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鳞片石墨矿提纯方法有哪些?这五种提纯方法常用

发表于:2022-01-23 17:02:15 作者:Lynn 浏览次数:1386
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鳞片石墨矿是一种特殊的石墨矿,它是经高压变质而成,伴生矿物包括长石、石英、黑云母、黄铁矿、磁黄铁矿、金红石等,针对不同的伴生矿物应采取不同的提纯方法来去除杂质。那么鳞片石墨矿常用的提纯方法有哪些呢?下面为您介绍比较常用的五种。

鳞片石墨矿

浮选法

鳞片石墨矿具有较好的可浮性,因此浮选能较好地将石墨与其他杂质矿物分离。为能有效保护石墨鳞片并提高大片石墨的产率和品位,工艺流程厂采用粗精矿多段再磨多段再选工艺, 这样可以及时筛分出已经解离的大鳞片石墨,还能避免鳞片受到反复磨碎而破碎。

浮选过程中,常使用煤油、柴油、重油、磺酸酯、硫酸脂、酚类、羧酸类等作为捕收剂,2#油、4#油作为起泡剂。

石墨浮选

浮选提纯法主要适于低碳鳞片石墨,能有效保护石墨鳞片和提高石墨的品位,且生产成本低,能耗低,但该工艺精选次数较多、中矿返回量大、流程复杂,且生产不易控制。

碱酸法

鳞片石墨矿碱酸提纯法主要是由碱熔过程和酸浸过程组成。

碱熔过程:利用石墨耐酸碱的性质,将氢氧化钠和石墨按照一定比例混匀后在高温下煅烧,在熔融状态下碱和石墨中的部分杂质( 石英、硅酸盐和硅铝酸盐等) 发生化学反应生成水溶性或酸溶性盐,再进行水洗脱除硅来实现石墨的提纯。

酸浸过程:将碱熔脱硅后的产物进行酸浸处理,使在熔融过程中不与碱发生反应的杂质( 金属氧化物) 与酸发生发应转化为可溶性盐,在经过水洗等工艺来提纯石墨。

碱酸法

鳞片石墨矿碱酸提纯法主要适于中碳石墨和高碳石墨矿。该工艺方法设备简单,适用性强,一次性投资小且能获得高品位石墨。但该工艺需在高温下进行,能耗大,所用药剂易腐蚀设备,耗水量大。

氢氟酸法

氢氟酸提纯鳞片石墨矿是将石墨与氢氟酸混合,在一定温度下反应一段时间后,生成可溶于水的化合物(或挥发物),然后经水洗脱去杂质,脱水烘干后得到纯化后的石墨产品。

为了有效避免杂质(金属离子)生成沉淀,会在氢氟酸中加入少量的稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸或氟硅酸等。

氢氟酸

石墨具有耐酸性,但矿物中赋存的石英、硅酸盐杂质等能与氢氟酸发生反应,所以氢氟酸提纯法主要适于提纯高碳石墨矿。该工艺流程简单,石墨矿提纯品位高,成本低。但氢氟酸易挥发且有剧毒,使用不当会造成安全事故和污染环境,因此,在使用过程中必须做好安全防护措施,产生的废水必须进行集中处理达标后才能排放。

氯化焙烧法

氯化焙烧提纯鳞片石墨矿是将石墨与还原剂按一定比例混合,然后在指定的设备内高温焙烧。石墨中的杂质(硅酸盐、硅酸铝盐等)会在高温下分解成SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO 等氧化物,这些氧化物与氯气反应会转变成气象或凝聚象的氯化物,再利用氯化物沸点低的性质通过高温焙烧使其汽化逸出,从而实现石墨提纯。

氯化焙烧

氯化焙烧提纯法主要适于处理含硅酸盐类石墨矿,提纯效率高,但还原剂氯气有毒,会造成设备腐蚀和环境污染。在实际生产中应用的较少。

高温法

鳞片石墨矿物理法提纯主要采用的是高温法。石墨的熔点为3773K,其熔沸点大于硅酸盐,仅次于金刚石,是自然界中熔沸点zui高的物质之一。高温石墨纯化法是利用石墨与杂质熔沸点的差异,将石墨矿加入石墨坩埚中,在一定条件下通入惰性气体和保护气体,利用特定的设备加热,当温度达到2700℃时,使杂质汽化逸出,从而达到石墨纯化的目的。高温提纯法提纯效率高,石墨纯度可达99.99%,但高温提纯石墨矿会受诸多因素影响,且工艺能耗高,对设备和原料要求非常高,投资较大。

以上便是石墨矿提纯的几种方法,至于选择哪一种,需根据选矿试验确定鳞片石墨矿矿物性质,选择适合的提供工艺,方能获得理想的石墨精矿。