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石墨是一种物理化学性质优异的非金属矿物,具有耐高温、强导电和导热的性能,在国防、冶金、机械等行业中得到很大的应用。新型石墨如石墨烯、球型石墨、柔性石墨等性能更优越,应用前景更佳。我国石墨资源储量大,石墨的开发和需求也处于世界前列,但随着资源的不断开发利用,质地好、易选的石墨矿越来越少,为满足工业生产的需求,对复杂难选类石墨矿有十分重要的研究意义。论文选用内蒙古包头市达茂旗百灵庙东山地区的石墨矿进行研究,探索适合当地石墨资源开发的选矿工艺。试验从原矿工艺矿物学、粗选条件、精选条件、中矿处理、闭路试验几个部分进行研究,确定合理的选矿方案。工艺矿物学研究表明该石墨矿石属细鳞片石墨,石墨的品位较低,为6.45%。石墨大部分呈微细粒状和片状,嵌布粒度较细,基本都小于37μm,单体解离困难。伴生的主要矿物有红柱石、石英、黄铁矿、云母等,还有少量绿泥石,方解石、长石,部分石墨沿脉石矿物解理缝和被脉石矿物包裹的形式存在,相互嵌布关系复杂,且矿石含泥量大,使得石墨的浮选分离难度高。通过试验确定最佳粗选条件为磨矿时间6min,磨矿细度-0.074mm含量89.83%,pH=8~9,调整剂石灰用量2000g/t,浮选浓度20%,浮选时间为5.5min,煤油用量520g/t,2#油用量260g/t,水玻璃用量为400g/t,粗选精矿固定碳含量达到11.12%,回收率可达83.72%。经过粗选,固定碳含量较原矿只提高4.67%,提高幅度较小,说明该石墨矿石选矿难度较大。粗选尾矿采用一次扫选处理,扫选煤油用量为260g/t,2#油用量为100g/t,最终尾矿固定碳含量为1.53%,回收率为7.57%,扫选后的尾矿直接抛尾。粗精矿采用五次再磨六次精选的流程,获得开路流程的精矿指标为固定碳含量93.28%,回收率52.57%。中矿处理对闭路精矿的品位和回收率影响较大。通过试验确定中矿1~4合并集中再磨再选,扫选获得的中矿8返回粗选,中矿5~7合并集中返回第三次再磨的方案,最终获得闭路精矿指标为固定碳含量90.80%,回收率82.21%,达到国家中碳LZ(-)45-92标准,可用作铅笔原料和电池原料。推荐的工艺流程为一次粗磨、一次粗选和一次扫选,粗精矿进行五次再磨六次精选,中矿1~4合并再磨再选,扫选获得中矿8返回粗选,尾矿抛尾,中矿5、6、7合并集中返回三次再磨。