摘 要

石墨是我国重要一种非金属矿物，在各行各业都有广泛应用。随着科技进步，人们开发了很多石墨的新用途，比如锂电池天然石墨负极材料、柔性石墨产品、膨胀石墨环保材料、石墨烯等。现在国内外都把石墨看作重要的工业矿物原料，在各行各业都发挥着不可替代的作用，石墨的需求量呈稳定的增长趋势。我国石墨的储量和产销量在世界都排名第一。因此，石墨是我国在我国工业上占有举足轻重的地位，对石墨选别工艺的研究、选矿厂工业和设计的创新和改进就显得尤为重要了。石墨有很多的选别方法有很多，浮选是最常用到的，经过浮选处理后，得到的精矿固定碳含量可达90%-97%，要提高它的纯度，也可以通过高温碱熔酸浸法、HF酸浸及混酸酸浸，氯化培烧等方法。一般采用阶段磨矿阶段选别的工艺流程。但是由于鳞片石墨资源的减少，浮选工艺也出现了一些问题。因此，新的选别流程也被开发了出来，多段磨矿混目粗选超声强化浮选工艺、剪切絮凝浮选工艺、快速浮选工艺、分级浮选、无捕收剂浮选等工艺应运而生，效果显著，这是石墨选别的最新工艺。

关键词：选矿厂设计；石墨选矿；石墨精矿；浮选

Abstract

Graphite is an important non-metallic mineral in China, and has been widely used in all walks of life. With the development of science and technology, many new uses of graphite have been developed, such as lithium batteries, natural graphite anode materials, flexible graphite products, expanded graphite, environmental protection materials, graphene and so on. Graphite is now regarded as an important industrial mineral raw material both at home and abroad, and plays an irreplaceable role in all walks of life. The demand for graphite has been increasing steadily. China's Graphite reserves and production and sales ranked first in the world. Therefore, graphite is a very important position in the industry of our country. It is particularly important to study the graphite separation process, the innovation and improvement of the industrial and design of the concentrator. There are many methods of graphite don't have a lot of choose, flotation is the most commonly used, after flotation processing, fixed carbon content of up to 90%-97% concentrate obtained, to improve its purity, or by high temperature alkali melt acid leaching, acid leaching and HF mixed acid leaching, chloride roasting method. The grinding process is usually adopted to select other technological processes. However, due to the reduction of scale graphite resources, there are some problems in the flotation process. Therefore, the new flowsheet has been developed, multi stage grinding and mixing mesh roughing flotation, ultrasonic shear flocculation flotation, flotation, flotation, rapid collectorless flotation technology came into being, the effect is significant, this is another new selection process of graphite.

Keywords:Concentrator design; graphite mineral processing; graphite concentrate; flotation.

目录

第一章绪论 1

1.1 石墨选矿的方法 1

1.2 石墨选矿厂工艺流程 1

第二章选矿厂的规模与工作制度 3

2.1 选矿厂的规模及服务年限 3

2.2 选矿厂工作制度 3

2.3 选矿厂小时处理矿量 3

第三章选矿工艺流程的选择与计算 4

3.1破碎筛分流程的选择与计算 4

3.2磨矿分级的计算 6

3.3浮选流程的计算 7

3.4矿浆流程的计算 10

第四章主要工艺设备的选择与计算 15

4.1 破碎筛分车间设备的选择与计算 15

4.2 筛分设备的选择与计算 17

4.3分级设备 19

4.4磨矿设备 20

4.5浮选设备的选型与计算 23

4.6脱水设备的选择与计算 25

第五章辅助设备的选择与计算 29

5.1 矿仓 29

5.2 给料机 30

5.3 皮带运输机的选型和计算 30

5.4 储矿浆搅拌槽的选择计算 32

5.5 定量给料机 32

5.6 泵的选择计算 32

结论 41

参考文献 42

致谢 43

第一章绪论

1.1 石墨选矿的方法

选别石墨的方法有重选、浮选和电选。使用重选来处理石墨时，是通过石墨与杂质之间的密度差来去除金红石、黄铁矿等密度较大的矿物，不过重选一般不能单独使用，需要与浮选配合使用^[1]。电选是利用石墨的导电性来除掉脉石矿物中的石英、长石、云母、石英等弱导电性的矿物，但是电选的效率比较低，处理量不高，因此一般用于粗选阶段。浮选则是通过石墨的物理化学性质，来去除杂质红的石英、云母、粘土矿物等可浮性差的矿物，主要用来精选，先通过正浮选，然后对产生的精矿进行反复选。可以获得精矿品味在90%以上。这是目前常用的石墨精矿的选别方法^[2]。

1.2 石墨选矿厂工艺流程

所设计的石墨选矿厂选别石墨选用的是浮选的方法，原矿的品位α=7.97%，精矿的品位β=94.97%，选矿总回收率ε=94.80%。查阅文献^[3]决定其流程为原矿经过破碎筛分，破碎采用三段一闭路^[4]，然后进入磨浮车间，首先用球磨机对破碎后的矿物进行粗碎，粗碎之后进行粗选，粗选的精矿再磨，再选，这样重复五次，得到的精矿脱水干燥就是最终的精矿^[5]。中矿采用集中返回，返回到粗选，所得的尾矿作尾矿排到尾矿库（其中精矿V产生的中矿进入精选Ⅲ）^[6]。在选别的过程中为了保护石墨的大鳞片不被破坏，采用多次磨矿选别的方法。多次选别之后石墨的精矿品位慢慢提高，选别五次之后，精矿品位可达到94%，因此在本次设计的石墨选矿厂中采用五段磨浮的流程以达到设计目标^[7]。

设计工艺流程图如下所示