坦桑尼亚某晶质石墨大鳞片保护工艺研究

刘磊, 孙华星, 郭理想, 黄俊玮, 赵恒勤. 坦桑尼亚某晶质石墨大鳞片保护工艺研究[J]. 矿产保护与利用, 2023, 43(3): 96-104. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2023.03.011
引用本文: 刘磊, 孙华星, 郭理想, 黄俊玮, 赵恒勤. 坦桑尼亚某晶质石墨大鳞片保护工艺研究[J]. 矿产保护与利用, 2023, 43(3): 96-104. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2023.03.011
LIU Lei, SUN Huaxing, GUO Lixiang, HUANG Junwei, ZHAO Hengqin. Protection Technology of Large Scale Crystalline Graphite from Tanzania[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2023, 43(3): 96-104. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2023.03.011
Citation: LIU Lei, SUN Huaxing, GUO Lixiang, HUANG Junwei, ZHAO Hengqin. Protection Technology of Large Scale Crystalline Graphite from Tanzania[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2023, 43(3): 96-104. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2023.03.011

坦桑尼亚某晶质石墨大鳞片保护工艺研究

  • 基金项目: 自然资源部高层次科技创新人才工程项目(121106000000180039-2210);自然资源部部门预算资助项目
详细信息
    作者简介: 刘磊(1984—),男,博士,研究员,主要从事战略非金属矿高效利用关键技术研究; 孙华星(1999—),男,山东聊城人,硕士研究生。就读于中国地质科学院矿物加工工程专业,师从赵恒勤研究员和刘磊研究员,主要从事非金属矿资源加工与利用研究
    通讯作者: 孙华星(1999—),男,硕士研究生,E-mail:2216228308@qq.com
  • 中图分类号: TD975+.2

Protection Technology of Large Scale Crystalline Graphite from Tanzania

More Information
  • 坦桑尼亚某晶质石墨矿固定碳含量为3.74%,鳞片粒径+147 µm占比97.18%。对比了高压辊磨机和球磨机两种磨矿方式下浮选粗精矿的分质产品差异,并开展了各分质产品再磨再选试验。试验结果表明,采用层压粉碎(高压辊磨机)—分质分选新工艺效果较好,粗粒低碳分质产品单独再磨避免了脉石对粗精矿中高解离度大鳞片石墨的破坏,且碳品位提升较快,其再选精矿与中粒中碳产品合并成一个产品,与细粒高碳产品分别经两段再磨再选后,精矿碳品位均大于96%,最终获得了碳品位96.24%、回收率95.30%的精矿。层压粉碎—分质分选工艺相比常规粗精矿混目再磨再选工艺减少了五次再磨六次精选,最终精矿碳品位高1.04百分点,+0.30 mm粒级精矿产率高3.25百分点。

  • 加载中
  • 图 1  石墨矿石结构构造特征

    Figure 1. 

    图 2  磨矿产品浮选—分质分级试验工艺流程

    Figure 2. 

    图 3  一段磨矿细度试验结果:(a)粗粒低碳产品 (b)中粒中碳产品 (c)细粒高碳产品

    Figure 3. 

    图 4  常规粗精矿混目再磨再选工艺闭路试验流程

    Figure 4. 

    图 5  层压粉碎—分质分选新工艺闭路试验流程

    Figure 5. 

    表 1  原矿化学多元素分析结果

    Table 1.  Multi-elements analysis results of raw ores /%

    元素固定CSiO2Al2O3Fe2O3CaOSMgONa2OTiO2MnO
    含量/%3.7469.888.054.193.641.861.731.050.420.12
    下载: 导出CSV

    表 2  原矿主要矿物组成分析结果

    Table 2.  Analysis results of main mineral composition of raw ores /%

    矿物石墨石英斜长石白云母黄铁矿透辉石黑云母其他
    含量3~455~6015~203~53~51~21~3<1
    下载: 导出CSV

    表 3  原矿石墨鳞片片径统计表

    Table 3.  Graphite flake diameter statistics of raw ores

    片径/mm−0.147−0.175+0.147−0.287+0.175+0.287
    分布率/%2.812.6315.6878.88
    下载: 导出CSV

    表 4  原矿石墨鳞片厚度统计表

    Table 4.  Graphite flake thickness statistics of raw ores

    厚度/mm−0.010−0.030+0.010−0.050+0.030+0.050
    分布率/%3.0040.8835.3020.82
    下载: 导出CSV

    表 5  高压辊磨和球磨磨矿产品粒度组成对比

    Table 5.  Comparison of particle size composition of high pressure roller mill and ball mill grinding products

    粒级/mm高压辊磨机产品球磨机产品
    产率/%碳品位/%碳分布率/%产率/%碳品位/%碳分布率/%
    +0.30024.394.0426.7312.2414.4048.30
    −0.300+0.15035.605.0748.9539.742.9632.23
    −0.150+0.07420.813.0517.2129.611.8114.69
    −0.074+0.0458.711.894.478.041.182.60
    −0.045+0.0305.121.091.514.360.610.73
    −0.0305.370.781.136.010.881.45
    原矿100.003.69100.00100.003.65100.00
    下载: 导出CSV

    表 6  浮选−分质分级试验结果

    Table 6.  Flotation classification grading test results

    产品名称粒级高压辊磨机球磨机
    产率/%碳品位/%产率/%碳品位/%
    粗粒低碳+0.15 mm77.1419.6019.3562.5918.6015.69
    −0.15 mm22.8618.5037.4110.82
    中粒中碳+0.15 mm54.1974.5075.9253.5267.7666.20
    −0.15 mm45.8177.6146.4864.40
    细粒高碳+0.15 mm42.0784.4082.1445.7682.0276.93
    −0.15 mm57.9380.4954.2472.63
    下载: 导出CSV

    表 7  分质产品二段再磨再选精矿产品结果

    Table 7.  Concentrate product results of two-stage regrinding and reconcentration of quality products /%

    产品名称给矿固定碳含量精矿固定碳含量精矿回收率
    粗粒低碳再选精矿和中粒中碳产品70.1898.1188.31
    细粒高碳产品82.1497.7085.72
    下载: 导出CSV

    表 8  闭路试验结果

    Table 8.  Results of closed-circuit test

    产品名称常规粗精矿混目再磨再选工艺层压粉碎—分质分选新工艺
    产率/%固定碳含量/%回收率/%产率/%固定碳含量/%回收率/%
    +0.3 mm精矿0.9695.8224.481.0997.4327.26
    −0.30+0.15 mm精矿1.5295.5038.621.3896.4434.17
    −0.15 mm精矿1.3594.4133.911.3895.0933.87
    精矿合计3.8395.2097.013.8596.2495.30
    总尾矿96.170.122.9996.150.194.70
    原矿100.003.76100.00100.003.76100.00
    下载: 导出CSV
  • [1]

    D. JARA A, BETEMARIAM A, WOLDETINSAE G, et al. Purification, application and current market trend of natural graphite: a review[J]. International Journal of Mining Science and Technology, 2019, 29(5): 671−689. doi: 10.1016/j.ijmst.2019.04.003

    [2]

    牛敏, 刘磊, 陈龙, 等. 层压粉碎—分质分选技术用于保护大鳞片石墨的研究[J]. 矿产保护与利用, 2018(4): 83−88.

    NIU M, LIU L, CHEN L, et al. Study on the protection of large scale graphite by particle bed breakage - grading separation technology[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resource, 2018(4): 83−88.

    [3]

    刘磊, 牛敏, 郭珍旭, 等. 黑龙江某鳞片石墨层压粉碎-分质分选技术研究[J]. 非金属矿, 2019, 42(6): 57−61.

    LIU L, NIU M, GUO Z X, et al. Study on particle bed breakage-grading separation technology of flake graphite from heilongjiang[J]. Non-Metallic mines, 2019, 42(6): 57−61.

    [4]

    刘磊, 郭理想, 孙华星, 等. 甘肃阿克塞晶质石墨浮选工艺对比研究[J]. 非金属矿, 2020, 43(6): 56−59+63.

    LIU L, GUO L X, SUN H X, et al. Comparative study on flotation technology of crystalline graphite from Akesai in Gansu province[J]. Non-Metallic mines, 2020, 43(6): 56−59+63.

    [5]

    TONG Z, LIU L, YUAN Z, et al. The effect of comminution on surface roughness and wettability of graphite particles and their relation with flotation[J]. Minerals Engineering, 2021, 169: 106959. doi: 10.1016/j.mineng.2021.106959

    [6]

    MA F, TAO D, TAO Y, et al. An innovative flake graphite upgrading process based on HPGR, stirred grinding mill, and nanobubble column flotation[J]. International Journal of Mining Science and Technology, 2021, 31(6): 1063−1074. doi: 10.1016/j.ijmst.2021.06.005

    [7]

    ZHANG H, LI H, FENG A, et al. Application of stirred mill to upgrading of graphite concentrate by flotation[J]. Canadian Metallurgical Quarterly, 2018, 57(2): 245−251. doi: 10.1080/00084433.2017.1409934

    [8]

    邱杨率, 余永富, 管俊芳, 等. 非洲三个地区石墨矿矿石特征及可选性研究[J]. 矿产保护与利用, 2018(5): 45−50.

    QIU Y S,YU Y F,GUAN J F, et al. Study on ore characteristics and beneficiability of three flaky graphite mines in Africa[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resource, 2018(5): 45−50.

  • 加载中

(5)

(8)

计量
  • 文章访问数:  236
  • PDF下载数:  54
  • 施引文献:  0
出版历程
收稿日期:  2023-02-20
刊出日期:  2023-06-15

目录