2024-05-31 来源：鑫海矿装 (185次浏览)
鳞片石墨根据结晶形态可分为两类：隐晶质（土状）和鳞片石墨。常见的鳞片石墨通常呈现天然显晶质，具有层状结构，形状酷似鱼鳞，属于六方晶系。它主要存在于麻岩、片岩等地质环境中，常呈青灰色，经风化后可能呈现黄褐色或灰白色。其品位一般，同时可能伴有多种共生矿物，如长石、石英、黑云母、黄铁矿、磁黄铁矿以及金红石等。针对不同的矿床特性和矿石性质，提纯鳞片石墨的方法包括浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法以及高温法。
浮选法提纯工艺主要适用于低碳鳞片石墨矿石。由于鳞片石墨具有较好的可浮性，其工艺流程采用粗精矿多段再磨多段再选的方式，这有助于及时筛分出已经解离的大鳞片石墨，避免因反复磨碎而导致破碎。在浮选过程中，常用的浮选药剂包括煤油、柴油、重油、磺酸酯、硫酸酯、酚类和羧酸类等作为捕收剂，而2#油和4#油则作为起泡剂。同时，水玻璃和氟硅酸钠被常用作抑制剂，以有效地将石墨与其他杂质矿物分离。
浮选法提纯可使石墨品位达到80%~95%，甚至是 97% 左右，且该方法药耗低、能耗低、成本低。但工艺需要多次精选，中矿返回量大，流程复杂，且生产过程不易控制。此外，石墨矿中夹杂的极细硅酸盐矿物及钾、钙、钠、镁、铝等元素的化合物，磨矿阶段无法实现单体解离，因此需要在浮选法后使用其他工艺进行进一步提纯。
鳞片石墨矿碱酸提纯法主要适于中碳石墨和高碳石墨矿。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：利用石墨耐酸碱的特性，将氢氧化钠与石墨按一定比例混合后高温煅烧。在熔融状态下，碱与石墨中的部分杂质（如石英、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。通过水洗除去这些杂质，从而实现石墨的提纯。
酸浸过程：使在熔融过程中未与碱反应的杂质（如金属氧化物）与酸发生反应，转化为可溶性盐。再通过洗涤去除这些杂质，以提高石墨的纯度。
碱酸法提纯可以使石墨品位达到99.5%。该方法具有设备简单、适用性强、一次性投资小等优点，且可获得高品位的石墨。然而，该工艺需要在高温下进行，能量消耗大，耗水量也较大。同时，所用药剂对设备有较强的腐蚀性。
氢氟酸提纯法主要适于提纯高碳石墨矿。石墨的耐酸性很好，尤其是对氢氟酸的耐性强。该方法是利用石墨中的主要杂质硅酸岩类与氢氟酸发生反应生成氟硅酸(或盐)，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），然后通过水洗去除杂质，从而获得高纯度的石墨。为避免杂质（金属离子）生成沉淀，常会在氢氟酸中添加少量的稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸或氟硅酸可以除去Ca、Mg、Fe等杂质元素的干扰。
该方法工艺流程简单，可使石墨矿的提纯品位高，成本低。然而，氢氟酸易挥发且具有剧毒和强腐蚀性，若使用不当可能导致安全事故和环境污染。使用过程中必须采取严格的安全防护措施，并对产生的废水进行集中处理达标后才能排放。
氯化焙烧提纯法主要适用于处理含硅酸盐类石墨矿。首先在石墨矿中加入适量的还原剂，然后在一定气氛和设备下通入氯气，进行高温焙烧。在高温下，这使得氯气与石墨中的杂质（如硅酸盐、硅酸铝盐等）分解成SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等氧化物，这些氧化物与氯气反应生成气象或凝聚象的金属氯化物及络合物。再利用氯化物低沸点的性质，通过高温焙烧，使其汽化逸出，从而实现杂质与石墨的有效分离，以获得高纯度的石墨。
该方法提纯效率高，能源和成本都较低，回收率也较高。但使用的氯气有毒且具有强腐蚀性，可能导致设备腐蚀和环境污染。此外，工艺稳定性不足，可能限制了石墨产品的纯度。由于这些问题，该方法在实际生产中的应用相对较少。
高温法适用于对石墨纯度有严格要求的小批量生产。是利用石墨与杂质熔沸点的差异进行分离，而石墨的熔点为3652℃，沸点为4250℃，远高于硅酸盐等杂质的2750℃沸点，是自然界中熔沸点较高的物质之一。在高温法中，将石墨矿加入石墨坩埚，在一定的气氛下，利用特定设备将温度升至2700℃以上，使杂质汽化逸出，从而实现石墨的提纯。
该方法提纯效率高，石墨纯度可达99.99%。但其工艺能耗大，对设备和原料的要求较高。此外，对石墨原矿纯度也有一定要求。生产过程中需要特定的高温炉和严格的加热条件，这导致生产成本相对较高。
随着石墨在各个领域的应用不断拓宽，对其纯度的要求也越来越高。在实际的鳞片石墨矿选矿过程中，考虑矿石的性质、含有的杂质种类和含量、工艺条件以及经济性等因素。需要根据选矿试验来确定鳞片石墨矿的矿物性质，选择适合的提纯工艺和提纯方法。这样可以确保石墨产品达到所需的纯度和品质要求，满足不同领域的应用需求。
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