宜昌某鱗片石墨浮選精礦酸浸脫雜試驗

胡 宇 彭偉軍 王承二 宋少先

(武漢理工大學資源與環境工程學院，湖北 武漢430070)

石墨是一種非常重要的非金屬礦物資源，具有良好的耐高溫、導電、導熱、潤滑和化學穩定等特性，廣泛應用于耐火、機械、環保、冶金、化工、電子、醫藥、軍工和航空航天等領域［1-2］。近年來，隨著高定向熱解石墨、石墨烯材料、鋰離子電池負極材料球形石墨以及膨脹石墨、柔性石墨、氟化石墨烯等［3-4］石墨材料的研究和開發，高純石墨的用途越來越廣泛，需求量也日益增加。

目前，石墨提純方法主要有浮選法、堿酸法、HF法、氯化焙燒法、高溫法等。其中堿酸法、HF 法與氯化焙燒法屬于化學提純法，浮選法、高溫提純法屬于物理提純法［3-4］。浮選法成本低，但提純能力有限;氯化焙燒法對設備腐蝕性強，且氯氣有毒;高溫法一次性投資巨大，生產條件苛刻，產量小，成本高;酸堿法和HF 法因具有投資少、除雜效率高、能耗低和通用性強等優點廣泛應用于工業生產［5-7］。宜昌某鱗片石墨浮選精礦雜質含量較高，為了獲得高品質石墨精礦，采用酸浸工藝進行提純工藝參數研究。

1 試樣、試劑及方法

1.1 試 樣

宜昌某鱗片石墨浮選精礦－200 目占83.27%，試樣的XRD 圖譜見圖1，XRF 分析結果見表1。

由圖1 可知，試樣主要礦物為石墨，其次是石英、高嶺石和伊利石。石英、高嶺石和伊利石等是提純試驗要去除的主要成分。

表1 試樣的XRF 分析結果Table 1 XRF analysis results of the sample

由表1 可知，試樣含碳93.72%，SiO2、Al2O3等含量均不高。

1.2 試驗試劑

HF、HCl、HNO3、H2SO4均為分析純，濃度分別為22.8、10、10、10 mol/L;試驗所用水為去離子水。

1.3 試驗原理及方法

由于試樣的主要雜質成分為石英、高嶺石等硅酸鹽礦物，HF 可與之反應生成氟硅酸或氟硅酸鹽，而金屬氧化物與酸反應可生成可溶性金屬鹽，經過固液分離，可獲得高純度的石墨［8-10］。……