吉林省某地石墨矿可选性选矿试验研究简介

关键词：石墨矿,吉林省某地,可选性选矿试验,中材地质工程勘查研究院

      中材地质工程勘查研究院从上世纪六十年代开始研究石墨，主要负责全国各省建材总队的石墨的矿物岩性测试、选矿及矿产品深加工，对石墨矿石选矿试验，取得诸多方面的科研成果。不仅如此，本研究院还是非金属矿应用开发的专业机构，在矿石加工设备、非金属矿产可选性试验、非金属矿产品市场分析等方面有国内领先的能力储备。

      石墨是碳元素的结晶矿物之一，具有润滑性、化学稳定性、耐高温、导电、特殊的导热性和可塑性、涂敷性等优良性能，其应用领域十分广泛。石墨在冶金工业中主要用作耐火材料；在铸造业中用作铸模涂料；在电气工业中用于生产碳素电极、电极碳棒、电池，制成的石墨乳可用作电视机显像管涂料，制成的碳素制品可用于发电机、电动机、通讯器材等诸多方面；在机械工业中用作飞机、轮船、火车等高速运转机械的润滑剂；在化学工业中用于制造各种抗腐蚀器皿和设备；在核工业中用作原子反应堆中的中子减速剂和防护材料等；在航天工业中可做火箭发动机尾喷管喉衬，火箭、导弹的隔热、耐热材料以及人造卫星上的无线电连接和导电结构材料。此外，石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂，制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石的原料。

      石墨的工艺性能及用途主要决定于其结晶程度，据此，中国工业上将石墨矿石主要分为晶质(鳞片状)石墨矿石和隐晶质(土状)石墨矿石两种工业类型。晶质(鳞片状)石墨，石墨晶体直径大于1μm，呈鳞片状，一般矿石品位较低，但可选性好，与其伴生的矿物常有云母、长石、石英、透闪石、透辉石、石榴子石和少量黄铁矿、方解石等，有的还伴生有金红石及钒等有用组分，矿石呈鳞片状、花岗鳞片或粒状变晶结构，片状、片麻状或块状构造；隐晶质(土状)石墨，石墨晶体直径小于１μm，呈微晶的集合体，在电子显微镜下才能见到晶形，矿石品位一般较高，但可选性较差，与其伴生的矿物常有石英、方解石等，矿石呈微细鳞片-隐晶质结构，块状或土状构造。中国石墨矿石绝大多数为晶质(鳞片状)矿石，分布于区域变质型及岩浆热液型石墨矿床中；隐晶质(土状)石墨矿石则主要分布于接触变质型矿床中。

      石墨矿石的自然类型通常按其赋矿岩石的岩性划分，各类矿床有其专属的石墨矿石自然类型。晶质(鳞片状)石墨矿石在区域变质矿床中，主要有片麻岩类、片岩类以及大理(透辉)岩类、变粒岩类、混合岩类等矿石自然类型；在岩浆热液矿床中主要发育花岗岩类及闪长岩类、长英岩类等矿石自然类型。隐晶质(土状)石墨矿石在接触变质矿床中主要发育板岩类和千枚岩类矿石自然类型。

      我院于2006年承担吉林省某地晶质石墨矿的石墨矿石选矿试验任务，其目的是为该矿床石墨矿石的可选程度提供评价依据。矿区地质描述如下：

      区域内出露地层为下元古界集安群荒岔沟组（为晶质石墨含矿层），以含石墨为特征，由石墨变粒岩、石墨透辉变粒岩、含石墨透辉变粒岩、含石墨黑云变粒岩、含石墨大理岩、黑云变粒岩和斜长角闪岩等组成。

      区域内构造较发育，主要表现为多阶段的褶皱和断裂构造。主要褶皱构造有：王家街—珠山褶皱（由红石背斜、三半江向斜、珠山倒转背斜组成）。矿区出露地层为下元古界集安群荒岔沟组三段，石墨矿体主要赋存于石墨变粒岩之中。矿区成因类型属区域变质型。精质石墨矿的成因严格受层位、岩性、构造和变质作用因素所控制。

      矿石自然类型：石墨透辉变粒岩，地表风化较强烈。细粒鳞片柱粒状变晶结构，片麻状——块状构造，主要成份：斜长石、石英、透闪石、透辉石、黑云母和石墨。

      根据石墨矿样的矿物组成特性及多年石墨矿石的选矿经验，本试验采用浮选法分选石墨，对该矿区矿样进行了系统的浮选条件试验和浮选流程比较试验，试验样品原矿固定碳含量为7.32％。

      研究结论：

      1. 吉林省某地晶质石墨矿选矿试验用矿样定名为石墨透闪岩，除了含有石墨外，透闪石、透闪岩、长石、石英、黑云母含量较多，另外还含有少量磁铁矿。原矿固定碳含量为7.32%，石墨鳞片片径大小0.01-0.68mm，石墨鳞片中等。

      2.浮选适宜条件为：磨矿细度-200目含量为*****%，水玻璃用量***** g/T，煤油用量*****g/T，二号油用量*****g/T，粗选时间*****分钟。

      3.原矿经过粗磨、粗选、扫选、三次再磨九次精选的闭路流程试验，其最终精矿指标为：精矿固定碳含量为88.51％，精矿回收率为87.05％。说明该矿区石墨可选性好，充分解理后经浮选可以获得中档石墨产品。

      4. 经初步技术经济分析，设计年处理10万吨矿石的石墨选矿厂，设备投资262.8万元，选矿厂年利税为254.8万元。