摘 要

石墨作为自然界非常重要的一种非金属矿物，被广泛的应用于各行各业中，特别是在工业领域中，但是由于对石墨的需求量的快速增长，鳞片石墨资源的储备越来越少，因此提高对鳞片石墨的利用程度是必要且关键的，具有重大的战略意义。吉林磐石某地细鳞片墨矿固定碳含量为20%左右，论文对该地区石墨进行浮选试验，确定合适的综合回收流程，为该类型石墨资源的开发提供技术参考。

采用XRD确定原矿化学成分和XRF确定矿物组成，结果分析可得该地区原矿除有用矿物固定碳外，主要化学组分为SiO₂，含量为48.93%，主要矿物包括石墨、石英、长石类和碳酸盐等。

试验确定石墨原矿适宜的粗选条件为：粗磨磨矿细度-0.074mm粒级含量91.26%，捕收剂煤油用量410g/t，起泡剂2#油用量277g/t。在此基础上对粗精矿进行再磨细度试验以及浮选开路试验，最终获得产率18.16%，固定碳含量90.42%，回收率86.75%的石墨精矿。开路试验结果表明，该浮选流程合理，浮选指标良好。

关键词：石墨；磨矿；浮选；开路

Abstract

Graphite as a non-metallic mineral nature is very important.It is widely used in all walks of life, especially in the industrial field. But because of the rapid growth of demand for graphite, flake graphite resources reserves less and less, so improving the utilization degree of flake graphite is necessary and critical, it is of great strategic significance.The content of the fixed carbon in JiLin rock is pretty low as the content of 20%. In order to determine the suitable comprehensive graphite recovery test flow, the paper provides a technical reference for the development of graphite resources of this type

Undressed ore chemical composition identified by XRD and XRF mineral composition is determined，the results of analysis can get undressed ore in the region except the useful minerals of fixed carbon, main chemical group is divided into SiO2, content is 48.93%, The main minerals include graphite, quartz, feldspar and carbonatee etc.

The roughing experiments were determined by following conditions: The content of less than 0.074mm was 91.26% in roughing grinding fineness., the dosage of collector kerosene was 455 g/t, and the dosage of 2^# oil was 231 g/t. Under the certain conditions of roughing, the test of the grinding fineness of the rough concentrate was conducted, so as the open-circuit test. With the recommended open circuit process, an indicator was showed as follows: the rate of the concentrate is 18.16%, the fixed carbon content is 90.42% recovery is 86.75%, The result of open-circuit test shows that the flotation process is reasonable and the flotation index is good.

Key Words: graphite; grinding; floatation; open-circuit

目录

第一章 绪论 1

1.1前言 1

1.2石墨的结构、性质及用途 1

1.2.1 石墨的结构 1

1.2.2 石墨的性质 2

1.2.3石墨的用途 2

1.3 石墨矿石类型及特征 3

1.4世界石墨资源的分布及类型 4

1.4.1世界石墨的分布及开发现状 4

1.4.2 我国的石墨开发现状及问题 4

1.5石墨的选矿工艺 4

1.5.1大鳞片石墨的选矿工艺 4

1.5.2细鳞片石墨的选矿工艺 5

1.5.3土状石墨的选矿工艺 6

1.6本课题的研究意义及主要内容 6

1.6.1本课题研究的意义 6

1.6.2本课题的主要研究内容 6

第二章试样的制备、主要设备、药剂及测试方法 8

2.1试样样品的制备 8

图2.1 试样制备流程图 8

2.2试验用主要仪器及设备 9

表2.1 试验用主要仪器设备表 9

2.3浮选药剂种类及用途 9

2.4固定碳测定方法 9

第三章 矿石的性质分析 10

3.1矿石的化学成分 10

3.2矿石的矿物组成及特征 10

3.3矿石的嵌布粒度特征 11

3.4 矿石性质总结 12

第四章 选矿试验研究 13

4.1粗选条件试验 13

4.1.1磨矿时间试验 13

4.1.2捕收剂煤油用量试验 15

4.1.3 起泡剂2^#油用量试验 16

4.1.4调整剂生石灰用量试验 18

4.1.5粗选条件实验小结 19

4.2扫选试验 19

4.3开路试验 20

4.3.1开路试验（一） 20

4.3.2开路试验（二） 22

4.3.3开路试验（三） 24

4.3.4开路试验（四） 26

4.4精矿性质 28

第五章 结论 30

参考文献 31

致谢 33

第一章 绪论

1.1前言

石墨是优越的导电体和导热体，同时还具备着优越的高温稳定性和化学稳定性，它是一种重要的非金属矿物资源，被称为新世纪最有希望的材料之一^[1]。石墨产品是应用广泛的“工业味精”，在工业生产中是不可缺少的，在各行各业中我们都能看到它的身影，无数研究者也对其痴迷不已，像2010年诺贝尔物理学奖的获得者英国物理学家安德烈·盖姆与康斯坦丁·诺沃肖洛夫就是因为从石墨中分离出了石墨烯而获奖，石墨烯被认为是一种革命性的材料，在力学、热传导、电学、阻隔性等材料性能上具有优异的表现，拥有着不可估量的应用前景^[2]，也成为了部分金属材料和其他非金属材料的一种替代品，是一种适应性很强的材料。石墨近些年在新材料领域、节能环保材料、高度装备制造也得到极大的应用，使石墨更加受到关注，是研究领域的大热点^[3]。

在自然界中的石墨一般都含有SiO₂、Al₂O₃、MgO等化学组分杂质，有的石墨中还含有H₂O、粘土、沥青等^[4]。是不存在纯净的天然石墨的，而在工业应用中又对石墨的要求比较高，所以要满足工业应用中对石墨的需求就不得不选矿提纯低品味的石墨原矿，化学或高温提纯高品位的石墨精矿。

1.2石墨的结构、性质及用途

1.2.1 石墨的结构

石墨作为碳元素的结晶矿物的一种，属于含有分子晶体、原子晶体和金属晶体的过渡型晶体结构^[5]，晶体结构十分复杂，是层状矿物，金刚石、C₆、C等与其互为同素异形体。石墨的平面六角网状结构全部是由sp²杂化轨道和邻近三个碳原子形成三个共价单键并排列形成的，这些网状结构以范德瓦斯力连成互相平行的平面，构成层面结构，层内原子间距0.142nm，层间距0.335nm。石墨的各向异性是由于石墨层间距和面间距的不同导致了^[6]。

1.2.2 石墨的性质

耐高温性：石墨的熔点一般为3700℃到3900℃之间，沸点比熔点高450℃左右，石墨在高温灼烧下重量损失很小，膨胀系数也很小，相对于其他类型的耐高温材料，这是石墨的一大优点^[7]。