石墨是一種重要的非金屬礦物，經(jīng)過(guò)選礦后可以應(yīng)用于光學(xué)、能源、航天、環(huán)境、新材料等諸多領(lǐng)域。因此，石墨礦選礦工藝技術(shù)具有重要的戰(zhàn)略意義。墨礦常伴有應(yīng)時(shí)、伊利石、高嶺石、紅柱石、絹云母和少量黃鐵礦、褐鐵礦、電氣石、和解石等，需要提純除雜才能應(yīng)用。常見(jiàn)的石墨提純方法有六種:選擇性絮凝法、浮選法、堿酸法、酸浸法、氯化焙燒法和高溫焙燒法。

1.石墨礦選擇性絮凝法。

選擇性絮凝法選礦石墨礦，需要在含有兩種或兩種以上成分的懸浮液中加入聚合物絮凝劑，使絮凝劑選擇性吸附懸浮液中的某些成分，通過(guò)橋鏈產(chǎn)生絮凝沉淀，從而達(dá)到成分分離的目的。

主要絮凝劑有硅酸鈉、六偏磷酸鈉、木質(zhì)素淀粉、羧甲基纖維素和水玻璃作為分散劑，木薯粉、橡子粉、海藻酸鈉和聚丙烯酰胺作為絮凝劑選礦石墨礦。選擇性絮凝石墨礦選礦方法和設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，但固定碳回收率低，只有40%左右。

2.石墨礦浮選法。

浮選是石墨礦物選礦的常用方法，主要通過(guò)添加一系列浮選藥物來(lái)豐富氣液界面中選擇的目標(biāo)礦物，從而實(shí)現(xiàn)與雜質(zhì)礦物的分離，達(dá)到選礦的目的。

石墨本身具有良好的天然可浮性和疏水性，因此常規(guī)石墨礦可以通過(guò)浮選工藝選礦。選礦過(guò)程中，為了保護(hù)石墨的大鱗片，一般采用多段磨礦、多次選擇、粗精礦再磨再選的工藝流程。煤焦油是石墨礦浮選法中常用的捕收劑，松醇油或丁醚油是起泡劑，水玻璃和氟硅酸鈉是抑制劑。

提純石墨礦浮選法可以使石墨品位達(dá)到80%~90%，甚至95%左右，而且該石墨提純方法藥耗低，能耗低，成本低。但是，當(dāng)石墨礦中含有極細(xì)的硅酸鹽礦物和鉀、鈣、鈉、鎂、鋁等元素的化合物時(shí)，在磨礦階段不能實(shí)現(xiàn)單體解離，需要在浮選法后用其它工藝再次選礦。

3.石墨礦堿酸法。

酸堿法選礦石墨礦是目前比較成熟的工藝方法，可分為堿熔和酸浸兩個(gè)過(guò)程。

堿熔過(guò)程:在高溫條件下，利用熔融狀態(tài)下的堿和石墨中的酸性雜質(zhì)(硅酸鹽、硅鋁酸鹽、應(yīng)時(shí))發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生可溶性鹽，然后通過(guò)洗滌去除雜質(zhì)。

酸浸過(guò)程:利用酸與金屬氧化物雜質(zhì)的反應(yīng)，將堿熔過(guò)程中一些無(wú)反應(yīng)的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性鹽，然后通過(guò)洗滌方法去除雜質(zhì)，與石墨分離，提高石墨純度。

提純石墨礦堿酸法可使石墨品味達(dá)99.5%，設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗低，一次性投資少。但是這種石墨提純方法和石墨礦選礦工藝技術(shù)的酸堿對(duì)設(shè)備有很強(qiáng)的腐蝕性，選礦后的廢水污染嚴(yán)重。此外，還有石墨流失的缺點(diǎn)。

4.石墨礦酸浸法。

酸浸法選礦石墨礦可采用硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸等方法。其中硫酸和鹽酸更適合浸出酸，浸出能力強(qiáng)，但有些硫酸鹽溶解度小，鹽酸價(jià)格高；硝酸氧化揮發(fā)性強(qiáng)，見(jiàn)光容易分解，容易產(chǎn)生劇毒光氣，高溫下容易爆炸；氫氟酸不能發(fā)生氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)。關(guān)鍵是能有效溶解SiO2和硅酸鹽。石墨與氫氟酸充分混合后，氫氟酸會(huì)與石墨中的雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生溶于水的化合物和揮發(fā)物，然后通過(guò)水洗去除可溶性雜質(zhì)，得到高純度石墨。

石墨礦氫氟酸提純能有效去除礦物雜質(zhì)，能耗低。但是這種石墨提純方法和石墨礦選礦工藝技術(shù)毒性大，環(huán)境污染大。

5.石墨礦氯化焙燒法。

氯化焙燒法選礦石墨礦，主要是在石墨礦中加入適量的還原劑，然后在特定的氛圍和設(shè)備下高溫焙燒，使礦物中的有價(jià)金屬與氯結(jié)合，然后轉(zhuǎn)化為低熔點(diǎn)沸點(diǎn)的氣相或凝聚相金屬氯化物，從而沉淀并實(shí)現(xiàn)與其他成分的有效分離，獲得高純度石墨。

氯化焙燒提純石墨礦效率高，能耗低，成本低。然而，氯具有很強(qiáng)的腐蝕性和毒性，對(duì)環(huán)境污染很大。

6.石墨礦高溫焙燒法。

石墨礦的熔點(diǎn)很高(熔點(diǎn)3652℃，沸點(diǎn)4250℃)，遠(yuǎn)高于其他雜質(zhì)礦物。高溫烘焙選礦石墨利用石墨的熔點(diǎn)差異進(jìn)行選擇，將石墨礦加熱到2700~3000℃，大部分雜質(zhì)已經(jīng)氣化，可以有效分離石墨和雜質(zhì)。高溫烘焙選礦石墨礦可以達(dá)到99.99%甚至更高的品味，但能耗高，對(duì)設(shè)備要求高，對(duì)石墨原礦的純度有一定的要求。

以上是六種常見(jiàn)的石墨提純方法和石墨礦選礦工藝技術(shù)。至于選擇哪一種，需要根據(jù)石墨礦的礦石性質(zhì)、選廠條件、投資預(yù)算等因素來(lái)決定。建議在選擇工藝時(shí)，首先對(duì)石墨礦進(jìn)行選礦試驗(yàn)，并通過(guò)試驗(yàn)報(bào)告選擇純化工藝，以獲得理想的石墨提純方法和石墨礦選礦工藝效益。