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石墨选矿及晶体保护试验研究

作　者: 杨香风
导　师: 张凌燕
学　校: 武汉理工大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 鳞片石墨 磨矿 浮选
分类号: TD97
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


我国石墨资源丰富,储量和产销量均居世界首位,而鳞片石墨由于具有独特的物理化学性能,已在冶金、电气、化工等工业部门中获得广泛应用。一方面’,大鳞片石墨(一般指+0.3mm、+0.18mm)经济价值比细粒级高,而制造坩埚及膨胀石墨等用途必须使用大鳞片石墨,细粒级的不能使用,现代的工业技术也无法生产大鳞片石墨,一旦被破坏就无法恢复。另一方面,我国大鳞片石墨储量低,在选别过程中由于复杂的再磨流程致使石墨鳞片破坏严重,产量较少,导致市场供不应求。因此,探索石墨浮选中如何保护石墨晶体不被破坏,合理选择再磨工艺,提高大鳞片产率及精矿质量,对充分发挥我国石墨资源优势具有重大的经济意义。对鞍山岫岩石墨矿进行工艺矿物学的研究表明,该矿属于鳞片状石墨矿,固定碳含量为10.47%,主要呈鳞片状、片状单体或集合体,脉石矿物为透闪石、石英、云母、长石等。对该石墨的嵌布特征分析结果表明,该石墨矿中含有20%～30%的+0.15mm粒级的大颗粒,选矿中应注意保护大鳞片,提高石墨产品价值。首先对该石墨矿进行粗选药剂条件试验,再以最佳药剂条件下浮选所得粗精矿为原料,研究不同再磨设备、再磨介质以及介质不同配比对保护石墨晶体的影响,结果表明,振动磨及柱介质对石墨晶体保护效果最佳。在最佳的再磨工艺条件下,进行粗精矿再磨细度、开路试验、中矿返回方式试验以及闭路试验,最终获得石墨精矿固定碳96.34%,回收率94.11%,+0.15mm级别产率16.17%(固定碳含量95.43%),尾矿固定碳0.69%的优良选别指标。浮选机理分析表明,煤油主要以物理吸附方式吸附在石墨表面,在磨机中加入碳酸钠作为调整剂,既可以分散矿泥,还可以作为助磨剂提高磨矿效果。磨矿动力学理论研究表明,磨矿时磨矿介质的冲击力,容易使石墨鳞片发生垂直于结晶层面的断裂,此时,大鳞片石墨遭受破坏的几率大,而沿鳞片石墨结晶层面施加的碾磨或剥磨力,则容易使石墨鳞片沿结晶层面解离,此时大鳞片遭受破坏的几率小。因此选择磨剥及碾磨作用的振动磨,能更好地适应磷片石墨的层状结晶特性,既能大幅度地提高精矿品位,又能较好的保护大鳞片。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章 绪论  10-22
  1.1 石墨概述  10-11
  1.2 石墨资源概况  11-14
    1.2.1 世界石墨资源分布及开发现状  11-12
    1.2.2 我国石墨资源  12-13
    1.2.3 石墨矿床类型  13-14
  1.3 石墨类型及应用  14-16
    1.3.1 石墨矿石类型  14-15
    1.3.2 石墨应用现状  15-16
  1.4 石墨选矿与加工  16-18
    1.4.1 石墨选矿加工方法  16-17
    1.4.2 石墨选矿工艺流程  17-18
  1.5 保护石墨大鳞片研究现状  18-21
    1.5.1 磨矿设备对保护大鳞片的研究  18-19
    1.5.2 浮选工艺研究  19
    1.5.3 再磨工艺研究  19-20
    1.5.4 重选对保护大鳞片的研究  20-21
  1.6 课题研究目的和内容  21-22
第2章 试验原料,设备及研究方法  22-26
  2.1 试验样品制备  22
  2.2 试验用药剂及设备  22-24
    2.2.1 试验用主要仪器及设备  22-24
    2.2.2 试验主要药剂  24
  2.3 试验研究及测试方法  24-26
    2.3.1 试验研究方法  24
    2.3.2 试验测试方法  24-26
第3章 原矿性质及特征研究  26-35
  3.1 原矿化学成分  26
  3.2 矿石的结构特征  26-31
  3.3 石墨的嵌布特征  31-32
  3.4 石墨原矿XRD分析  32-33
  3.5 石墨原矿的矿物组成  33
  3.6 原矿粒度分布  33-34
  3.7 小结  34-35
第4章 浮选及磨矿试验研究  35-69
  4.1 粗选条件试验  35-43
    4.1.1 磨矿细度试验  35-38
    4.1.2 捕收剂煤油用量试验  38-39
    4.1.3 起泡剂2~#油用量试验  39-40
    4.1.4 调整剂碳酸钠用量试验  40-41
    4.1.5 浮选矿浆浓度试验  41-43
  4.2 再磨工艺对保护石墨大鳞片影响试验  43-48
    4.2.1 再磨设备的影响对比试验  43-45
    4.2.2 再磨介质的影响对比试验  45-48
    4.2.3 再磨介质配比的影响对比试验  48
  4.3 精选条件试验  48-55
    4.3.1 精选Ⅰ再磨细度试验  48-50
    4.3.2 精选Ⅱ再磨细度试验  50-53
    4.3.3 精选Ⅲ再磨细度试验  53-55
  4.4 扫选捕收剂用量试验  55-56
  4.5 开路试验  56-61
    4.5.1 开路试验(一)  56-58
    4.5.2 开路试验(二)  58-61
  4.6 中矿合并再磨细度试验  61-64
  4.7 闭路试验  64-67
  4.8 精矿质量分析  67-69
第5章 浮选及磨矿机理分析  69-75
  5.1 浮选机理分析  69-70
    5.1.1 煤油在石墨表面吸附机理  69-70
    5.1.2 碳酸钠作用机理  70
  5.2 磨矿动力学探讨  70-75
    5.2.1 不同磨矿机与石墨作用原理分析  70-73
    5.2.2 不同磨矿介质与石墨作用原理分析  73-75
第6章 结论  75-76
参考文献  76-79
致谢  79-80
附录A 硕士期间参与的科研项目  80
附录B 硕士期间发表的学术论文  80

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 选矿 > 非金属矿选矿
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