吉林省某地石墨礦可選性選礦試驗研究簡介

關(guān)鍵詞：石墨礦,吉林省某地,可選性選礦試驗,中材地質(zhì)工程勘查研究院

      中材地質(zhì)工程勘查研究院從上世紀(jì)六十年代開始研究石墨，主要負(fù)責(zé)全國各省建材總隊的石墨的礦物巖性測試、選礦及礦產(chǎn)品深加工，對石墨礦石選礦試驗，取得諸多方面的科研成果。不僅如此，本研究院還是非金屬礦應(yīng)用開發(fā)的專業(yè)機(jī)構(gòu)，在礦石加工設(shè)備、非金屬礦產(chǎn)可選性試驗、非金屬礦產(chǎn)品市場分析等方面有國內(nèi)領(lǐng)先的能力儲備。

      石墨是碳元素的結(jié)晶礦物之一，具有潤滑性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫、導(dǎo)電、特殊的導(dǎo)熱性和可塑性、涂敷性等優(yōu)良性能，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。石墨在冶金工業(yè)中主要用作耐火材料；在鑄造業(yè)中用作鑄模涂料；在電氣工業(yè)中用于生產(chǎn)碳素電極、電極碳棒、電池，制成的石墨乳可用作電視機(jī)顯像管涂料，制成的碳素制品可用于發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、通訊器材等諸多方面；在機(jī)械工業(yè)中用作飛機(jī)、輪船、火車等高速運轉(zhuǎn)機(jī)械的潤滑劑；在化學(xué)工業(yè)中用于制造各種抗腐蝕器皿和設(shè)備；在核工業(yè)中用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑和防護(hù)材料等；在航天工業(yè)中可做火箭發(fā)動機(jī)尾噴管喉襯，火箭、導(dǎo)彈的隔熱、耐熱材料以及人造衛(wèi)星上的無線電連接和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料。此外，石墨還是輕工業(yè)中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑，制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石的原料。

      石墨的工藝性能及用途主要決定于其結(jié)晶程度，據(jù)此，中國工業(yè)上將石墨礦石主要分為晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石和隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石兩種工業(yè)類型。晶質(zhì)(鱗片狀)石墨，石墨晶體直徑大于1μm，呈鱗片狀，一般礦石品位較低，但可選性好，與其伴生的礦物常有云母、長石、石英、透閃石、透輝石、石榴子石和少量黃鐵礦、方解石等，有的還伴生有金紅石及釩等有用組分，礦石呈鱗片狀、花崗鱗片或粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀、片麻狀或塊狀構(gòu)造；隱晶質(zhì)(土狀)石墨，石墨晶體直徑小于１μm，呈微晶的集合體，在電子顯微鏡下才能見到晶形，礦石品位一般較高，但可選性較差，與其伴生的礦物常有石英、方解石等，礦石呈微細(xì)鱗片-隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀或土狀構(gòu)造。中國石墨礦石絕大多數(shù)為晶質(zhì)(鱗片狀)礦石，分布于區(qū)域變質(zhì)型及巖漿熱液型石墨礦床中；隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石則主要分布于接觸變質(zhì)型礦床中。

      石墨礦石的自然類型通常按其賦礦巖石的巖性劃分，各類礦床有其專屬的石墨礦石自然類型。晶質(zhì)(鱗片狀)石墨礦石在區(qū)域變質(zhì)礦床中，主要有片麻巖類、片巖類以及大理(透輝)巖類、變粒巖類、混合巖類等礦石自然類型；在巖漿熱液礦床中主要發(fā)育花崗巖類及閃長巖類、長英巖類等礦石自然類型。隱晶質(zhì)(土狀)石墨礦石在接觸變質(zhì)礦床中主要發(fā)育板巖類和千枚巖類礦石自然類型。

      我院于2006年承擔(dān)吉林省某地晶質(zhì)石墨礦的石墨礦石選礦試驗任務(wù)，其目的是為該礦床石墨礦石的可選程度提供評價依據(jù)。礦區(qū)地質(zhì)描述如下：

      區(qū)域內(nèi)出露地層為下元古界集安群荒岔溝組（為晶質(zhì)石墨含礦層），以含石墨為特征，由石墨變粒巖、石墨透輝變粒巖、含石墨透輝變粒巖、含石墨黑云變粒巖、含石墨大理巖、黑云變粒巖和斜長角閃巖等組成。

      區(qū)域內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育，主要表現(xiàn)為多階段的褶皺和斷裂構(gòu)造。主要褶皺構(gòu)造有：王家街—珠山褶皺（由紅石背斜、三半江向斜、珠山倒轉(zhuǎn)背斜組成）。礦區(qū)出露地層為下元古界集安群荒岔溝組三段，石墨礦體主要賦存于石墨變粒巖之中。礦區(qū)成因類型屬區(qū)域變質(zhì)型。精質(zhì)石墨礦的成因嚴(yán)格受層位、巖性、構(gòu)造和變質(zhì)作用因素所控制。

      礦石自然類型：石墨透輝變粒巖，地表風(fēng)化較強(qiáng)烈。細(xì)粒鱗片柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀——塊狀構(gòu)造，主要成份：斜長石、石英、透閃石、透輝石、黑云母和石墨。

      根據(jù)石墨礦樣的礦物組成特性及多年石墨礦石的選礦經(jīng)驗，本試驗采用浮選法分選石墨，對該礦區(qū)礦樣進(jìn)行了系統(tǒng)的浮選條件試驗和浮選流程比較試驗，試驗樣品原礦固定碳含量為7.32％。

      研究結(jié)論：

      1. 吉林省某地晶質(zhì)石墨礦選礦試驗用礦樣定名為石墨透閃巖，除了含有石墨外，透閃石、透閃巖、長石、石英、黑云母含量較多，另外還含有少量磁鐵礦。原礦固定碳含量為7.32%，石墨鱗片片徑大小0.01-0.68mm，石墨鱗片中等。

      2.浮選適宜條件為：磨礦細(xì)度-200目含量為*****%，水玻璃用量***** g/T，煤油用量*****g/T，二號油用量*****g/T，粗選時間*****分鐘。

      3.原礦經(jīng)過粗磨、粗選、掃選、三次再磨九次精選的閉路流程試驗，其最終精礦指標(biāo)為：精礦固定碳含量為88.51％，精礦回收率為87.05％。說明該礦區(qū)石墨可選性好，充分解理后經(jīng)浮選可以獲得中檔石墨產(chǎn)品。

      4. 經(jīng)初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，設(shè)計年處理10萬噸礦石的石墨選礦廠，設(shè)備投資262.8萬元，選礦廠年利稅為254.8萬元。