石墨矿浮选概述

由于石墨具有良好的耐高温性、抗热震性、导电性、润滑性、化学稳定性以及可塑性等众多特性，被广泛应用于钢铁、化工、机械、电子、航空航天、国防军工等领域，是军工与现代工业发展中不可或缺的重要战略资源。由于石墨应用广泛，有专家预言20世纪是“硅的时代”，21世纪是“石墨时代”。

根据石墨的结晶形态，天然石墨可分为晶质石墨和隐晶质石墨。石墨的晶体直径大于1μm，在肉眼或普通显微镜下可以观察到晶质石墨晶体形状的石墨称为晶质石墨；石墨晶体直径小于1μm，在显微镜下难以辨认出晶型的致密石墨集合体称为隐晶质石墨或非晶质石墨，因为大部分隐晶质石墨呈黑色的土状，所以也称为土状石墨、微晶石墨。

我国石墨资源分布情况

中国的石墨资源丰富，中国的石墨资源占世界资源70%以上，是世界上为数不多的拥有晶质石墨和隐晶质石墨的国家。

据国土资源部统计资料，我国的晶质石墨储量3085万吨，基础储量5280万吨，资源量为1.7亿吨，石墨矿藏储量大；大多数矿床石墨以中等鳞片（+200目）为主，少数矿床以细小鳞片（0.074～0.01 mm）为主，石墨矿藏条件好；晶质石墨易分选，矿物回收率高，采选性强，是国际晶质石墨市场的最大供应国。中国的晶质石墨以大中型矿床居多，主要集中在几个省份，其中黑龙江省拥有可开发石墨储量2200万吨，山东省可开发石墨储量1200万吨，内蒙古可开发石墨储量400万吨，并形成了以黑龙江萝北县白云山石墨矿床，山东莱西县南墅石墨矿床，内蒙古兴和石墨矿区为主的三大生产基地。

隐晶质石墨储量1358万吨，基础储量2371万吨。隐晶质石墨以中小型为主，主要分布在湖南、广东、吉林等省区，其中储量较大的矿区有湖南郴州鲁塘矿区和吉林磐石矿区，鲁塘矿区累计探明石墨资源储量 3164.82万t，累计采矿2175.24万t，储量占全国隐晶质石墨储量的75%。

晶质石墨浮选

鳞片状石墨具有良好的天然可浮性且密度较小，因此粗颗粒鳞片石墨较容易上浮。浮选捕收剂可用煤油、柴油，起泡剂常用松醇油。鳞片石墨矿石中大多含有方解石、黄铁矿等脉石矿物，需添加石灰、水玻璃等抑制剂；对于碳质页岩可加淀粉、木质素磺酸等作为抑制剂。对于石墨矿中含有的稀有金属如钒，应加以回收，提高经济效益。

阶段浮选：为保护鳞片少受破坏，浮选时采用阶段磨浮流程；粗磨后进行粗选，得到粗精矿和废弃尾矿，再将粗精矿进行多次再磨和再选。

多次精选：粗选所得粗精矿品位较低，而石墨产品一般要求固定碳含量应达85%以上，需要经过多次精选。

隐晶质石墨浮选

隐晶质石墨天然可浮性较差，原矿品位较高，可达70%-80%以上，但石墨颗粒与粘土嵌布紧密，分离很困难，属较难选的矿石。工业生产中通过磨矿、浮选可将隐晶质石墨精矿品位提高到80%以上，但很难达到90%，即使增加再磨次数精矿品位提高不大。隐晶质石墨浮选只能起到大致富集的作用，因此精矿和尾矿可分别作为不同等级的产品出售。隐晶质石墨浮选特点：浮选捕收剂用量大，浮选速度慢，精矿回收率低，尾矿品位高。

有选矿研究者对浮选设备进行对比研究，发现采用浮选柱作为隐晶质石墨的浮选设备可以获得更好的浮选效果。

由湖南中工矿业工程技术有限公司研发制造的ZGF-I型浮选柱是一种微泡逆流接触式浮选柱，具有选矿效率高、运行成本低、降低能耗、自动化程度高、操作简单，维修方便、占地面积及基建投资少等优点。

ZGF-I型浮选柱如图所示，采用微泡发生器向柱内注入气体，喷射产生大量微泡；矿粒与气体在柱内逆流平稳接触，并捕捉疏水性矿粒，形成泡沫精矿；液位的高低和泡沫层厚度由液位控制系统进行调节。