石墨尾矿的危害和处理

 

　　除影响日常生活外，石墨粉尘还严重影响了当地的种植业。据媒体报道，受石墨矿开采影响，鸡西市长出了“黑芯”大米。原鸡西市东麻山区石墨矿职工尹言胜抱怨说，矿区周围种植的水稻在整个生长期都受石墨粉尘污染，大米根本卖不出去。

 

　　萝北县云山林场部分居民反映，当地人做过估算，石墨厂附近土地平均每公顷玉米地比其他地方少产近两吨；当地种植的木耳很容易腐烂，有些根本长不大。

 

　　据当地居民介绍，每当大雨来临，一些尾矿库为防止发生溃坝，会将废水、废渣偷排至尾矿坝外，给地下水和河水水质造成隐患。还有少数尾矿坝应该清理，但企业出于经济利益考虑不J没清理，还趁政府监管薄弱的时候偷排。

 

　　石墨素有“黑金子”的美誉，但在鸡西市恒山、麻山生活的人对它又爱又恨。爱它，因为石墨是当地主要的经济支柱；恨它，因为石墨粉尘又轻又细，简直无孔不入。由于工艺落后，早些年石墨企业几乎“全裸”生产，浮选车间开放、包装场地开放、运输过程开放，石墨粉尘随风飘扬。

 

 

    针对我国大量石墨、绢云母资源被存留于石墨尾矿之中且对其利用研究程度不高的现状，本文通过XRD、差热分析、SEM、光学显微镜等手段研究了石墨尾矿的有用成分绢云母及

赋存状态，为有价组分绢云母的回收利用提供依据。

1 石墨尾矿的综合鉴定

     石墨尾矿呈微细粉状，黄褐色，呈土状光泽。

1.1 石墨尾矿的XRD分析

     将石墨尾矿置于玛瑙研钵中研磨至微米J，然后置于样品槽中用背压法制样后进行X 射线衍射仪测试，结果如图1。石墨尾矿中含有石英、云母族矿物、钾长石、方解石、绿泥石和铁钙闪石，但是粘土类矿物是绢云母还是其他云母矿物难以确定，因为云母族矿物强衍射峰接近。

1.2 石墨尾矿的差热分析

    由于云母族矿物的X 射线衍射峰相近，但不同矿物所含结晶水不同，要确定石墨尾矿中所含云母族矿物，需通过差热分析来确定。图2为石墨尾矿的差热分析曲线和热重分析曲线。在加热过程中，石墨尾矿矿样在600℃左右和750～800℃各有一吸热谷，由于石墨尾矿中含有大量石英，在600℃左右β-石英变为α-石英。而750～800℃时绢云母失去结构水，其他矿物如长石在1000℃ 以下无变化，因此，通过DTA 和TG 曲线可判断石墨尾矿中云母族矿物为白云母。

1.3 扫描电镜分析

     为了进一步证实石墨尾矿中的云母为白云母，主要从颗粒形貌、光学性质、化学组成等多个方面进行分析。对所取得的石墨尾矿矿样和纯绢云母矿样进行SEM 分析，图3、图4 分别为石墨尾矿和纯绢云母的扫描电镜图片。

 

      从图3可以看出，石墨尾矿中的绢云母主要呈粒状、片状( 长径比较小) 或层状，少量呈针状形式存在。长石主要为粒状，在长石颗粒表面还粘有细小的云母颗粒。从图4可以看到，纯绢云母矿样中，颗粒主要以粒状和片状性态存在。与石墨尾矿中的云母相比，其长径比稍大一些，片状白云母的含量要稍多些，这主要是因为石墨尾矿的粒度比白云母标准矿样的要细得多。

1.4 光学显微镜分析

    单从形貌无法准确判断，利用光学显微镜对石墨尾矿进行了显微镜分析研究，如图5 和图6分别为石墨尾矿透光和单偏光照片。

 

      石墨尾矿中的云母在单偏光下为无色透明，微带浅褐色，正交偏光下，其颜色艳丽，为二J蓝多呈片状或鳞片状。

  

 

     从图7 和图8 可以看到，绢云母在单偏光下为无色透明，微带浅褐色，正交偏光下，其颜色艳丽，为二J蓝。多呈片状或鳞片状。石墨尾矿中云母与纯绢云母在单偏光、正交偏光下颜色大体一致。而石墨尾矿中云母的正交偏光下颜色比纯云母的正交偏光颜色更加艳丽，这主要是因为石墨尾矿中云母的颗粒更加细小的缘故。

  

2 石墨尾矿中绢云母的分布特征分析

   为了详细研究石墨中绢云母的分布状况，对原矿进行了粒度筛析试验，利用Al2O3质量分数来表征绢云母，结果见表1。

     根据原矿各粒J筛析结果可以看出，－800目粒J产率很高，为79.48%，同时结合Al2O3的品位可以看出，Al2O3在石墨尾矿原矿中分布均匀。

 

3 选矿工艺流程及指标

    通过XＲD、差热分析、SEM、光学显微镜分析，查明了石墨尾矿中的云母族矿物主要是绢云母。此外，该样品中绢云母晶体的结晶程度较差，晶粒十分细小。石墨尾矿－800 目粒J产率很高，为79.48%。

    筛析试验证明绢云母在石墨尾矿中分布均匀，选矿时用传统重选方法很难将绢云母和其他矿物分开，因此宜采用浮选或者分J浮选的方法回收绢云母。图9为浮选工艺流程，表2 为Z终工艺指标。

 

4 结论

 

  a．上述研究证明石墨尾矿中的云母矿物为绢云母，绢云母晶体的结晶程度较差，晶粒十分细小。石墨尾矿－800 目粒J产率很高，为79.48%，筛析试验证明绢云母在石墨尾矿中分布均匀，宜采用浮选或者分J浮选的方法回收绢云母。

        b.通过采用一次粗选、三次精选的浮选流程，Z终得到绢云母质量分数71． 38%，回收率38.60%的绢云母精矿。