книги из ГПНТБ / Брагина В.И. Технология угля и неметаллических полезных ископаемых

являются монокристаллами (месторождения Карелии, Украи­ ны, Забайкалья).

Пегматиты и силекситы. Вследствие низкого содержания графита в породе и обычно ничтожных размеров этот тип ме­

Плотнокристаллические графиты

Образуются в месторождениях двух генетических типов: магматического и пневматолитического.

Магматические месторождения приурочены к глубинным, жильным и эффузивным изверженным породам, в которых графит образует скопления в форме штоков, гнезд и жил или встречаются в рассеянном виде. Графит месторождений этого типа является продуктом кристаллизации из газообразных составных частей магмы. Нередко залежи, имеют содержание графита до 60—85%. Сравнительная редкость месторождений этого типа и обычно небольшие размеры их обусловливают относительно небольшое их промышленное значение. Типич­ ными представителями являются месторождения Цейлона и Боготольское (Алиберовское).

Пневматолитические месторождения плотнокристалличе-

ского графита встречаются преимущественно среди гнейсов. Графитовые рудные тела имеют *в них форму типичных жил, которые, несомненно, образуются в результате заполнения от­ крытых трещин графитом и сопутствующими ему минералами,, кристаллизующимися из проникавших по этим трещинам -га- зообразных эманации. Классическими, в то же время единст­ венными, типичными пневматолитическими месторождениями являются крупнейшие залежи Цейлона, которые разрабаты­ ваются уже более 100 лет.

Метаморфизованные угли

В зависимости от ^условий метаморфизма (характера метаморфизующих агентов и степени их воздействия) существует непрерывный переход от антрацита до типичного скрытокристаллического графита. При низкой степени метаморфизма иногда в одном и том же месторождении одновременно встре­ чаются и графит, и антрацит: например, в Полтавском и Бреденском месторождениях на Южном Урале.

Содержание графита в отдельных штуфах руды может до-

стигать 96% (Курейское и Ногинское месторождения), рядо­ вая же руда обычно содержит 85—70% графита. К месторож­ дениям этого тип?, принадлежат Боевское^ Полтавское и Бреденское на Урале, а за. границей — месторождения Кореи, Мексики, Австрии.

Т а б л и ц а 11

Производство графита в СССР на

1У70, 1975 гг. (тыс. т)

рия, Швеция, ФРГ, Италия и Норвегия), Азии (Цейлон, Ин­ дия, Южная Корея и Япония), Африке (Малагасийская рес­ публика), Америке (Мексика, США). Запасы графита по кон­

Самым крупным производителем природного графита яв­ ляется Южная Корея, где в 1965 г. было добыто 285 тыс. т аморфного графита, из которых около 70 тыс. т. было экспор­ тировано в Японию, США и другие страны.

Основным потребителем графита на мировом рынке явля­ ются Япония, США, ФРГ, Франция, Англия, Австралия.

4.

ОБОГАЩЕНИЕ ГРАФИТОВЫХ РУД

Обогащение графитовых руд применяется для повышения содержания графита и'удаления примесей. Для определения целесообразности применения обогащения графита произво­ дится сравнение количества углерода, выгоревшего в струе кислорода при последовательном изменении температуры от О до 510, от 510 до 695 и от 695 до 1000° С. В соответствии с тем­ пературным интервалом и количеством выгоревшего углерода граф^тсодержащая порода характеризуется следующим об­ разом. Все породы, в которых углерод выгорает в. интервале температур до 510°, содержат графит непромышленного каче­ ства и поэтому не являются графитовым сырьем.* Породы, в

которых углерод выгорает в интервале температур 510—6953 в количестве более 60%, представляют промышленный инте­ рес.

Породы, в которых углерод выгорает в интервале темпера­ тур 695—800° и выше в количестве 1—2%, представляют про- •мышленный интерес и подлежат технологическим испытаниям с применением обогащения.

Возможность применения тех или иных методов обогаще­ ния к графитовым рудам определяется структурой графита, характером вмещающих пород и вредных примесей, а также назначением продукта.

Применяют ручную сортировку, избирательное измельче­ ние, флотацию, химическое обогащение, термическое обога­ щение.'

Ручная сортировка ,

Для некоторых достаточно богатых руд применение ручной сортировки дает возможность получить продукт необходимо­ го качества.

Ручная сортировка является основным методом обогаще­ ния .скрытокристаллических руд, для которых другие способы обогащения малоэффективны.

Богатые руды чешуйчатого графита в Африке, Шри Ланка

Избирательное измельчение

Наряду с-ручной сортировкой при обогащении скрытокрис­ таллических руд применяется избирательное измельчение, ос­ нованное на различной измель/іаемости графита и пустой по­ роды.

Иногда этот метод применяется совместно с отмучиванием. -

Флотация

Применение флотации дает возможность обогащать 'весьма бедные графитовые руды с содержанием 3—5% графита.

Флотационная способность графита в значительной степе­ ни зависит, от его структуры. Кристаллические и чешуйчатые графиты легко поддаются флотации, в то время как скрытокристаллические аморфные графиты флотируются плохо, и от­ вальных хвостов обычно не получается. Однако за рубежом

для скрытокристаллических графитовых руд широко приме­ няется флотация.

Плохая флотируемость скрытокристаллических графито­ вых руд объясняется тем, что они требуют весьма тонкого из­ мельчения, а также депрессирующим влиянием органических веществ, присутствующих в рудах. Обжиг руды при малом доступе воздуха улучшает флотацию графитовых руд, содер­ жащих органические примеси. Чешуйчатые графиты не требу­ ют очень тонкого измельчения перед флотацией. Часто доста­ точно измельчения до 0.8—0,6 мм.

Графит хорошо флотируется с помощью одного вспениеателя (сосновое масло, флотол или крезиловая кислота), а так­ же с применением собирателей (главным образом, керосин, нефть, креозот).

Для депрессии кварца, слюды, которые часто сопутствуют графиту, и ряда минералов пустой породы, применяется жид­ кое стекло. Глинистые минералы депрессируются известью или содой, сульфиды — цианидом, бихроматом калия. Флота­ ция проводится в слабощелочных растворах. Хорошие резуль­ таты получены при обогащении графита в водных растворах неорганических солей.

На фабриках Индии процесс флотации ведется в кислой среде при рН = 4—5. ,

Примером обогащения скрытокристаллических графитовых руд является технология, принятая на заводе «Craphitwerke Kaiserberg» (Австрия). Завод перерабатывает руду с содер­ жанием углерода 60%. Предварительно рассортированная ру­ да дробится, размалывается' до флотационной крупности и классифицируется. В качестве собирателя применяется керо­ син, в качестве пенообразователя — сосновое масло и флотол. Для удаления силикатов применяется жидкое стекло. Хорошо себя зарекомендовало добавление малых' доз флюорокремкевой кислоты. Флотация ведется в слабощелочной пульпе. Пос­ ле обогащения получают концентрат с содержанием углерода до

графита необходимо добавление керосина. В качестве ускоря­ ющего реагента очень эффективным является применение мышьяковистой кислоты. При обогащении труднофлотнруемой руды лучшие результаты можно достичь с помощью олеино­

Химическое обогащение

Применяется для удаления зольных примесей, бора и осу­ ществляется несколькими способами:

1. При химическом обогащении используется химическая инертность графита при невысоких температурах (до 1503), при которой пустая порода растворяется. Для растворения уг­

и др.) получают графитовые комплексы, используя способность графита поглощать некоторые вещества за счет их внедрения в- пространство между молекулярными слоями. Затем углерод­ ный материал подвергают нагреванию при продувании газо­ образного галоида или галоидного соединения с вытеснением и удалением нежелательной примеси. При желании проводят дополнительное продувание после прекращения нагревания неактивным по отношению к углероду газом.

3.- Очистка графита газами HF, СЬ, смесью дымовых га­ зов с СЬ, хлорированными или фторированными углеводоро­ дами.

.Способ химической очистки заключается в том, что графит - обрабатывается газовым потоком (в случае необходимости при повышенной температуре), в результате чего примеси графита превращаются в соединение с упругостью паров, до­ статочной для того, чтобы быть-удаленными вместе с пото­ ком газа; при этом абсорбированные или адсорбированные примеси удаляются из графита нагреванием, если необходимо, до раскаленного состояния при нормальном или пониженном давлении. Превращение примесей может быть облегчено до­ бавлением катализаторов — газообразных, добавляемых в га­ зовый поток, или твердых, примешиваемых к графиту. Очист­ ка графита ведется непрерывно или периодически в огнеупор­ ных вертикальных шахтах или во вращающихся барабанах.

Вследствие дороговизны и малой эффективности химиче­ ского обогащения, а также вредных условий труда, этот метод применяется только для повышения качества концентратов, полученных обычными методами обогащения.

. Термическое обогащение

Этот метод обогащения заключается в нагревании измель­ ченного графита до 2200—2500° С в электрической печи. При этом золообразующне примеси испаряются, а графит пере: кристаллизовывзется? в результате чего укрупняются кристал­ лы и улучшается качество графита (применяется для получе­ ния графита высокой чистоты с содержанием золы 0,1 —1,0%). К рудам* и концентратам применяется редко, чаще — для по­ лучения искусственного графита из угля.

Схемы обогащения графитовых руд

Типичная схема обогащения графитовой руды предусмат­ ривает дробление, измельчение, черновую флотацию, много­ кратное стадиальное доизмельчение чернового концентра­ та с последующей флотацией [42]. Для обогащения чешуй­

Обычно же схема определяется структурой графита, -харак­ тером вмещающих пород и вредных примесей и включает в се­ бя флотацию и другие методы обогащения (рис. 22—24). Для обогащения доменного графита используется грохочение,

ривает узкую классификацию по крупности, в связи с чем ва­