石墨选矿与加工
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1石墨生产的相关技术:中国基本上都是采用浮选方法进行选矿石墨选矿与加工(一) 石墨选矿加工方法1.晶质石墨的选矿加工方法晶质石墨天然可浮性较好,在中国基本上都是采用浮选方法进行选矿。
由于石墨鳞片的大小是其最重要的质量指标之一,因此在选别方法上采用多段磨矿、多次选别的工艺以便尽早选出大鳞片石墨。
浮选常用捕收剂为煤油、柴油等,起泡剂为二号油、四号油等,调整剂为石灰、碳酸钠,抑制剂为水玻璃。
2.隐晶质石墨选矿加工方法隐晶质石墨晶体极小,故也叫微晶石墨,石墨颗粒常常嵌布在粘土中,分离很困难。
由于原矿品位高(一般含碳60%~80%),因此许多石墨矿山将采出的矿石直接进行粉碎加工,出售石墨粉产品。
湖南鲁塘石墨矿曾于50年代建立浮选厂浮选微晶石墨,但因成本太高而停产。
目前一些单位仍在进行微晶石墨浮选新工艺(如油团聚浮选等)的研究。
3.石墨产品的提纯加工现代工业对石墨产品要求向两方面发展:一是要求晶体大鳞片达到高纯,二是要求石墨产品颗粒达到超微细(如小于1μm或0.5μm)。
中国已在南墅、北墅、柳毛、兴和等石墨选厂建立了石墨提纯和微细粉加工生产线,提纯方法主要是化学提纯。
石墨化学提纯最成熟的工艺是利用苛性碱与石墨在700℃下熔融后,经洗涤到中性,再加盐酸处理、洗涤,使石墨含碳量达到98%~99%。
也有厂家采用氢氟酸处理生产高纯石墨。
(二) 工艺流程1.晶质石墨选矿流程由于石墨矿石的硬度一般为中硬或中硬偏软,品位一般在2%~10%之间,破碎流程比较简单,常采用三段开路、两段开路或一段破碎流程。
以加工风化矿为主的中小矿山,则不经破碎而直接送入球磨。
浮选工艺流程一般为多段磨矿、多段选别、中矿顺序(或集中)返回的闭路流程。
多段流程有三种形式,即精矿再磨、中矿再磨和尾矿再磨。
晶质石墨多采用精矿再磨流程,正常情况下选矿作业回收率可达80%左右。
有些矿山也曾尝试中矿再磨流程,但效果不明显。
个别小厂也有采用开路或半开路浮选流程,因丢弃尾矿点过多。
石墨矿选矿工艺流程石墨矿是一种重要的非金属矿产资源,广泛应用于冶金、化工、电子、机械等领域。
石墨矿的选矿工艺流程对于提高石墨品位、降低杂质含量具有重要意义。
下面将介绍石墨矿选矿的工艺流程。
一、矿石破碎。
石墨矿石一般较硬,需要经过破碎工艺将矿石破碎成适当的颗粒度。
常用的破碎设备有颚式破碎机、圆锥破碎机等,通过不同规格的破碎机可将石墨矿石破碎成所需的颗粒度。
二、矿石磨矿。
破碎后的石墨矿石需要进行磨矿处理,以提高矿石的细度,为后续的浮选工艺提供条件。
常用的磨矿设备有球磨机、矿浆磨机等,通过磨矿可以使石墨矿石达到所需的细度要求。
三、矿石浮选。
浮选是石墨矿选矿过程中的关键环节,通过浮选可以将石墨矿与杂质进行分离。
一般采用的浮选剂有黄原胶、丙酮、氧化铅等,根据石墨矿石的性质和成分,选择合适的浮选剂进行浮选,将石墨矿浮出,从而达到提高石墨品位的目的。
四、矿石脱水。
浮选后的石墨矿浆需要进行脱水处理,以降低矿浆的含水量,提高石墨的固体含量。
常用的脱水设备有压滤机、离心机等,通过脱水处理可以得到较为干燥的石墨矿产品。
五、矿石干燥。
脱水后的石墨矿产品需要进行干燥处理,以进一步降低含水量,提高石墨的品位。
常用的干燥设备有回转烘干机、热风炉等,通过干燥可以得到符合要求的石墨矿产品。
六、矿石精矿加工。
经过前期工艺处理后得到的精矿需要进行加工处理,以满足市场需求。
常见的精矿加工工艺有石墨烧结、石墨制品加工等,通过加工可以得到各种规格的石墨制品,满足不同行业的需求。
总结:石墨矿选矿工艺流程是一个复杂的过程,需要经过破碎、磨矿、浮选、脱水、干燥和加工等多个环节。
合理的工艺流程可以提高石墨品位,降低杂质含量,生产出优质的石墨产品,满足市场需求。
因此,在实际生产中,需要根据石墨矿石的性质和市场需求,选择合适的工艺流程,不断优化工艺参数,提高生产效率和产品质量。
石墨化工艺流程石墨化工艺流程是一种将天然石墨转化为高纯度石墨的工艺流程。
石墨是一种具有特殊结构和性质的矿物,具有良好的导电、导热、耐高温、耐腐蚀等特性,因此在电子、航空、军工等领域有着广泛的应用。
然而,天然石墨中含有杂质较多,需要经过石墨化工艺流程进行提纯,才能得到高纯度的石墨。
石墨化工艺流程主要包括石墨矿石的选矿、石墨的粉碎、浮选、化学处理、高温热解等步骤。
首先是石墨矿石的选矿。
石墨矿石中含有大量的杂质,如石英、黄铁矿、方铅矿等,需要进行选矿处理。
选矿的目的是通过物理或化学方法将石墨和杂质分离,得到高品质的石墨矿石。
常用的选矿方法有重选、浮选、磁选等。
接下来是石墨的粉碎。
经过选矿处理后的石墨矿石需要进行粉碎,以便于后续的浮选和化学处理。
石墨的粉碎通常采用球磨机、研磨机等设备进行。
然后是浮选。
浮选是石墨化工艺流程中最关键的一步,也是提纯石墨的主要方法。
浮选的原理是利用石墨和杂质在水中的不同亲水性,通过添加药剂使石墨和杂质分别吸附在气泡上,从而实现石墨和杂质的分离。
常用的浮选药剂有黄药、黑药、绿药等。
接着是化学处理。
经过浮选后的石墨仍然含有一定的杂质,需要进行化学处理。
化学处理的目的是去除石墨表面的氧化物和有机物等杂质,提高石墨的纯度。
常用的化学处理方法有酸洗、氧化、还原等。
最后是高温热解。
经过化学处理后的石墨需要进行高温热解,以去除残留的杂质和提高石墨的结晶度。
高温热解的温度通常在2500℃以上,需要采用高温炉进行。
石墨经过高温热解后,其结晶度和纯度都得到了显著提高,可以用于制备高纯度石墨材料。
石墨化工艺流程是一种将天然石墨转化为高纯度石墨的工艺流程,包括石墨矿石的选矿、石墨的粉碎、浮选、化学处理、高温热解等步骤。
通过这些步骤的处理,可以得到高品质的石墨材料,为电子、航空、军工等领域的发展提供了重要的支持。
石墨选矿工艺
石墨选矿工艺是指将石墨矿石经过一系列的物理和化学处理工艺,从中提取出石墨精矿的过程。
石墨选矿工艺一般包括以下几个步骤:
1. 石墨矿石的破碎和磨矿:石墨矿石经过初步破碎后,进行磨矿处理,使其粒度达到适当的大小,以便后续的工艺处理。
2. 石墨精矿的粗选:粗选是通过重选、浮选或离心选等方式,将石墨矿石中的石墨与非石墨物质分离,从而提高石墨精矿的含石墨量。
3. 石墨精矿的精选:精选是对石墨精矿进行细致的处理,通常采用浮选法,通过药剂的添加和气体的吹送,使石墨颗粒与浮选泡沫一起上升,从而实现石墨的分离和浓缩。
4. 石墨精矿的干法或湿法的浓缩:在石墨精选后,对石墨精矿进行进一步的浓缩处理,提高石墨的含量和纯度。
5. 石墨精矿的烧结和净化:对石墨精矿进行烧结或高温处理,以去除其中的杂质和有机物,提高石墨的纯度。
6. 石墨的精炼和加工:将石墨进行精炼和加工,得到不同形式的石墨产品,如石墨电极、石墨阻、石墨润滑剂等。
以上是一般常见的石墨选矿工艺流程,不同的矿石性质和要求
可能会有所变化。
在实际应用中,为了提高石墨选矿效率和产品质量,还常常会运用一些新的技术和设备。
石墨行业规范条件为保护性开发和高效利用石墨资源,优化产业结构,推动技术创新,保护生态环境,引领行业高质量发展,根据相关法律法规和产业政策,制定本规范条件。
本规范条件中石墨是指:晶质石墨(也称鳞片石墨)、隐晶质石墨(也称微晶石墨、土状石墨)采选产品,以及高纯石墨、可膨胀石墨、柔性石墨、球形石墨等加工产品。
本规范条件适用于石墨采选及加工企业。
本规范条件是鼓励行业技术进步和规范发展的引导性文件,不具有行政审批的前置性和强制性。
一、建设布局(一)石墨项目须符合国家及地方产业政策,国土空间规划、矿产资源规划等,以及相关环保、节能、安全等法律法规和政策。
石墨行业发展应立足国内需求,优化存量,调整结构,推进兼并重组,提高产业集中度,加强战略资源保护。
新建和扩建石墨选矿项目应与淘汰落后相结合,鼓励在资源富集地和产业优势区发展石墨深加工产业。
(二)新设开采项目应在国家和地方规定的禁采区、限采区范围以外;已建在上述区域内的开采项目应按照国家有关规定进行处置。
新建和扩建石墨项目应在自然和文化遗产保护区、风景名胜区、生态功能保护区、饮用水源保护区以及国家和地方规定的环境保护、安全防护距离以外,应根据环境影响评价结论确定厂址位置及其与人群和敏感区域的距离。
二、工艺技术与装备(三)石墨开采项目的开采规模应与资源储量规模相适应,并符合相关规划政策。
开采项目设计应根据资源状况、赋存条件以及开发利用方案等选择安全、高效、先进的采矿方法和装备。
露天开采回采率不低于92%,地下开采回采率不低于75%。
项目建设应符合《非金属矿行业绿色矿山建设规范》(DZ/T 0312)。
(四)鼓励使用多碎少磨、磨浮短流程等节能环保的工艺技术,鼓励使用大型破碎磨矿设备、大型立式磨机、充气搅拌浮选机、自动板框压滤机、带脱硫功能压延机等先进设备,提高自动化和智能化水平。
晶质石墨选矿项目,选矿回收率按原矿平均品位分别符隐晶质石墨选矿项目,选矿回收率不低于85%。
石墨是一种特殊的非金属材料,兼有金属的优良性能,石墨可供利用的性能有:涂敷性、润滑性、耐高温、耐腐蚀、可塑性、导热、导电性、化学稳定性及在高温情况下所具有的特殊的抗热性质。
了解相关信息,请参加2017年中国国际石墨大会第一部分:基本性质介绍一、性质石墨是元素碳(C)结晶的矿物之一,六方晶体的片状晶体,结晶格架呈六方层状,平行于(0001)解理极完全。
铅灰色,不透明,金属光泽,硬度具异向性,垂直解理面方向为3—5,平行解理面方向为1—2,比重为2.2—2.37,容重1.5—1.8。
石墨是一种特殊的非金属材料,兼有金属的优良性能,石墨可供利用的性能有:涂敷性、润滑性、耐高温、耐腐蚀、可塑性、导热、导电性、化学稳定性及在高温情况下所具有的特殊的抗热性质。
石墨的熔点为3850±50℃。
经超高温电弧的灼烧,在若干种耐高温的材料中,按灼烧后的重量损失计,以石墨为最小。
它的热膨胀系数很小,不但耐高温,而且耐低温,在高温时,它不是趋于软化,反而是强度增高。
二、用途铸造用:用石墨做铸件模子的涂料。
它利用石墨的涂敷性、耐火性、润滑性和化学稳定性。
铸造用石墨约占石墨总用量和三分之一。
冶金工业:用石墨制作坩埚和高温电炉中的石墨砖,用以熔炼有色金属、合金等贵金属材料。
坩埚用石墨也大约相当于总用量的三分之一。
目前我国在钢铁工业中用作(冶金)保护渣。
机械工业:石墨常用作船轴、火车头和车箱轮轴的润滑剂。
用石墨制成的固体润滑剂可用于各种机械的润滑,用石墨作成乳化剂可用于模锻、锤锻脱模润滑剂。
纺织和食品工业:利用石墨制作固体润滑剂,将石墨与金属一起制作无油润滑轴承。
电气工业:用于电极石墨可生产小电极、碳管、电弧、碳棒、焊接碳、水银整流器的正极、电话零件、拉钨钼丝润滑剂及高电阻物等。
化学工业:由于石墨具有异常的化学稳定性,用其制作石墨管道可以保证化学反应的正常进行,并能满足制造高纯度化学物品的需要。
用石墨制成的石墨粉剂可作化学催化剂用于化学肥料制造。
石墨生产工艺石墨是一种重要的非金属材料,具有良好的导电性、高温稳定性和化学稳定性,广泛应用于电池、电动车、石墨烯、陶瓷制品等领域。
下面就是石墨的生产工艺。
石墨的生产工艺主要有石墨矿石的选矿、石墨浮选、石墨炼制和石墨加工四个步骤。
首先是石墨矿石的选矿。
石墨矿石主要有天然石墨和人工合成石墨两种。
天然石墨主要存在于石墨片岩和片鳞岩中,含有较高比例的石墨。
人工合成石墨则是通过石墨炼焦炉将石墨片岩和片鳞岩进行高温炼焦处理而得到。
其次是石墨浮选。
石墨浮选是通过矿石的物理和化学性质的差异实现的。
首先,将石墨矿石破碎、研磨成细粉,然后将其与水混合形成矿浆。
矿浆中加入一定量的药剂,如捕收剂、起泡剂和调节剂。
经过搅拌和搅拌鼓的作用,使矿石和药剂充分混合。
然后,将矿浆放入浮选槽中,通过气泡的吸附作用,使药剂与矿石颗粒发生作用,使石墨颗粒浮于水面上,形成石墨浮选泡沫。
然后是石墨的炼制。
石墨的炼制是指将浮选得到的石墨泡沫进行烘干、压榨、烘烤和碾磨等一系列处理,形成石墨块或石墨粉。
首先,将浮选得到的石墨泡沫进行烘干,去除其中的水分。
然后,将烘干后的石墨泡沫放入压榨机中,通过一定的压力将其压成固体块状。
接着,将石墨块进行烘烤,使石墨块中的挥发物和残留的杂质被烧掉。
最后,将烘烤后的石墨块进行碾磨,磨成所需的石墨粉末。
最后是石墨的加工。
石墨粉末可以通过压制、烧结和热处理等工艺进行加工。
通过压制工艺,可以将石墨粉末压制成各种形状的石墨制品,如石墨电极、石墨热交换器等。
通过烧结工艺,可以将石墨制品进行高温烧结,提高其密度和强度。
通过热处理工艺,可以对石墨制品进行高温处理,提高其耐高温性能。
总结起来,石墨的生产工艺包括石墨矿石的选矿、石墨浮选、石墨炼制和石墨加工四个步骤。
通过这些工艺,可以将石墨矿石加工成所需的石墨制品,满足各行各业的需求。
随着科技的发展,石墨的生产工艺也在不断改进和创新,以提高石墨制品的质量和性能。
石墨的生产工艺流程石墨是一种重要的非金属矿产资源,广泛应用于各个领域。
它具有导电、导热、耐高温、耐腐蚀等优良性能,因此在电池、涂料、涂层、铸造、冶金等行业中有着广泛的应用。
下面将介绍石墨的生产工艺流程。
一、石墨的开采石墨的开采主要分为地下开采和露天开采两种方式。
地下开采是指通过井下巷道、坡道等方式进入矿井进行开采,适用于石墨矿体较深的情况;露天开采则是指在石墨矿体露天暴露的地方进行开采,适用于石墨矿体较浅的情况。
二、石墨的矿石选矿石墨的矿石选矿是将开采得到的石墨矿石进行粗选、中选和精选等工序,以提高石墨的品位和回收率。
首先,将矿石经过粗碎、细碎等工艺,得到粗矿;然后通过浮选、重选等方式,去除杂质,得到中矿;最后通过浮选、化学处理等方式,提高石墨的品位,得到精矿。
三、石墨的矿石加工石墨矿石加工主要包括破碎、磨矿等工序。
首先,将精矿经过破碎设备进行破碎,得到所需的破碎产品;然后将破碎产品经过磨矿设备进行磨矿,使其细度达到要求。
四、石墨的矿石浮选石墨的矿石浮选是将经过矿石加工的石墨浮选精矿进行浮选,以提高石墨的品位。
首先,将浮选精矿与药剂混合后,进入浮选槽进行浮选;然后通过气体和药剂的作用,使石墨颗粒与泡沫粘附在一起,形成浮选泡沫,从而实现石墨的浮选;最后,通过收集浮选泡沫的方式,将浮选石墨分离出来。
五、石墨的矿石精炼石墨的矿石精炼是将经过矿石浮选得到的石墨浓缩物进行精炼,以得到高纯度的石墨产品。
首先,将石墨浓缩物经过烧结、酸洗等工序,去除其中的杂质;然后通过化学处理、高温热解等方式,提高石墨的纯度;最后,通过过滤、干燥等工序,得到成品石墨。
六、石墨的石墨化石墨的石墨化是将石墨产品进行石墨化处理,以提高其晶体结构和物理性能。
首先,将石墨产品经过加热处理,使其晶体结构发生改变,形成石墨化石墨;然后通过冷却、固化等工序,使石墨化石墨得到固化,形成成品石墨。
在石墨的生产工艺流程中,每个环节都起着重要的作用,通过不同的工艺和工序,可以得到不同品质和应用领域的石墨产品。
石墨矿资源概述石墨是碳元素的结晶矿物之一,具有润滑性、化学稳定性、耐高温、导电、特殊的导热性和可塑性、涂敷性等优良性能,其应用领域十分广泛。
石墨在冶金工业中主要用作耐火材料;在铸造业中用作铸模和防锈涂料;在电气工业中用于生产碳素电极、电极碳棒、电池,制成的石墨乳可用作电视机显像管涂料,制成的碳素制品可用于发电机、电动机、通讯器材等诸多方面;在机械工业中用作飞机、轮船、火车等高速运转机械的润滑剂;在化学工业中用于制造各种抗腐蚀器皿和设备;在核工业中用作原子反应堆中的中子减速剂和防护材料等;在航天工业中可做火箭发动机尾喷管喉衬,火箭、导弹的隔热、耐热材料以及人造卫星上的无线电连接信号和导电结构材料。
此外,石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂,制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石的原料。
随着现代科学技术和工业的发展,石墨的应用领域还在不断拓宽,已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料,在国民经济中具有重要的作用。
一、矿石矿物原料特点石墨的化学成分为碳(C)。
天然产出的石墨很少是纯净的,常含有10%~20%的杂质,包括SiO2、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。
石墨矿物呈铁黑、钢灰色,条痕光亮黑色;金属光泽,隐晶集合体光泽暗淡,不透明;解理{0001}完全,硬度具异向性,垂直解理面为3~5,平行解理面为1~2;质软,密度为2.09~2.23g/cm3,有滑腻感,易污染手指。
矿物薄片在透射光下一般不透明,极薄片能透光,呈淡绿灰色,一轴晶,折射率1.93~2.07,在反射光下呈浅棕灰色,反射多色性明显,Ro灰色带棕,Re深蓝灰色,反射率Ro23(红),Re5.5(红),反射色、双反射均显著,非均质性强,偏光色为稻草黄色。
石墨属复六方双锥晶类,沿{0001}呈六方板状晶体,常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱,但完好晶形少见,一般呈鳞片状或板状,集合体呈致密块状、土状或球状。
石墨选矿与加工(一) 石墨选矿加工方法1.晶质石墨的选矿加工方法晶质石墨天然可浮性较好,在中国基本上都是采用浮选方法进行选矿。
由于石墨鳞片的大小是其最重要的质量指标之一,因此在选别方法上采用多段磨矿、多次选别的工艺以便尽早选出大鳞片石墨。
浮选常用捕收剂为煤油、柴油等,起泡剂为二号油、四号油等,调整剂为石灰、碳酸钠,抑制剂为水玻璃。
2.隐晶质石墨选矿加工方法隐晶质石墨晶体极小,故也叫微晶石墨,石墨颗粒常常嵌布在粘土中,分离很困难。
由于原矿品位高(一般含碳60%~80%),因此许多石墨矿山将采出的矿石直接进行粉碎加工,出售石墨粉产品。
湖南鲁塘石墨矿曾于50年代建立浮选厂浮选微晶石墨,但因成本太高而停产。
目前一些单位仍在进行微晶石墨浮选新工艺(如油团聚浮选等)的研究。
3.石墨产品的提纯加工现代工业对石墨产品要求向两方面发展:一是要求晶体大鳞片达到高纯,二是要求石墨产品颗粒达到超微细(如小于1μm或0.5μm)。
中国已在南墅、北墅、柳毛、兴和等石墨选厂建立了石墨提纯和微细粉加工生产线,提纯方法主要是化学提纯。
石墨化学提纯最成熟的工艺是利用苛性碱与石墨在700℃下熔融后,经洗涤到中性,再加盐酸处理、洗涤,使石墨含碳量达到98%~99%。
也有厂家采用氢氟酸处理生产高纯石墨。
(二) 工艺流程1.晶质石墨选矿流程由于石墨矿石的硬度一般为中硬或中硬偏软,品位一般在2%~10%之间,破碎流程比较简单,常采用三段开路、两段开路或一段破碎流程。
以加工风化矿为主的中小矿山,则不经破碎而直接送入球磨。
浮选工艺流程一般为多段磨矿、多段选别、中矿顺序(或集中)返回的闭路流程。
多段流程有三种形式,即精矿再磨、中矿再磨和尾矿再磨。
晶质石墨多采用精矿再磨流程,正常情况下选矿作业回收率可达80%左右。
有些矿山也曾尝试中矿再磨流程,但效果不明显。
个别小厂也有采用开路或半开路浮选流程,因丢弃尾矿点过多。
选矿回收率很低,一般只有40%~50%。
2.隐晶质石墨选矿加工流程虽然隐晶质石墨矿石品位较高,但难以分选。
在中国,通常都是将开采出来的石墨矿石经过简单的手选后,直接粉碎成产品出售。
一般流程为:原矿→粗碎→中碎→烘干→磨矿→分级→包装。
(三) 常用技术设备晶质、非晶质石墨矿石粗碎多采用颚式破碎机,中、细碎多采用圆锥破碎机或锤式破碎机,磨矿采用球磨机、研磨机或振动磨。
浮选常采用A型或JJF型、CHF型、XJK型浮选机。
产品脱水常采用各种离心脱水机或折带式过滤机。
产品分级多采用高方筛,少数采用平面摇动筛、旋回筛,其中高方筛本是粮食工业定型设备,在矿物加工中是石墨产品分级所特有的筛分设备。
石墨超细粉碎采用雷蒙磨、高速冲击式粉碎机和气流粉碎机。
(四) 石墨选矿实践1.山东南墅石墨矿该矿生产鳞片石墨。
原矿露天开采,用汽车送入选矿厂。
选矿工艺流程见图4.13.7。
主要设备有:颚式破碎机(600mm×900mm)用于粗碎,锤式破碎机(φ800mm×800mm 2台)用于中细碎,格子型球磨机(φ1500mm×3000mm 3台)用于原矿粗磨并与耙式分级机(6000mm×1200mm)组成闭路,溢流型球磨机(φ1200mm×3000mm 2台,φ900mm×300mm 1台)和卧式离心碾磨机(φ1500mm×3000mm 1台)用于粗精矿再磨,CHF-14浮选机(4台)用于粗选,XJK-2.8浮选机(34台)用于精选和扫选,刮刀卸料离心脱水机(WG-1200-2型8台)用于精矿脱水,刮板烘干机和沸腾干燥机用于干燥,高方筛(FSP-4型2台)用于产品筛分分级。
图4.13.7南墅石墨矿选矿工艺流程选矿厂原矿处理量约34~35万t/a,原矿粒度为450mm,入磨粒度为15mm,入选粒度小于0.15mm占60%~65%。
原矿品位4.39%~4.45%,精矿品位88%~89%,回收率约80%,尾矿品位0.6%~0.8%。
该矿还采用化学法(酸碱处理法)提纯石墨,工艺流程如图4.13.8。
主要设备有熔融炉(φ500mm×600mm)、洗涤槽(9800mm×1350mm×3900mm)、脱水机(WG-800型)和烘干机(φ800mm×700mm)等。
经化学提纯后,石墨品位达到98%~99%,回收率达88%。
图4.13.8南墅石墨提纯工艺流程图经过选矿和化学提纯的高碳或高纯石墨,再经过雷蒙磨、高速磨和气流磨进行微细粉碎,生产出含碳99%,粒度小于10μm的石墨润滑剂。
再经进一步加工,生产出彩色显像管石墨乳。
所用湿式粉碎分级设备包括双筒振动磨(CB-300)、粗粒分级机(P-3000C、微粉分级机(PH-1500)、离心捕集机(AS-16V)等;干式粉碎分级设备包括双室超微粉碎机(M202NC)、分级机(MS-3)、袋式捕集机(SP-49-8)等。
彩色显像管石墨乳产品包括黑底石墨乳、销钉石墨乳、管颈石墨乳、外涂石墨乳等5个品种。
2.内蒙古兴和县兴和石墨矿该矿生产鳞片石墨。
建有两座选矿厂,选矿工艺流程,见图4.13.9。
一选厂粗磨用φ1200mm×2400mm球磨机,一次再磨用φ750mm×1800mm球磨机,二、三、四再磨用φ600mm×1800mm球磨机,粗选和扫选2m3 JJF浮选机,一、二、三次精选用XJK-0.52浮选机,四、五、六、七次浮选用XJK-0.23浮选机。
磨矿分级用FLG-1000型螺旋分级机,脱水用WG-800型离心脱水。
两座选厂年处理原矿约30万t,石墨产量约7000t。
原矿粒度为350mm,入磨粒度为10mm,入选粒度小于0.15mm占38%。
原矿品位为3.82%~4.07%,精矿品位约88%,尾矿品位1.34%~1.68%,选矿回收率约68%。
浮选精矿经化学提纯品位可达94%~99.5%。
图4.13.9兴和石墨矿选矿工艺流程3.黑龙江鸡西市柳毛石墨矿该矿生产鳞片石墨。
建有三座石墨浮选厂,总生产能力3万t精矿/a。
原矿经600mm×900mm颚式破碎机破碎后,采用φ1650单缸液压中型和φ1650单缸液压短头型圆锥式破碎机进行中、细碎。
粗磨采用φ2100mm×3000mm格子型球磨机并与FLG1200分级机形成闭路。
经浮选后的石墨粗精矿再经5次再磨、6次精选,中矿集中返回粗磨回路,精矿经折带式真空过滤机过滤、φ2.2m×23m间热式圆筒烘干机烘干、高方筛分级后得到最终产品。
再磨分别采用φ1000mm×3500mm、φ900mm×2200mm、φ900mm×3000mm球磨机,浮选采用JJF型和XJK 型浮选机。
原矿最大粒度550mm,入磨粒度20mm,入选粒度100目占70%,原矿品位14%~16%,精矿品位93%~95%,尾矿品位3%~4%,选矿回收率约75%。
4.湖南郴州市鲁塘石墨矿该矿生产隐晶质石墨。
隐晶质石墨矿石主要矿物为石墨,含少量粘土等其他矿物。
原矿品位65%~68%,粒度为6~250mm,呈细粒嵌布。
加工流程较简单,主要由手选、粗碎、筛分、中碎、烘干、磨矿、分级等工序组成。
粗碎用带齿辊的对辊破碎机(φ600mm×700mm),中碎采用锤式破碎机(φ800mm×600mm),烘干采用回转式干燥机(φ1500mm×12000mm),粉磨采用雷蒙磨(R3216)。
该矿选厂原矿处理能力约6万t/d,入磨粒度小于40mm。
手选精矿品位70%~88%,手选尾矿品位小于60%,选矿比1.1,选矿回收率为90%。
(五) 主要深加工产(制)品品种、用途石墨的深加工产(制)品品种及用途如下:(1)高纯石墨用于核反应堆屏蔽及反射材料、固体燃料、火箭喷嘴、宇航设备零件等。
(2)石墨乳(胶体石墨)分为显像管石墨乳、锻造石墨乳、拉丝石墨乳、节能减磨添加剂等,分别用于彩色显像管各部位的导电涂料、金属锻造和热挤压模具的润滑剂、金属冷铸涂型剂、玻璃制瓶脱模剂、金属拉丝润滑剂、润滑油减磨剂等。
(3)可膨胀石墨用于生产柔性石墨(膨胀石墨)、钢锭浇铸发热剂等。
(4)柔性石墨制品用于生产密封填料和密封垫片等,如柔性石墨纸、石墨板、石墨填料环、石墨盘根高强复合板材等。
(5)炭素石墨制品主要用于耐热耐火材料、绝热材料、导电和电阻材料、润滑和减磨材料、耐腐蚀材料、核反应堆用减速材料和反射材料、精练高纯材料用的加热器、坩埚、器皿及模具等。
如石墨电极、石墨模具、电弧碳棒、光谱分析电极棒、石墨阳极板、电炭刷、石墨管、石墨轴承等。
一、国内外石墨加工技术现状及发展趋势我国是天然石墨资源大国,储量、产量及出口量均居世界首位。
但由于技术开发投入不够,目前仍以原料生产及加工鳞片石墨为主。
碳-石墨材料是前景很大的新兴材料,广泛用于高科技领域,发达国家投入人力、财力进行开发研究。
天然石墨深加工技术进展很快,目前已形成一些新型产业。
目前,美、日、德、法的柔性石墨产业居领先地位。
日本生产核能级的超低硫(S<500ppm)及高纯(S<50ppm)产品的技术领先。
其中,高纯柔性石墨只有日本能够生产。
全世界柔性石墨产量最大为1.5~2.0万吨以上。
在锂离子电池阳极材料方面,由于石墨具有极佳的电容量,美国、日本的锂离子电池采用改性石墨作阳极材料,并已形成产业。
浸硅石墨,目前仅德、美、俄生产。
该产品是一种在宽温度区内具有高硬度和高机械强度、耐磨、耐腐蚀、润滑性好的新材料。
与碳化硅制品相比,最大的特点是成品率高,价格较低廉。
由于彩电更新换代周期大大缩短,对彩电管用石墨乳性能要求也日新月异。
国外目前依然十分重视彩电管石墨乳的研制开发。
我国柔性石墨新产业正在建设发展中,“八五”期内取得了一批柔性石墨加工技术及装备的成果,但目前仍处于试制阶段。
我国锂离子电池还处于小试阶段,但已用天然石墨研制出结构稳定的阳极材料。
其内容量密度达350mAh/g。
我国经引进和消化吸收已能生产5种规格彩电管石墨乳。
浸硅石墨制品目前国内属空白。
二、柔性石墨及膨胀石墨材料的开发与应用柔性石墨和膨胀石墨是重要的石墨深加工产品。
从材料学的角度,膨胀石墨与柔性石墨二者有很大区别,是两种材料。
膨胀石墨是松散的多孔结构材料,具有优良的隔绝密封性能。
随着技术和新材料应用的发展,这两类新材料由于其不同的特性,各自的应用领域也显著不同。
本文将讨论这两种特性不同而又紧密相关的材料,在化工领域及其它领域的应用现状及发展趋势。
自本世纪六十年代美国联碳公司发明柔性石墨制造技术以来,柔性石墨产业的发展已有近四十年的历史。
柔隆石墨作为一种优秀的密封材料,已逐渐为工程界所熟悉,并且有人给它冠以“密封王”的头衔。