晶质石墨,因其优良的物理、化学和机械性能被广泛应用,是当今全球高新技术发展不可或缺的非金属材料之一,随着新能源、新材料等战略新兴产业的迅猛发展,对石墨原料品质也提出了更高要求。目前晶质石墨工业生产中普遍存在着工艺落后、精矿指标不高、大鳞片产率低等问题,因此寻求一种高效大鳞片保护的磨浮工艺至关重要。本研究基于层压粉碎原理,首次提出将高压辊磨机替代球磨机应用于晶质石墨原矿粗磨作业中,并研发了晶质石墨“精细分质-区别再磨精选”新技术。分析了高压辊磨机和球磨产品在粒度组成、可浮性等方面的差异,并借助磨矿动力学理论及磨矿技术效率研究了粗精矿产品在再磨过程中的磨矿规律及差异。最终以黑龙江萝北地区某晶质石墨矿为例,分别采用“层压粉碎-精细分质-区别再磨精选”技术和常规阶段磨矿阶段选别技术进行浮选试验对比研究,为该技术应用推广提供理论支撑。工艺矿物学研究表明样品中有用矿物为石墨,固定碳含量为13.39%,脉石矿物主要为石英、钾长石、白云母、褐铁矿等。鳞片多呈自形片状晶形,弱定向排列,嵌布粒度较粗,+0.147mm粒级含量达到68.78%,但多数粗粒晶形扭折明显。与脉石矿物嵌布复杂,绝大部分石墨与云母紧密共生,呈相互包裹或互层分布;石墨层间夹杂长石、石英等粒状矿物或被后者包裹,磨矿解离难度大,鳞片结构在磨矿解离过程中极易大量破坏。相对球磨产品而言,相同细度下层压产品平均粒度较小,集中分布在-0.044mm和-0.180+0.17mm粒级;层压产品浮选粗精矿固定碳含量提高了约5个百分点,回收率提高了约2个百分点,层压产品解离程度较高。粗精矿搅拌磨磨矿特性研究表明:达到相同再磨细度层压产品用时较短。再磨细度低时层压产品磨矿技术效率较高,细度提高至一定值后球磨产品磨矿技术效率较高;表明层压产品可磨性好,容易被磨碎,更容易被过磨,再磨时间过长会出现过粉碎现象。搅拌磨磨矿动力学研究表明:晶质石墨全粒级磨矿可分为大鳞片快磨、微细鳞片动态磨矿两个过程。微细鳞片在犬鳞片几乎全部被粉碎完成后才开始进入有效磨碎解离状态,表明晶质石墨全粒级磨矿过程中存在大鳞片过磨及微细鳞片磨矿不足的问题。基于以上研究提出晶质石墨“层压粉碎-精细分质-区别再磨精选”技术,通过改变原矿磨矿过程及粗精矿磨浮环境起到鳞片保护、减弱过粉碎的作用。对层压产品浮选粗精矿进行“精细分质”得到粗粒低品和细粒高品两种分质产品,粗粒低品+0.147mm粒级含量为73.24%,固定碳含量为18.15%,解离程度较低,矿物组成多为石墨与脉石粒状连体;细粒高品+0.147mm粒级含量为17.16%,固定碳含量为66.13%,解离效果好,表面零星嵌布微细粒脉石矿物。两分质产品在粒度组成、矿物组成、解离程度及可浮性等方面存在明显差异。不同工艺闭路浮选试验结果表明:采用“层压粉碎-精细分质-区别再磨精选”新技术闭路精矿固定碳含量94.51%,回收率89.91%,精矿+0.147mm分布率为31.70%;常规工艺技术闭路精矿固定碳含量94.04%,回收率90.66%,精矿+0.147mm分布率为17.26%;在精矿品位、回收率相近的的情况下,采用新技术精矿+0.147mm粒级分布率可提高约15个百分点。新技术精矿产品多数鳞片结构完整、周缘圆润,片层较厚,裂纹丰富,对下游深加工材料性能必定会产生一定有益影响。无论是在精矿指标上,还是大鳞片微观形貌、结构上,“层压粉碎-精细分质-区别再磨精选”技术均要优于常规工艺分选结果。