【技术】微细鳞片石墨纳米气泡浮选

鳞片石墨是21世纪的新兴战略性资源，被广泛应用于航天、医疗、电气等各个领域。随着大鳞片易开采石墨矿的持续开采，微细鳞片石墨将会成为未来主要利用的石墨资源。由于微细鳞片石墨粒度细，相比于大鳞片石墨回收难度较大。

纳米气泡浮选是强化细颗粒浮选的技术之一，在浮选中，采用水力空化的方法产生纳米气泡，该方法目前被广泛应用于矿物浮选。

某鳞片石墨固定碳含量为29.8%，脉石矿物为石英、白云母、黄铁矿、石榴石和高岭石为主。石墨粒度分布不均匀，+150 μm的石墨占比13%左右，−75 μm的粒度范围占比75%左右；−38 μm粒级为52%左右。在浮选中，石灰作为调节剂，六偏磷酸钠做抑制剂，柴油做捕收剂，MIBC做起泡剂。

当矿浆经过气泡发生器时，水压力会随着流速的增加而降低，导致溶解在水中的空气以气核或纳米气泡（<1 μm）的形式在颗粒表面或液相中析出。

纳米气泡通常指小于1 μm的球形气泡。两个石墨颗粒表面的纳米气泡存在“毛细管力”，可以促进矿浆中微细鳞片石墨的疏水性团聚，形成较大表观尺寸的颗粒。微细鳞片石墨颗粒的这种团聚作用对浮选的影响很大，浮选的性能由气泡−颗粒的碰撞概率、气泡−颗粒的黏附概率及气泡−颗粒的脱落概率决定。微细鳞片石墨疏水性团聚后表观尺寸增加，可以有效提高颗粒与气泡的碰撞概率和黏附概率。对于脱落概率而言，当矿物颗粒粒度过大，超出了气泡的负载能力，导致脱落概率就会增加。

纳米气泡可以有效回收微细鳞片石墨，特别是在−10 μm的范围内，传统浮选精矿中几乎没有该粒度范围内的颗粒，而纳米气泡浮选精矿中−10 μm粒级大约占比5%。说明微细鳞片石墨矿浆体系中引入纳米气泡可以提高微细鳞片石墨的回收效果。