中国石墨加工技术的发展及与石矿业

2025年3月27日

石墨具有优良的特性，包括耐高温、电导率、热导率、润滑性、化学稳定性和耐热冲击等。它不仅是航空航天、国防和军事工业、高端设备制造、新能源、新材料、信息技术、节能环保产业等领域的重要原料，而且在耐火材料、电极刷、铅笔、铸造、密封和润滑等传统工业领域也有广泛应用。中国是世界上石墨储量和产量最大的国家，其石墨选矿技术和设备在世界上长期处于领先地位。目前，中国有超过50家石墨选矿公司，以及200多家各种加工公司，形成了约160万吨/年的石墨精矿产能。从2014年到2019年，全球石墨精矿的产量一直在900至120万吨/年之间徘徊，其中中国约占全球产量的60%。可见，深入研究石墨选矿技术和设备对于提升中国石墨产品的国际影响力具有重要意义。

石墨选矿技术的研究进展

与大多数矿物不同，结晶石墨的选矿要求既要获得高品位的石墨精矿，又要尽可能保护石墨矿物的晶体结构。因此，石墨选矿技术和设备具有独特的特征。

破碎技术

由于石墨矿石的硬度一般为中等硬度或中等硬度到软，因此破碎过程相对简单，通常采用三阶段开路、两阶段开路或甚至单阶段开路的破碎工艺，有些则采用三阶段闭路破碎流程。

磨矿技术

为了保护石墨片的晶体形态并提高精矿的大片率，研究人员进行了大量研究工作，可以总结为磨矿介质的形状、磨机的形式、浮选机的形式以及浮选工艺。在大量研究和生产实践的基础上，目前已形成广泛使用的技术。

选矿/加工技术

结晶石墨多采用粗精矿的多阶段再磨、分级选矿和中间品的串联（或集中或分段集中）返回闭路工艺。在正常情况下，选矿回收率可以达到85%以上，部分矿山可以达到90%以上；精矿的品位通常在90%以上，细片石墨精矿的品位通常在93%以上。部分矿山还尝试了集中或部分集中再磨工艺。在上世纪80年代，我国大多数石墨加工厂对粗精矿采用了3到5次再磨和整修工艺。目前，大多数石墨加工厂使用8次以上的再磨和整修工艺，有些甚至使用了11次再磨。使用多次磨矿的主要原因是保护大颗粒石墨片不受损伤，并增加精矿中大片石墨的产量。

根据原矿的特征，结晶石墨选矿工艺的类型可以分为以下几种类型：

1. 粗大片石墨矿。这种矿的特征是石墨片大且浮选性好。初级石墨颗粒大小一般为0.6-2毫米，固定碳通常为1%-10%，并含有一定量的云母。选矿主要是保护大片，精矿品位控制在约87%或更高，以提高大颗粒的产率，最终的精矿+80目含量为40%至60%。
2. 中片石墨矿。这种矿的石墨片中等大小且浮选性好。初级石墨颗粒大小为0.2到0.6毫米，固定碳通常为4%到15%，云母含量低。主要是保护石墨片，以最大化大片的产率。精矿的品位可以控制在86%～90%之间，+100目的含量约为40%～60%。
3. 细片石墨矿。这种矿的石墨片小且浮选性中等。初级石墨颗粒大小为0.03到0.2毫米，固定碳含量为6%到15%。产品的重点是提高纯度，但也必须保护大片，即使是通过降低回收率。精矿的品位一般在90%左右，部分高达98%，+100目的含量在5%和20%之间。这种矿应该加强选矿工艺，选矿采用多级磨矿和多级分离工艺。
4. 隐晶质石墨矿。隐晶质石墨的晶体大小通常小于1微米。因此，通常通过浮选来提高精矿品位的效果并不明显。目前，中国隐晶质石墨的开采量不大，通常采用手选的方法以获得更高品位的石墨精矿。湖南陆塘石墨矿的原矿品位为65%～68%，手工精选的精矿品位为70%～88%，尾矿的品位低于60%。南方石墨公司已建成年产20万吨微晶石墨的生产线。项目第一阶段的微晶石墨回收率大于92%，精矿品位约为82%。

凭借数十年的石墨加工技术研究与学习的经验，与石（上海）矿业科技有限公司现拥有一支专业的技术团队，致力于推进石墨加工厂的加工技术，以保护大片并提高精矿品位。与石（上海）矿业科技有限公司可以为石墨矿企业提供完整的石墨加工厂支持！