一种石墨的短流程提纯方法与流程

本发明属于石墨选矿提纯技术加工领域，特别涉及一种石墨的短流程提纯方法。
背景技术：
：石墨是一种重要的战略资源，是新能源、国防、化工领域导电、耐火、防腐、润滑、密封等材料的重要组成材料。目前，天然鳞片石墨制备高碳石墨多采用阶段磨矿、阶段浮选工艺，其主要目的为保护大鳞片石墨，但浮选工艺流程过长（如九次磨矿、十一次浮选等）；微晶石墨（隐晶质石墨、土状石墨）制备高碳石墨的方法除部分参考鳞片石墨选矿提纯方法的同时，也有采用一步磨矿、多次浮选工艺，如中国发明专利（cn105197920a）公开了一种微晶石墨的选矿提纯方法，即采用一段粗碎、一段细碎、一段或两段干法超细粉碎-分级,再结合多段精选、多段扫选工艺进行加工，该法采用干法超细粉碎，加工过程中将微晶石墨和脉石矿物均进行磨粉，无选择性、磨矿效率低且极易造成粉尘污染。技术实现要素：本发明的目的是为了解决现有高碳石墨浮选提纯工艺流程长、浮选效果不高的问题，提供一种石墨的短流程提纯方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种石墨的短流程提纯方法，包括现有破碎、磨矿、浮选步骤，其特征在于：包括以下步骤：（1）含石墨或碳质物原料经破碎、磨矿、浮选后制备成粒度小于1mm、固定碳含量不低于35%的物料，与水混合配制成质量浓度不高于60%的矿浆，将直接接触式超声波振子置于矿浆中进行超声粉碎分散，控制超声波单支输出功率不低于1.0kw，超声粉碎分散时间不低于1min；（2）将步骤（1）粉碎分散后的矿浆稀释至质量浓度不高于30%的矿浆并送入浮选设备，粗选时加入捕收剂（煤油200-400g/t）和起泡剂（松醇油50-250g/t），精选时加入抑制剂（模数2.5-3.0、质量分数10%的硅酸钠0-400g/t）、捕收剂（煤油0-100g/t）、起泡剂（松醇油0-150g/t），经搅拌、充气（空气）后采用泡沫浮选法得到石墨精矿和石墨尾矿；（3）将步骤（2）中所得石墨精矿和石墨尾矿经浓缩至质量浓度30%~60%或直接送入配有直接接触式超声波振子的容器中再次进行超声粉碎分散，重复（1）和（2）步骤2至3次后得到最终高碳石墨精矿。进一步，所述步骤（1）中含石墨或碳质物原料为天然鳞片石墨、微晶石墨、人造石墨及碳质物制品以及经过破碎、磨矿、浮选等选矿工艺初步富集至固定碳含量不低于30%的上述含碳质物原料。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：（1）采用直接接触式超声波对含石墨或碳质物原料进行粉碎、分散，替代或部分替代磨矿工艺，提高了含石墨或碳质物原料与脉石矿物的解离效率，减少了高碳石墨制备的磨矿、浮选次数，实现高碳石墨的短流程制备；（2）采用直接接触式超声波联合浮选工艺，在二次及以上次数超声波粉碎分散循环工艺中，直接接触式超声波对浮选药剂具有分散作用，减少了浮选药剂在矿浆中的凝聚，有利于降低浮选药剂用量，提高浮选药剂的作用效率；（3）采用直接接触式超声波联合浮选工艺，所述直接接触式超声波对含碳原料和脉石矿物表面进行有效清洗，增大了浮选药剂与目的矿物的作用几率，有利于优化浮选效果，提高精矿碳含量。附图说明图1是一种石墨的短流程提纯工艺流程简图；图2是一种天然中细鳞片石墨高碳石墨短流程制备工艺简图；图3是一种天然微晶石墨高碳石墨短流程制备工艺简图。具体实施方式下面结合图2和图3，对本发明作进一步的详细说明，一种石墨的短流程提纯方法，具体实施步骤如下：实施例1（1）取粒度小于100mm固定碳含量10.5%的天然中细鳞片石墨块矿，依次采用圆锥破碎机、球磨机、螺旋分级机进行碎矿-磨矿-分级闭路工艺，得到固体物粒度小于0.5mm的含石墨矿浆；（2）将石墨矿浆加水稀释至质量浓度40%并导入调浆桶中，依次加入煤油（500g/t）、松醇油（150g/t），搅拌2min，将调浆后的石墨矿浆导入浮选机，充气、刮泡得到石墨的粗选精矿泡沫，将石墨粗选精矿泡沫浓缩至质量浓度40%，经一次砂磨机磨矿后导入一次精选浮选机，经充气、刮泡得一次精选石墨精矿泡沫，将一次精选石墨精矿泡沫浓缩至质量浓度40%，经二次砂磨机磨矿后导入二次精选浮选机，充气、刮泡得二次精选石墨精矿泡沫；（3）二次精选石墨精矿泡沫浓缩至质量浓度50%的矿浆后，将单支输出功率为2.4kw的直接接触式超声波振子置入二次精选石墨精矿矿浆中，控制超声波作用时间10min后将矿浆导出至三次精选浮选机中，补水调浆至质量浓度15%，充气、刮泡得三次精选石墨精矿；（4）在三次精选石墨精矿的引流槽内补加煤油（100g/t）、松醇油（30g/t），补水调浆至质量浓度10%进入四次精选浮选机，充气、刮泡得四次精选石墨精矿，即最终石墨精矿。对所得最终石墨精矿、中矿、尾矿经浓缩、干燥烘干后可得最终产品，其指标见表1。表1天然中细鳞片石墨高碳石墨短流程制备各产品指标产品固定碳含量/%产率/%回收率/%原矿10.51100.00100.00石墨精矿94.669.4885.38中矿5.9423.2113.11石墨尾矿0.2367.311.47实施例2（1）粒度小于100mm固定碳含量65.33%的微晶石墨块矿，经破碎、磨矿，制成粒度小于0.1mm的微晶石墨矿粉，将微晶石墨矿粉与水混合配制成质量浓度50%的矿浆，将矿浆导至粗选调浆桶中，依次加入模数2.8、质量分数10%的硅酸钠（500g/t）、煤油（960g/t）、松醇油（420g/t），搅拌2min后导入粗选浮选机中，补水调浆至质量浓度30%，充气、刮泡得粗选微晶石墨精矿；（2）将粗选微晶石墨精矿浓缩至质量浓度45%的矿浆，导入带有单支输出功率为2.8kw的直接接触式超声波分散槽中，控制超声波作用时间20min后将矿浆导出至一次精选浮选机中，补水调浆至质量浓度20%，充气、刮泡得一次精选微晶石墨精矿泡沫；（3）将一次精选微晶石墨精矿泡沫浓缩至质量浓度45%的矿浆，导入带有单支输出功率为2.8kw的直接接触式超声波分散槽中，控制超声波作用时间15min后将矿浆导出至二次调浆桶中，在二次调浆桶依次加入模数2.8、质量分数10%的水玻璃（300g/t）、乳化煤油（400g/t）、松醇油（180g/t），搅拌2min后导入二次精选浮选机中，补水调浆至质量浓度15%，充气、刮泡得二次精选微晶石墨精矿，将二次精选微晶石墨精矿通过精矿槽连接导入三次精选浮选机中，补水调浆至质量浓度10%，充气、刮泡得三次精选微晶石墨精矿；（4）将三次精选微晶石墨精矿导入四次精选浮选机中，补水调浆至质量浓度10%，充气、刮泡得四次精选微晶石墨精矿，即最终微晶石墨精矿。对最终微晶石墨精矿、中矿、尾矿经浓缩、烘干后可得最终产品，其指标见表2。表2天然微晶石墨高碳石墨短流程制备各产品指标产品固定碳含量/%产率/%回收率/%微晶石墨原矿65.33100.00100.00石墨精矿94.2158.8784.89中矿34.6420.6310.94石墨尾矿13.2820.504.17以上实施例仅是对本发明的优选实例进行描述，并未对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明原理的前提下，所有形式的改变均应该落入本发明的权利要求书保护范围内。当前第1页12