[发明专利]一种微晶石墨与无烟煤的分离方法

说明书

本发明涉及一种微晶石墨与无烟煤的分离方法，将含有微晶石墨和无烟煤的原矿粉碎、筛分后，获得原矿粉末；将所述原料粉末与水混合调浆，获得原矿浆；将所述原矿浆和氧化剂混合后，搅拌10‑30min，再加入抑制剂、捕收剂和起泡剂，浮选，获得富含微晶石墨的精矿和富含无烟煤的尾矿。本发明利用无烟煤表面官能团含量更多的特点，通过添加氧化剂对无烟煤表面基团进行氧化，增加无烟煤的亲水性，再利用腐殖酸钠等抑制剂对氧化后的无烟煤进行抑制，并结合常见的浮选工艺，即可实现微晶石墨与无烟煤的有效浮选分离，具有极大的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及一种微晶石墨与无烟煤的分离方法，属于矿物加工领域。

背景技术

微晶石墨和无烟煤都具有较好的可浮性。在浮选过程中，无烟煤吸附捕收剂与微晶石墨一起上浮。造成浮选消耗药剂用量过大，且煤与石墨无法分离。

无烟煤和微晶石墨的形成过程包括：游离的碳原子慢慢相互作用形成六边形蜂巢结构为骨架的芳香族类石墨缩聚碎片，部分碎片包括三个或四个与环己烷连接的苯环和-CH2-、С-О-С、С-S-С等基团。随后碎片键合的各类基团逐渐脱落，悬碳之间进一步连接，形成更多的缩聚片段。在压力和温度作用下，结构中的氢、氧等元素脱落，碳原子之间继续键合，形成聚合度更高的煤T大分子；煤T大分子继续受温度和压力作用进入无烟煤阶段，缩聚片段继续外扩增大，其中的有机基团基本脱落，形成能够稳定存在的芳香族C-C键和芳香环外围的C-H键。无烟煤受到上层压力和地热能的持续作用，碳结构明显地由无定型态转化为石墨态，继而出现微晶石墨。因此，相比于微晶石墨，无烟煤表面具有更多的基团。

石墨矿层与煤层之间通常有一个石墨无烟煤混生带(即半石墨带)。国内半石墨带中的石墨由于石墨化程度较低，大多以煤燃料的形式消耗掉，这其中不乏高石墨含量的隐晶质石墨。石墨化度是衡量无定型碳通过结构重排后，其晶体接近完善的石墨晶体的程度，也是衡量电化学性能、物理性能以及机械性能优劣的重要指标。然而目前氢氟酸法、碱酸法和高温提纯法都无法有效分离煤与微晶石墨。本发明研究浮选方法分离石墨与无烟煤，从而提高石墨的石墨化度，提高石墨物理，机械性能和电性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种微晶石墨与无烟煤的分离方法，以实现微晶石墨与无烟煤的有效分离。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种微晶石墨与无烟煤的分离方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将微晶石墨矿、无烟煤矿以及含有微晶石墨和无烟煤原矿依次粉碎、筛分，获得原矿粉末；

S2、将所述原料粉末与水混合调浆，获得原矿浆；

S3、将所述原矿浆和氧化剂混合后，搅拌10-30min进行氧化后，再加入抑制剂、捕收剂和起泡剂，浮选，获得富含微晶石墨的精矿和富含无烟煤的尾矿。

进一步地，S3中，所述氧化剂包括过硫酸钾、重铬酸钾、高锰酸钾、双氧水中的一种或几种。

进一步地，S3中，所述氧化剂的添加量为100-1000g/t-原矿粉末，进一步为200-900g/t-原矿粉末。

进一步地，S3中，所述抑制剂包括腐殖酸钠，所述捕收剂包括煤油、柴油中的一种或几种；所述起泡剂包括2^#油。

进一步地，S3中，所述抑制剂的添加量为200-1000g/t-原矿粉末，更进一步为400-800g/t-原矿粉末；所述捕收剂的添加量为500-1500g/t-原矿粉末，更进一步为700-1300g/t-原矿粉末；所述起泡剂的添加量为500-1500g/t-原矿粉末，更进一步为700-1300g/t-原矿粉末。