[發(fā)明專利]一種微晶石墨與無煙煤的分離方法

在審

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• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114425487A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 陳代雄;劉夢飛;朱建裕;胡波;曾惠明;肖駿;董艷紅
• 申請（專利權）人: 湖南有色金屬研究院有限責任公司;中南大學
• 主分類號: B03D1/008
• 分類號: B03D1/008;B03B1/00;B03B1/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 胡凌云;馬強

本發(fā)明涉及一種微晶石墨與無煙煤的分離方法，將含有微晶石墨和無煙煤的原礦粉碎、篩分后，獲得原礦粉末；將所述原料粉末與水混合調漿，獲得原礦漿；將所述原礦漿和氧化劑混合后，攪拌10?30min，再加入抑制劑、捕收劑和起泡劑，浮選，獲得富含微晶石墨的精礦和富含無煙煤的尾礦。本發(fā)明利用無煙煤表面官能團含量更多的特點，通過添加氧化劑對無煙煤表面基團進行氧化，增加無煙煤的親水性，再利用腐殖酸鈉等抑制劑對氧化后的無煙煤進行抑制，并結合常見的浮選工藝，即可實現(xiàn)微晶石墨與無煙煤的有效浮選分離，具有極大的工業(yè)應用價值。

技術領域

本發(fā)明涉及一種微晶石墨與無煙煤的分離方法，屬于礦物加工領域。

背景技術

微晶石墨和無煙煤都具有較好的可浮性。在浮選過程中，無煙煤吸附捕收劑與微晶石墨一起上浮。造成浮選消耗藥劑用量過大，且煤與石墨無法分離。

無煙煤和微晶石墨的形成過程包括：游離的碳原子慢慢相互作用形成六邊形蜂巢結構為骨架的芳香族類石墨縮聚碎片，部分碎片包括三個或四個與環(huán)己烷連接的苯環(huán)和-CH2-、С-О-С、С-S-С等基團。隨后碎片鍵合的各類基團逐漸脫落，懸碳之間進一步連接，形成更多的縮聚片段。在壓力和溫度作用下，結構中的氫、氧等元素脫落，碳原子之間繼續(xù)鍵合，形成聚合度更高的煤T大分子；煤T大分子繼續(xù)受溫度和壓力作用進入無煙煤階段，縮聚片段繼續(xù)外擴增大，其中的有機基團基本脫落，形成能夠穩(wěn)定存在的芳香族C-C鍵和芳香環(huán)外圍的C-H鍵。無煙煤受到上層壓力和地熱能的持續(xù)作用，碳結構明顯地由無定型態(tài)轉化為石墨態(tài)，繼而出現(xiàn)微晶石墨。因此，相比于微晶石墨，無煙煤表面具有更多的基團。

石墨礦層與煤層之間通常有一個石墨無煙煤混生帶(即半石墨帶)。國內半石墨帶中的石墨由于石墨化程度較低，大多以煤燃料的形式消耗掉，這其中不乏高石墨含量的隱晶質石墨。石墨化度是衡量無定型碳通過結構重排后，其晶體接近完善的石墨晶體的程度，也是衡量電化學性能、物理性能以及機械性能優(yōu)劣的重要指標。然而目前氫氟酸法、堿酸法和高溫提純法都無法有效分離煤與微晶石墨。本發(fā)明研究浮選方法分離石墨與無煙煤，從而提高石墨的石墨化度，提高石墨物理，機械性能和電性能。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種微晶石墨與無煙煤的分離方法，以實現(xiàn)微晶石墨與無煙煤的有效分離。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下：

一種微晶石墨與無煙煤的分離方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將微晶石墨礦、無煙煤礦以及含有微晶石墨和無煙煤原礦依次粉碎、篩分，獲得原礦粉末；

S2、將所述原料粉末與水混合調漿，獲得原礦漿；

S3、將所述原礦漿和氧化劑混合后，攪拌10-30min進行氧化后，再加入抑制劑、捕收劑和起泡劑，浮選，獲得富含微晶石墨的精礦和富含無煙煤的尾礦。

進一步地，S3中，所述氧化劑包括過硫酸鉀、重鉻酸鉀、高錳酸鉀、雙氧水中的一種或幾種。

進一步地，S3中，所述氧化劑的添加量為100-1000g/t-原礦粉末，進一步為200-900g/t-原礦粉末。

進一步地，S3中，所述抑制劑包括腐殖酸鈉，所述捕收劑包括煤油、柴油中的一種或幾種；所述起泡劑包括2^#油。

進一步地，S3中，所述抑制劑的添加量為200-1000g/t-原礦粉末，更進一步為400-800g/t-原礦粉末；所述捕收劑的添加量為500-1500g/t-原礦粉末，更進一步為700-1300g/t-原礦粉末；所述起泡劑的添加量為500-1500g/t-原礦粉末，更進一步為700-1300g/t-原礦粉末。