24期月朝鲜某地细粒级石墨矿选矿试验研究张凌燕，张丹萍，邱杨率，潘力，于鸿宾（武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070）针对该矿石性质，对该矿进行选矿试验研究，通过采用一次粗磨一次扫选，粗精矿五次再磨七次精选，中矿（1 -4）合并再选，中矿（5-8）集中返回再磨n的浮选工艺流程进行开路、闭路试验，以及碳酸钠作调整剂，煤油作捕收剂，2油作起泡剂，最终可获得品位为93.18%，回收率为91.23%的石墨精矿。

　　-），男，副教授，硕士生导师，主要从事非金属矿选矿及深加工工作。

　　石墨根据其结晶程度不同，可分为晶质（鳞片）石墨和隐晶质（土状）石墨。目前，国内外有关石墨选矿的研究报道不少，但主要集中于晶质石墨的选矿，隐晶质石墨的研究报道较少。朝鲜拥有丰富的石墨资源，晶质石墨矿主要位于黄海南道和咸镜北道，分别是开川、丹青、业红石墨矿，隐晶质石墨矿还有待开发。

　　针对朝鲜某地含细粒级隐晶质石墨矿进行选矿探索试验，原矿品位较低（固定碳含量为21.07%），石墨颗粒细小，与石英呈蜂窝状均匀嵌布，分离较困难。通过采用多段磨矿、多次选别的浮选工艺流程来选别该石墨矿石使得最终石墨固定碳含量提高到93.18%，回收率达到91.23%，为朝鲜地区隐晶质石墨资源的开发利用提供技术依据，同时对其他类似石墨矿的开发利用提供借鉴和。

　　1原矿性质试验矿样取自朝鲜地区某石墨矿。肉眼观察该石墨矿呈灰-灰黑色，偏光下为不透明的黑色。根据石墨不同的分布形态，可将其分为三类：（1）呈鳞片状或集合体形式存在，少量鳞片较为纯净（图la），大量鳞片内部嵌布有条状云母或粒状石英（图lb）；（2）呈细条状，与条状白云母平行定向嵌布，见（3）细粒隐晶质石墨，颗粒细小均匀，见d.这类微细石墨部分与粒状石英相互嵌布，部分分布于白云母解理缝中。三类石墨中，以条带状分布的石墨含量较高，约大于50%，以大鳞片形式存在的石墨约为15%，约1/3的石墨为细粒石墨。主要成份化学分析结果见表1.原矿的偏光显微镜照片表1化学分析结果/%烧失量固定碳由化学分析及XRD分析结果可知，原矿主要矿物组成为：石墨21%，脉石矿物中石英37%、白云母31%和少量的黑云母8%、金红石1% ~2%和磁铁矿1%，其他矿物1%.对石墨矿的选矿而言，Si、Al、K和Ti、Fe等需选矿去除。

　　2选矿试验该石墨矿石嵌布粒度较细，鳞片石墨中常嵌布有细粒白云母或石英等脉石矿物，需确定合适的磨矿细度，使这类脉石矿物与石墨解离。另外一部分细粒隐晶质石墨，颗粒细小，与石英呈蜂窝状均匀嵌布，分离较困难，故试验中采用多段磨矿、多次选别的浮选工艺流程来选别该石墨矿石。

　　2.1粗选条件试验2.1.1粗选磨矿细度试验磨机，磨矿浓度为65%.在粗选条件为：pH=8~9，石灰用量1000g/t，捕收剂煤油用量525g/t，2油用量52.5g/t，浮选浓度20%，进行磨矿细度试验。试验流程见如2，试验结果见。

　　粗选磨矿细度试验流程粗选磨矿细度试验结果矿产率逐渐降低，固定碳含量逐渐升高，回收率先升高后降低，当细度过细会对后续作业造成不利的影响，暂定粗磨磨矿细度为-0. 13%，此时精矿产率为52.11%，固定碳含量为37.62%，回收率为90.75%. 2.1.2粗选捕收剂煤油用量试验变化捕收剂煤油用量进行试验，试验结果见。由可知，随着捕收剂煤油用量的增加，精矿的产率、固定碳含量和回收率都没有太大的变化，当捕收剂煤油用量为525g/t时，精矿的回收率较高，因此确定粗选捕收剂煤油的用量为525g/t，此时精矿产率为42.39%，固定碳含量为39.89%，回收率粗选捕收剂煤油用量试验结果2.1.3粗选起泡剂2油用量试验变化起泡剂2油用量进行试验，试验结果见。由可知，随着2油用量的增加，精矿的产率逐渐增加，回收率也逐渐提高，当2油用量增加到52.5g/t以后，随着2油用量增加，精矿产率和回收率增加不明显，因此确定粗选2油用量为52.5g/t，此时精矿产率为43.56%，固定碳含量为39.44%，回收率为82.99%.粗选起泡剂2油用量试验结果Fig.5Testresultoffrother 2.1.4粗选调整剂种类试验用CaO和Na2C3进行调整剂种类试验，其中CaO用量1000g/t，Na2C3用量800g/t，试验结果见表2.由表2可知，Na2C3作为调整剂时精矿的产率和回收率均要高于CaO，由于原矿中不含黄铁矿，因此不需要加CaO抑制，且加人CaO后管道里易结垢，所以确定Na2C3为粗选pH调整剂，调整pH至89.表2粗选调整剂种类试验结果调整剂种类产率/%固定碳/%回收率/% 2.1.5粗选浮选时间试验变化浮选时间进行试验，试验结果见。由可知，浮选时间为8min时，粗选回收率最高，因此确定粗选浮选时间为8min，此时精矿产率为44. 43%，固定碳含量为39.93%，回收率为88.21%.时间为5min，再磨浓度为34.11%，磨矿细度为-0. 16%，固定碳含量为54.81%，回收率为85.粗精矿再磨试验结果2.3开路试验在确定粗选及精选I条件的基础上，进行五次再磨七次精选开路试验，试验结果见表3.由表3可以看出，开路流程的最终精矿固定碳含量达95%以上。

　　表3开路试验结果表4闭路试验磨矿细度参数作业粗磨再磨I再磨n再磨m再磨汉再磨v再磨W细度/mm-0.074-0.045-粗选浮选时间试验结果通过一系列的粗选条件试验，确定了较优粗选条件：调整剂Na2C3用量1000g/t，H=8~9，浮选浓度20%，煤油用量525g/t，2油用量52.5g/t，浮选时间为8min，进行磨矿细度验证试验，当粗选精矿固定碳含量达到38.72%，回收率可达90. -0.074mm含量为82.51%，此时浮选指标较好。

　　因此确定粗选磨矿细度为-0.074mm82.51%. 2.2精选试验2.2.1精I再磨细度试验粗精矿再磨试验结果见。由可以看出，精I再磨细度对I次精选的精矿固定碳含量的影响较大，随着精I再磨细度的增加，精矿的固定碳含量逐渐增大。精I再磨细度为-0. 54.07%时，回收率是最高的，因此确定精选I再磨产品名称产率/%固定碳/%回收率/%精矿中矿1中矿2中矿3中矿4中矿5中矿6中矿7尾矿原矿2.4闭路试验在开路试验的基础上进行闭路试验。闭路试验中各段磨矿细度参数见表4，由于浮选改变了石墨精矿的粒度组成，故再磨n到再磨v的磨矿细度在80%左右而不呈现规律变化。数质量流程图见。由可知，闭路最终精矿固定碳品位为93. 18%，回收率为91.23%，浮选效果良好。

　　闭路试验数质量流程3结论该石墨矿工艺矿物学研究表明，该石墨矿的矿物组成较为简单，目的矿物为石墨21%，脉石矿物主要为石英35%、白云母31%，少量的黑云母8%，极少量金红石和磁铁矿。由于矿石中部分石墨粒度较细，且含有可浮性与石墨相近的白云母和黑云母，属难选矿石。

　　通过一系列粗选条件试验，确定了较佳粗选试验条件：磨矿细度-0.074mm82.51%，pH=8~9，调整剂Na2C3用量1000g/t，浮选浓度20%，煤油用量525g/t，2油用量52.5g/t，浮选时间为8min，此条件下粗选精矿固定碳含量达到38. 72%，回收率可达90.19%.确定的最终工艺流程为：一次精选两次扫选，粗精矿五次再磨七次精选，扫I精与精I~m的尾矿合并后再磨再选，精W~W的尾矿集中返回精选n的工艺流程。最终获得精矿产率为19. 88%，固定碳品位为93.18%，回收率为91.23%，最终尾矿品位为I.79%的良好指标。