內(nèi)蒙古烏拉特中旗道布斯格晶質(zhì)石墨礦可選性選礦試驗(yàn)研究簡介

關(guān)鍵詞：石墨,選礦,可選性試驗(yàn),內(nèi)蒙古烏拉特中旗道布斯格,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(duì)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(yàn)，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(yàn)、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(chǔ)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)中用作鑄模和防銹涂料；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(dòng)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(yùn)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(dòng)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)星上的無線電連接信號(hào)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)石墨礦石中，石墨晶體直徑大于1μm，呈鱗片狀；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)石墨礦石中，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；礦石品位高，但可選性差；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。實(shí)際上石墨礦石中的石墨片徑是參差不齊的，所謂晶質(zhì)石墨礦石中，也可能含隱晶質(zhì)石墨，含量較多時(shí)通常稱為混合型石墨礦石，隱晶質(zhì)石墨礦石中也可能含少量片徑略大于1μm的鱗片石墨。

      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2005年承擔(dān)內(nèi)蒙古烏拉特中旗道布斯格晶質(zhì)石墨礦的石墨礦石選礦試驗(yàn)任務(wù)，其目的是為該礦床石墨礦石的可選程度提供評(píng)價(jià)依據(jù)。

      礦區(qū)地質(zhì)描述：該礦地處華北地臺(tái)北緣內(nèi)蒙白云鄂博坳陷帶南西段，產(chǎn)于早元古代白云鄂博群石墨二云母片巖、石墨紅柱石片巖中，屬于晶質(zhì)石墨礦。礦體呈層狀，地表出露長1500米，寬200～400米，深200米。其中：晶質(zhì)石墨呈鱗片狀，致密塊狀。礦石中除石墨外還有白云母、黑云母、石英、斜長石，固定碳含量在4～15％，已經(jīng)控制普查儲(chǔ)量：晶質(zhì)石墨900多萬噸（礦物量）。

      礦體地處丘陵地帶，均暴露在地表山地上，無覆蓋，不需剝離，可大規(guī)模機(jī)械化開采。周邊水電資源已經(jīng)具備，礦區(qū)距最近鄉(xiāng)鎮(zhèn)26公里，有鄉(xiāng)間公路相通。

      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(yàn)，本試驗(yàn)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(yàn)和浮選流程比較試驗(yàn)，試驗(yàn)樣品原礦固定碳含量為11.20％。

      研究結(jié)論：

      1. 內(nèi)蒙古烏拉特中旗道布斯格晶質(zhì)石墨礦的石墨礦石定名為白云母石墨片巖，除含有石墨外，石英、白云母含量較多，另外還含有少量黑云母和長石，長石、石英、絹云母為主要伴生脈石。石墨為不透明顯微鱗片狀集合體，片徑大小0.01-0.07mm，集合體呈不規(guī)則條紋狀，大小為0.10-0.70mm，多呈半定向分布在白云母、石英間，有些呈細(xì)分散狀包裹于石英、白云母中，屬于難選細(xì)鱗片石墨。

      2.浮選適宜條件為：粗磨磨礦細(xì)度-320目含量為*****%，水玻璃用量*****g/T，煤油用量*****g/T，二號(hào)油用量*****g/T，粗選時(shí)間*****分鐘。

      3.原礦經(jīng)過粗磨、粗選、掃選、二次再磨九次精選的閉路流程試驗(yàn)，其最終精礦指標(biāo)為：精礦固定碳含量為87.25％，精礦回收率為85.63％。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.  原礦中白云母含量約25～40％，應(yīng)該考慮回收利用，但由于本項(xiàng)目研究時(shí)間緊迫，未對此進(jìn)行深入研究。

      5.經(jīng)初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，設(shè)計(jì)年處理10萬噸礦石的石墨選礦廠，設(shè)備投資283.2萬元，選礦廠年利稅為1625.9萬元，效益可觀。