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高效微晶石墨创新浮选:助力战略新兴产业

时间:2021-06-28 15:12:55 编辑: 刘洋????来源:

      “在已建成年产20万吨微晶石墨浮选提纯现代化生产线的基础上,大家正在与有关单位合作研发超细微晶石墨和负极材料高附加值研究,预计该技术将实现产值20~30亿,利润3~5亿元以上,大家想以此为建党100周年献礼”,澳门威尼斯app下载有限企业(以下简称“有色院”)总工程师陈代雄说。

      在我国“十四五规划建议”中提出,发展战略性新兴产业,将加快壮大新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料等产业。作为“新材料之王”的石墨烯,全球已经有80多个国家投入研发和商业化应用,并将其提升至战略地位,是引领新一轮全球高科技竞争和产业变革的重要战略新兴材料。有色院开发的高效微晶石墨浮选捕收剂和超细磨浮选新技术成功应用于我国首条年产20万吨微晶石墨浮选提纯现代化生产线,这是目前世界上产能最大、指标最先进的微晶石墨浮选提纯生产线,为生产高纯石墨及各类高端石墨制品、延伸石墨产业链奠定了坚实基础,提升了行业整体利润空间,实现了矿产资源的综合利用。

      湖南省《“十三五”科技创新规划》明确将石墨烯作为先进储能材料的重点,并列为湖南省重大科技工程之一。近年来,湖南石墨烯关联产业基础不断夯实,市场规模快速增长,将助推全省新材料、新能源和电子信息等战略性新兴产业快速崛起。湖南省丰富的石墨储量为石墨烯产业发展奠定了资源基础。湖南省微晶石墨矿资源量占全国70%以上,约占全世界50%左右,其中郴州市已探明的微晶石墨储量3000万吨。微晶石墨虽然储量丰富,但低品位微晶石墨高效提纯利用却一直是国际上没有解决的技术难题。由于微晶石墨粒度超细,与脉石矿物嵌镶紧密复杂,选矿提纯分离难度极大,其现状是利用高品位(大于80%微晶石墨)出口日本、德国等发达国家,低品位无法回收利用作为电煤,给宝贵资源严重浪费,其高效提纯技术长期受到国外封锁。发达国家利用高品位微晶石墨制备高端产品,高出微晶石墨原料几百倍的价格又卖给中国。

      “晶质石墨矿物颗粒较大,易于浮选提纯,应用非常广泛;微晶石墨晶体颗粒超细,浮选提纯分离难度大、精矿品位低,传统化学提纯污染重、成本高,是世界性选矿难题。”有色院该项目负责人陈代雄说。传统技术不能浮选品位小于75%的低品位石墨原矿,而这部分原矿占总资源量的近八成,严重限制了其应用。微晶石墨原矿品位低(绝大部分在60%~70%之间),因而长期以增碳剂、电煤等极其低价的低端产品出售,这成了陈代雄的一块心病。

      为攻克这一难题,有色院陈代雄带领科研团队在不断创新选矿方法,埋头琢磨怎样分选出更多的、高品位的石墨资源。科研团队不断试验,试用了上百种化学试剂,历经多次失败,终于通过药剂优化、组装设计,开发出石墨高效捕收剂,该捕收剂具有选择性高、捕收力强等优点,用量 是常规中性油(如煤油)的1/3;为了提高石墨精矿质量,开发了广谱抑制剂,能有效抑制可浮性与石墨接近的滑石与云母,实现了石墨与滑石、云母等易浮脉石的有效分离,并将成果成功应用于河南南阳淅川石墨选矿试验项目。之后,陈代雄带领团队先后牵头承担了湖南省重点研发计划项目“难处理微晶石墨矿高效浮选回收及深度提纯新技术”和湖南省科技重大专项“微晶石墨高效高值化利用技术研究”。在之前开发高效捕收剂和广谱抑制剂的成果基础上,经过多年的努力,进一步取得了重大突破,通过浮选药剂及浮选工艺的创新,开发了高效微晶石墨浮选捕收剂和超细磨浮选新技术,在实验室首次以70%以下低品位的微晶石墨原矿浮选获得品位达到90%以上的精矿,回收率超过了90%。该项技术成功应用于南方石墨新材料有限企业年产20万吨微晶石墨浮选提纯现代化生产线,这是我国首条建成的,也是目前世界上产能最大、指标最先进的微晶石墨浮选提纯现代化生产线,填补了国内外产业和技术空白。

      步履不停,创新不止。高效微晶石墨浮选捕收剂和超细磨浮选新技术为低品位微晶石墨高附加值利用奠定了关键有效的基础,在此基础之上,有色院科研团队正在与有关单位单位合作研发超细微晶石墨和负极材料高附加值研究,预计该技术的实现将产值20~30亿,利润3~5亿元以上。

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