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国内某石墨精矿球形化试验研究

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刘建国, 张军, 张红英. 国内某石墨精矿球形化试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(6): 28-31. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.06.005
引用本文: 刘建国, 张军, 张红英. 国内某石墨精矿球形化试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2019, 39(6): 28-31. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.06.005
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LIU Jianguo, ZHANG Jun, ZHANG Hongying. Experimental Study on Spheroidization of a Graphite Flotation Concentrate[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(6): 28-31. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.06.005
Citation: LIU Jianguo, ZHANG Jun, ZHANG Hongying. Experimental Study on Spheroidization of a Graphite Flotation Concentrate[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2019, 39(6): 28-31. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2019.06.005
shu

国内某石墨精矿球形化试验研究

  • 1.

    广东省资源综合利用研究所，广东 广州 510650

  • 2.

    稀有金属分离与综合利用国家重点实验室，广东 广州 510650

  • 3.

    广东省矿产资源开发及综合利用重点实验室，广东 广州 510650

  • 基金项目:
    广东省科学院省人才发展改革试验区创建行动（2019GDASYL-0105056）；广东省科学院院属骨干科研机构创新能力建设专项项目（2018GDASCX-0109）
详细信息
    作者简介: 刘建国(1984-), 男, 河北沧州人, 高级工程师, 主要从事有色金属、稀有金属选矿工艺研究、水处理工艺与装备研究

  • 中图分类号: TD975+.2

Experimental Study on Spheroidization of a Graphite Flotation Concentrate

  • 1.

    Guangdong Insititute of Resources Comprehensive Utilization, Guangzhou 510650, China

  • 2.

    State Key Laboratory for Separation and Comprehensive Utilization of Rare Metals, Guangzhou 510650, China

  • 3.

    Guangdong Key Laboratory for Development and Comprehensive Utilization of Mineral Resources, Guangzhou 510650, China

    摘要

  • 粒度小于0.2 mm的中细粒天然石墨浮选精矿产品，直接应用的范围有限，价值低。但该粒级石墨可深加工成高纯球形石墨，将具有独特的物化性质及粒度特性，可作为电池材料、污水净化材料，其价值显著提高，而石墨球形化是生产高纯球形石墨的关键技术。对我国东北某地中细粒石墨浮选精矿进行了球形化试验研究，采用系列微粉气流磨进行了粗磨、细磨、整形条件试验，获得了适宜的加工参数，经5次粗磨8次细磨16次整形生产试验可获得产率52.73%、D50=15.99 μm、振实密度为1.06 g/cm3的高品质石墨球形化产品，该产品符合GBT-24533-2009中Ⅱ级改性天然石墨类锂离子电池负极材料对粒度及振实密度等要求。该工艺为类似石墨资源球形化提供了技术依据。

    Graphite flotation concentrate with particle size under -0.2 mm is worthless. However, after spheroidization and purification, the nature graphite could be widespread used as the battery material and wastewater purification material due to its unique physicochemical characteristics and particle feature. And then the value will be improved obviously. The graphite spheroidization technology is the key technology for the production. In this paper, the graphite flotation concentrate of the test sample is from Northeast China, and the particle size of the test sample is fine. The effects of spheroidization conditional parameters such as course grinding, fine grinding and shaping using series micropowder grinding equipments were studied. The results indicates that the best course grinding stage is 5, the best fine grinding stage is 8 and the best shaping stage is 16, and the spherical graphite product of D50=15.99 μm can be got with the tap density 1.06 g/cm3 and with the yield of 52.73%. It is according with the NG-Ⅱ technical standard of negative materials of lithium ion battery of natural graphite (GBT-24533-2009, China). The study provides technical basis for the graphite spheroidization of this kind of graphite resources.

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  • 图 1  原料放大500倍、1 000倍SEM图片

    Figure 1. 

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    图 2  石墨球形化生产试验流程

    Figure 2. 

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    图 3  产品放大2 000倍、5 000倍SEM图片

    Figure 3. 

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    表 1  原料(浮选精矿)粒度筛分分析结果

    Table 1.  Particle size screening result of the flotation graphite concentrate

    粒度/mm 产率/% 固定碳品位/% 固定碳分布率/%
    +0.20 13.51 96.98 13.69
    -0.20+0.15 18.46 96.11 18.54
    -0.15+0.10 22.55 95.43 22.48
    -0.10+0.075 14.00 95.09 13.91
    -0.075+0.043 21.63 95.43 21.57
    -0.043 9.85 95.34 9.81
    合计 100.00 95.71 100.00
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    表 2  OMC激光粒度仪测试结果

    Table 2.  Particle size test result by OMC laser particle analyzer

    粒度 D1 D10 D50 D90 D99
    μm 6.09 23.10 69.21 148.37 227.36
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    表 3  粗磨次数试验结果

    Table 3.  Particle size test result of roughing grinding

    粗磨次数 D10/μm D50/μm D90/μm 产率/%
    1 16.80 48.37 80.92 94.52
    2 16.35 35.53 69.40 92.64
    3 16.11 28.54 49.98 90.40
    4 15.68 25.51 41.21 88.93
    5 14.38 21.44 32.59 87.15
    6 14.21 17.63 27.59 85.42
    7 13.98 13.28 25.91 83.16
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    表 4  细磨次数试验结果

    Table 4.  Particle size test result of fine grinding

    粗磨次数 D10/μm D50/μm D90/μm 对原料产率/%
    1 15.54 23.34 34.58 79.08
    2 14.61 21.26 30.92 75.35
    3 14.35 20.54 28.21 71.08
    4 13.99 19.84 27.39 69.35
    5 13.74 19.09 26.61 66.23
    6 13.56 18.50 25.69 64.49
    7 13.77 17.86 26.82 63.35
    8 13.66 17.15 26.08 62.84
    9 13.59 16.56 25.81 61.08
    10 13.52 15.89 25.61 60.01
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    表 5  整形次数试验结果

    Table 5.  Particle size test result of shaping

    整形
    次数    		 D10/μm D50/μm D90/μm 对原料
    产率/%    		 振实密度/(g·cm-3)
    1 10.29 17.26 25.59 59.66
    2 9.83 16.52 23.81 59.59
    3 10.32 16.50 23.29 58.97
    4 10.35 16.33 23.19 58.24
    5 10.26 16.41 23.41 57.32
    6 10.17 16.49 23.50 57.05
    7 10.46 16.27 23.13 56.17
    8 10.33 16.20 22.90 56.41 0.88
    9 10.64 16.49 23.33 55.76 0.90
    10 10.04 16.38 23.36 55.24 0.92
    11 10.16 16.16 23.16 54.71 0.95
    12 10.18 16.18 22.89 54.45 0.97
    13 10.53 16.17 22.82 53.97 0.99
    14 10.31 16.18 22.80 53.69 1.01
    15 10.27 15.91 22.33 53.16 1.03
    16 10.18 15.99 22.65 52.73 1.06
    17 10.24 15.73 22.51 52.41 1.06
    18 10.04 15.67 22.16 52.16 1.06
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    表 6  生产试验结果

    Table 6.  Production test result

    产品 产率/% D10/μm D50/μm D90/μm
    球形产品 52.73 10.18 15.99 22.65
    中间料 7.28 6.87 11.48 15.85
    尾料 39.99 3.54 6.95 9.59
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    • 参考文献(12)
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出版历程
收稿日期:  2019-07-03
刊出日期:  2019-12-25

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