（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）石墨按結晶程度分為晶質(zhì)(鱗片狀) 石墨礦石和隱晶質(zhì)( 土狀) 石墨礦石，晶質(zhì)石墨礦石中石墨晶體直徑大于1 μm，呈鱗片狀，礦石品位較低，固定碳含量一般不超過(guò)10%，局部特別富集地段石墨礦則可達20% 或更多，但可選性好，選礦產(chǎn)品品位能達到90%甚至95% 以上；隱晶質(zhì)石墨礦石中石墨晶體直徑小于1μm，呈微晶的集合體礦石品位高(50%~80%)，但可選性差，一般開(kāi)采后直接出售，因此其工業(yè)應用沒(méi)有鱗片狀石墨廣泛，市場(chǎng)售價(jià)也較低。
石墨自大規模開(kāi)發(fā)利用以來(lái)，有關(guān)鱗片狀石墨開(kāi)發(fā)研究己經(jīng)很成熟，而隱晶石墨浮選技術(shù)在我國尚處于不成熟階段，有關(guān)研究較少，如何開(kāi)發(fā)新工藝使隱晶質(zhì)石墨的品位得到提高，是值得關(guān)注和研究的課題。
1 原礦性質(zhì)
1.1 礦石化學(xué)成分分析
隱晶質(zhì)石墨來(lái)自湖南魯塘地區，化學(xué)成分（w/%）為：C，71.57；TFe，1.3；Fe2+，0.93；Fe2O3，0.52；Cu，0.013；Pb，0.048；Zn，0.056；TiO2，0.38；SiO2，12.99；Al2O3，6.02；CaO，1.31；MgO，0.35；MnO，0.03；Na2O，0.24；K2O，1.15；P，0.085；S，0.28；灰分，25.28；揮發(fā)分，3.15。礦石中主要元素碳含量為71.57%，灰分含量為25.28%，主要脈石組分是SiO2 和Al2O3，其次為CaO 和K2O，四者總計21.67%，占灰分量85.72%。有害元素磷、硫存在，含量不高，還有少量銅鉛鋅等有價(jià)金屬元素，綜合回收價(jià)值不大。
1.2 主要礦物含量及嵌布特性
礦石中主要礦物含量（w/%）為：石墨，71.2；石英，8.8；云母，10.2；綠泥石、蒙脫石，6.6；方解石，1.6；黃鐵礦、雌黃鐵礦，0.4；閃鋅礦，0.1；方鉛礦，<0.1；黃銅礦，微量；其他，1.0。礦石中主要有用礦物為石墨，且含量最大，礦物晶粒細小，多以集合體形式出現。脈石礦物主要為云母、石英和綠泥石，石英呈細小粒狀，粒度一般在0.02~0.1 mm，多與絹云母混雜出現，絹云母多小于0.02 mm，呈微細鱗片狀，另有少量蒙脫石、方解石，少量金屬硫化物分別是黃鐵礦、磁黃鐵礦。細小的脈石分布在石墨集合體中或與石墨相間緊密鑲嵌，是隱晶質(zhì)石墨選礦產(chǎn)品品位難以提高的原因之一。
1.3 試驗方法
石墨浮選礦漿質(zhì)量分數在7%~15%比較合適，隱晶質(zhì)石墨浮選需細磨，礦漿黏度較大，充氣條件較差和浮選速度降低，低礦漿質(zhì)量分數可以改善上述不良影響，本實(shí)驗礦漿質(zhì)量分數定為10%。磨礦設備采用ZJM-20 周期式攪拌球磨機、浮選采用XFD 單槽浮選機。粗選條件試驗流程圖見(jiàn)圖1。
 2 結果與討論
2.1 磨礦細度試驗
試驗中不加分散劑，捕收劑乳化柴油用量為1000 g/t，起泡劑甲基異丁基甲醇（MIBC）用量為120 g/t，探索磨礦細度對浮選指標影響，結果見(jiàn)圖2。
由圖2 可看出，隨著(zhù)磨礦細度-0.074 mm 含量的增加，固定碳含量逐漸升高，-0.074 mm 含量占92.5%時(shí)固定碳含量達到最大，回收率在-0.074 mm 含量占90% 時(shí)達到最大，綜合考慮，-0.074 mm 含量占92.5%為最佳磨礦細度。
2.2 捕收劑用量
試驗捕收劑柴油在水中分散性不好，應乳化后再使用，在水介質(zhì)中乳化柴油的小油珠粒徑可達幾微米甚至納米級別，為柴油與微細粒隱晶質(zhì)石墨作用創(chuàng )造了更好條件。磨礦細度-0.074 mm 含量為92.5%，不添加分散劑，起泡劑MIBC 用量為100 g/t，礦漿質(zhì)量分數為10% 時(shí)，精礦固定碳含量、回收率隨乳化柴油用量變化見(jiàn)圖3。
由圖3 可知，隨著(zhù)乳化柴油用量的增加，精礦固定碳含量略有降低，而回收率大幅提高，當乳化柴油用量為1000 g/t 時(shí)達到最大值，繼續增加乳化柴油用量回收率開(kāi)始下降。這主要是因為乳化柴油用量增加時(shí)，乳化柴油由于疏水力作用逐步在隱晶質(zhì)石墨表面吸附展開(kāi)，進(jìn)一步提高隱晶質(zhì)石墨疏水性，使更多的隱晶質(zhì)石墨上浮，回收率逐漸增加，當乳化柴油用量大于1000 g/t 時(shí)，乳化柴油用量過(guò)多引起消泡，造成回收率有一定的下降。故乳化柴油最佳用量為1000 g/t。
2.3 起泡劑MIBC 用量試驗
用松醇油（2# 油）、丁基醚醇、MIBC 3 種常用起泡劑浮選隱晶質(zhì)石墨時(shí)，MIBC 形成的礦化泡沫穩定性好，選擇性較好，且用量低，精礦回收率高，故選擇MIBC 為起泡劑。磨礦細度-0.074 mm 含量為92.5%，不加分散劑，乳化柴油用量為1000 g/t，礦漿質(zhì)量分數為10% 時(shí)，考察起泡劑MIBC 用量對精礦固定碳含量、回收率的影響，結果見(jiàn)圖4。
 由圖4 可知，精礦固定碳含量隨著(zhù)起泡劑增加逐漸降低，回收率大幅提高。當MIBC用量為240 g/t 時(shí)，回收率達到85%，但精礦固定碳含量下降明顯，故后續MIBC 用量以120 g/t 為宜。起泡劑用量增大導致含水泡沫量增大，精礦水回收率增大，精礦固定碳含量降低，說(shuō)明泡沫對脈石礦物的夾帶是影響隱晶質(zhì)石墨浮選指標的重要因素，在保證一定回收率的情況下起泡劑用量宜少。
2.4 分散劑種類(lèi)及用量試驗
由于隱晶質(zhì)石墨和脈石礦物的嵌布粒度較細，為了單體解離，通常需要細磨，這導致礦漿中容易產(chǎn)生大量微細粒的脈石礦物，一方面，細泥對藥劑吸附力增強，藥劑的選擇性變壞；另一方面，細泥容易粘附在正常粒度的石墨表面，形成親水泥膜，使其可浮性變差。因此，加強對脈石礦物的抑制與分散，是改善隱晶質(zhì)石墨浮選條件的途徑之一。
六偏磷酸鈉、羧甲基纖維素鈉（CMC）、水玻璃是3 種常用的脈石礦物抑制劑，同時(shí)也是良好的分散劑。水玻璃是以水中存在的HSiO3-、H2SiO3 等親水離子及膠粒吸附在礦粒表面，使礦粒表面電位和水化膜增大而起抑制和分散作用。當六偏磷酸鈉和CMC 吸附在顆粒表面時(shí)除了增大礦物的的親水性和表面電位的絕對值以外，還會(huì )產(chǎn)生空間位阻效應，強化其對脈石礦物的抑制和分散作用。
磨礦細度-0.074 mm 含量為92.5%，乳化柴油用量為1000 g/t，MIBC 用量為120 g/t 時(shí)，考察分散劑對精礦固定碳含量、回收率的影響，試驗流程見(jiàn)圖1，試驗結果見(jiàn)圖5。
 從圖5 可看出，六偏磷酸鈉、CMC、水玻璃用量的增大都會(huì )提高隱晶質(zhì)石墨精礦固定碳含量，其中CMC 對精礦固定碳含量提高最大，固定碳含量從81.75% 升至83.03%，但其使隱晶質(zhì)石墨回收率從82.49% 降低至61.86%，回收率下降的幅度最大，說(shuō)明CMC 的抑制作用很強，不僅抑制脈石礦物，用量過(guò)大時(shí)也會(huì )抑制隱晶質(zhì)石墨；六偏磷酸鈉和水玻璃在用量為1500 g/t 時(shí)，精礦固定碳含量分別為82.07% 和81.51%，它們在有效提高固定碳含量的同時(shí)，對回收率影響不大，試驗中使用六偏磷酸鈉精礦指標最好，故最佳的分散劑為六偏磷酸鈉。
2.5 開(kāi)路流程試驗
在條件試驗的基礎上，確定了該礦石浮選的最佳浮選藥劑制度和工藝參數。選用六偏磷酸鈉作為分散劑，經(jīng)1 次粗選3 次精選的開(kāi)路試驗，將固定碳含量提高至85% 以上。具體工藝流程見(jiàn)圖6，試驗結果見(jiàn)表1。
3 結論
（1）隱晶質(zhì)石墨原礦固定碳含量為71.57%，礦物晶粒細小，多以集合體形式出現，脈石礦物石英、絹云母等與隱晶質(zhì)石墨緊密鑲嵌、共生關(guān)系復雜、粒度細小，這是隱晶質(zhì)石墨較難選的原因之一。
（2）條件試驗結果表明，隱晶質(zhì)石墨最佳的磨礦細度為-0.074 mm 含量占92.5%，最佳藥劑用量為捕收劑乳化柴油1000 g/t，起泡劑MIBC 120 g/t，分散劑六偏磷酸鈉1500 g/t。
（3）經(jīng)過(guò)1 次粗選3 次精選的開(kāi)路試驗可獲得兩種產(chǎn)品，固定碳含量為85.18% 的精礦可作為牌號為W85 產(chǎn)品，回收率為38.13%；固定碳含量77.21% 的中礦可作為產(chǎn)品牌號W75 的產(chǎn)品，回收率為49.52%，兩種產(chǎn)品的綜合回收率為87.65%。
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