三段磨 矿，闭路试验流程见图 ３，结果见表 １０，精矿各粒级分 析结果见表 １１。 闭路试验结果表明，采用阶段磨矿、一 粗两精一扫⁃筛分分级浮选流程，可获得产率 ４．３７％、品 位 ９２．８１％、回收率 ７９．５９％的大鳞片石墨精矿，以及产率 ０．８０％、品位９１．２３％、回收率１４．２９％的细鳞片石墨精矿。 B3 A0g/t 2 min5A 1 min 2A * 2 1 , 250 30 2 min5A 1 min 2A 100 15 3 min;4800 63 2 min Na2CO3 2000 -0.15 mmC50 63 231 232 D31 D33 D32 3 3 min 4 min -0.15 mmC35.28 63-0.074 mmC70 2 2 3 min -0.15 mm0.15 mm 图 ３ 闭路试验流程 表 １０ 闭路流程试验结果 产品名称产率／ ％品位／ ％回收率／ ％ 精矿 １（大鳞片石墨）４．３７９２．８１７９．５９ 精矿 ２（细鳞片石墨）０．８０９１．２３１４．２９ 尾矿９４．８３０．３３６．１２ 原矿１００．００５．１１１００．００ ８５矿 冶 工 程第 ４０ 卷 表 １１ 大鳞片精矿产品各粒级分析结果 粒级／ ｍｍ 产率／ ％ 作业对原矿 品位 ／ ％ 回收率／ ％ 作业对矿 ＋０．３ ６２．０１２．７１９３．５０６２．４７４９．７２ －０．３＋０．１８２９．５２ １．２９９２．０５２９．２８２３．３０ －０．１８＋０．１５８．４７０．３７ ９０．７３８．２５６．５７ 合计１００．００４．３７９２．８１１００．００７９．５９ ３ 结 论 １） 采用阶段磨矿、一粗两精一扫结合筛分分级的 浮选流程，在保护大鳞片石墨的同时，获得了产率 ４．３７％、品位 ９２．８１％、回收率 ７９．５９％的大鳞片石墨精 矿，以及产率 ０．８０％、品位 ９１．２３％、回收率 １４．２９％的 细鳞片石墨精矿。 ２） 提出了利用大鳞片石墨、细鳞片石墨、鳞片石 墨集合体和脉石矿物磨矿性能的差异，把磨矿细度和 浮选精矿筛析数据相结合，制定适宜的磨矿参数的选 矿思路，既合理保护了矿物中的大鳞片石墨，又简化了 浮选工艺流程，避免分级磨浮等流程的冗杂性。 ３） 添加筛分分级工艺实现了大鳞片石墨的快速 产品化，减少对大鳞片石墨的进一步破坏，同时降低了 后续浮选流程的处理量，降低生产成本，达到了经济效 益的最大化。 参考文献 ［１］ Ｉｎａｇｋｉ Ｍ， Ｔｏｙｏｄａ Ｍ， Ｋａｎｇ Ｆ Ｙ， ｅｔ ａｌ． Ｐｏｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｅｘｆｏｌｉａｔｅｄ ｇｒａｐｈｉｔｅ Ａ ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ ａ ｊｏｉｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｊｅｃｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ｂｅｔｗｅｅｎ ＮＳＦＣ ａｎｄ ＪＳＰＳ［Ｊ］． Ｎｅｗ Ｃａｒｂｏｎ Ｍａｔｅ⁃ ｒｉａｌｓ， ２００３，１８（４）２４１－２４９． ［２］ 龙 渊，张国旺，李自强． 保护石墨大鳞片的工艺研究进展［Ｊ］． 中国非金属矿工业导刊， ２０１３（２）４４－４７． ［３］ 周 南，周秀峰． 内蒙古自治区某大鳞片石墨矿浮选工艺研究［Ｊ］． 当 代化工， ２０１６（１）１８２－１８４． ［４］ 谢朝学． 保护大鳞片石墨选矿的研究［Ｊ］． 中国非金属矿工业导 刊， ２００５（１）２９－３２． ［５］ 杨香风． 石墨选矿及晶体保护试验研究［Ｄ］． 武汉武汉理工大学 资源与环境工程学院， ２０１０． 引用本文 康 健，黄 鹏，刘 爽，等． 从磨矿性能角度解决大鳞片石 墨的保护问题［Ｊ］． 矿冶工程， ２０２０，４０（２）５５－５９． �������������������������������������������������������������������������������������������������� （上接第 ５４ 页） 酸及油胺与石英作用时，磷酸仍通过石英 ＳｉＯＨ２ ＋和 ＳｉＯＨ 位点吸附于石英扩散层，而原本吸附在石英紧 密层的部分 ＲＮＨ３ ＋脱离，脱离的 ＲＮＨ ３ ＋可能以微弱的 氢键作用聚集在磷酸亲水性薄膜外围，形成不牢固的 双层吸附。 ４ 结 论 １） 磷酸在 ｐＨ＝ ２～１２ 范围内对石英具有抑制作 用，且在酸性条件下抑制作用效果明显，在 ｐＨ ＝ ６ 左 右抑制作用最显著。 ２） 磷酸和油胺均可能在石英表面产生氢键吸附 及物理吸附，没有形成化学吸附。 ３） 酸性条件下，在油胺浮选石英体系中有磷酸存 在时，磷酸及其电离产物会在石英表面形成一层亲水 性薄膜，使石英亲水性增加，同时吸引部分 ＲＮＨ３ ＋ 聚 集在磷酸亲水性薄膜外围，使原本吸附在石英表面的 ＲＮＨ３ ＋减少，降低了捕收剂作用效果，表现为对油胺浮 选石英的抑制。 参考文献 ［１］ 贺周初． 我国磷资源开发利用现状与发展方向探讨［Ｊ］． 矿冶工 程， ２０１２，３２（６）１２８－１３１． ［２］ 刘 朋，葛英勇，刘 鸣，等． 四川某磷矿双反浮选试验研究［Ｊ］． 矿冶工程， ２０１８，３８（３）６３－６５． ［３］ 何东升，刘 星，代 江，等． 两性捕收剂 ＬＤＳ 浮选石英及其作用 机理［Ｊ］． 矿产保护与利用， ２０１７（２）４７－５０． ［４］ 李显波，刘志红，张小武，等． 难免离子对中低品位钙镁质磷矿石 反浮选的影响［Ｊ］． 武汉工程大学学报， ２０１７，３９（６）５５０－５５６． ［５］ 周 坤． 石英表面特性与浮选的研究［Ｄ］． 贵阳贵州大学矿业学 院， ２０１５． ［６］ 景绍慧，何东升，谢志豪． 油胺浮选体系 ＰＯ４ ３－ 对石英的抑制作用［Ｊ］． 矿产保护与利用， ２０１８（３）１３５－１３９． ［７］ Ｗａｎｇ Ｌ， Ｓｕｎ Ｗ， Ｌｉｕ Ｒ Ｑ． Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ ｍｕｓｃｏｖｉｔｅ ａｎｄ ｑｕａｒｔｚ ｂｙ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１４，２１ （９）３５９６－３６０２． ［８］ Ｖｉｄｙａｄｈａｒ Ａ， Ｋｕｍａｒｉ Ｎ， Ｂｈａｇａｔ Ｒ Ｐ． Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｍｉｘｅｄ Ｃａｔｉｏｎｉｃ／ Ａｎｉｏｎｉｃ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒｓ ｉｎ Ｑｕａｒｔｚ⁃Ｈｅｍａｔｉｔｅ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］． Ｍｉｎｅｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｅｘｔｒａｃｔｉｖｅ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ， ２０１４，３５（２） １１７－１２５． ［９］ 王淀佐． 浮选溶液化学［Ｍ］． 长沙湖南科学技术出版社， １９８７． ［１０］ Ｌｉｕ Ａ， Ｆａｎ Ｊ Ｃ， Ｆａｎ Ｍ Ｑ． Ｑｕａｎｔｕｍ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｏｌｅｃ⁃ ｕｌａｒ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｍｉｎｅ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｎ ｑｕａｒｔｚ （００１） ｓｕｒｆａｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ２０１５，１３４１－１０． ［１１］ 王进明． 难选氧化锑矿分选利用基础理论及工艺研究［Ｄ］． 长 沙中南大学资源加工与生物工程学院， ２０１４． ［１２］ 谢广元． 选矿学［Ｍ］． 徐州中国矿业大学出版社， ２０１０． 引用本文 谢志豪，何东升，景绍慧，等． 磷酸对油胺浮选石英的抑制作 用［Ｊ］． 矿冶工程， ２０２０，４０（２）５２－５４． ９５第 ２ 期康 健等 从磨矿性能角度解决大鳞片石墨的保护问题