¿Cómo se extrae el grafito?

El grafito es un mineral no metálico clave, que tiene excelentes propiedades como la conductividad eléctrica y la lubricidad. Se puede utilizar ampliamente en baterías, la industria aeroespacial y otras industrias. Sin embargo, grafito natural requiere una extracción compleja, y comprender su proceso es importante para la utilización de los recursos y el desarrollo industrial.

Preparativos antes de la extracción

Técnicas de exploración geológica

La técnica de exploración geológica es muy importante en la búsqueda de yacimientos de grafito, y la base es la cartografía geológica. Mediante la observación y medición de las rocas superficiales, estratos y otros elementos para dibujar mapas, delinear la posible zona de mineralización. La exploración geofísica incluye el método de resistividad y el método de polarización inducida. El primero utiliza la diferencia de resistividad entre el grafito y la roca circundante para encontrar mineral. Mientras que el segundo utiliza el efecto de polarización del grafito en el campo eléctrico para identificar el yacimiento mineral. La exploración geoquímica se utiliza para localizar yacimientos de grafito analizando el suelo y otros elementos de la muestra.

Análisis de las propiedades del mineral

Una vez determinada la ubicación del mineral de grafito, hay que seguir analizando las propiedades del mineral. En primer lugar, realizar un análisis de la composición química para conocer el contenido de grafito y los elementos asociados, ya que hay muchas impurezas que contienen azufre y hierro, por lo que es necesario considerar el método de eliminación de impurezas. A continuación, analizar la composición mineral y aclarar la simbiosis y distribución de los minerales de grafito y cuarzo. Además, analizar las propiedades físicas, como la dureza y la densidad, para sentar las bases de los procesos posteriores.

Métodos de extracción de grafito

Minería a cielo abierto

Puede utilizar este método cuando el yacimiento de grafito está enterrado a poca profundidad y el cuerpo mineralizado es grande y concentrado. En la fase inicial, hay que realizar los trabajos de preparación del yacimiento. Por ejemplo, despejar la vegetación, la capa superior del suelo y el regolito, construir carreteras de transporte y sistemas de drenaje. A continuación, utilizar pala eléctrica, excavadora hidráulica y otros equipos de gran tamaño para excavar. Cuando se realiza la extracción, se estratifica de arriba abajo de acuerdo con una altura determinada. El mineral extraído se entrega directamente al concentrador por camión o cinta transportadora.

La minería a cielo abierto tiene un bajo coste, un alto rendimiento, una tasa de pérdida de mineral y una tasa de dilución relativamente bajas, por lo que es propicia para la minería a gran escala. Pero también tiene desventajas evidentes, como la alteración del entorno superficial y la ocupación de mucho terreno. También está sujeta a las condiciones climáticas, y el mal tiempo afectará al progreso de la minería.

Minería subterránea

La minería subterránea es para mineral de grafito profundamente enterrado. En primer lugar, hay que llevar a cabo proyectos de desarrollo, excavar pozos, pozos inclinados, adits y otros canales. Y construir un sistema perfecto de transporte, ventilación, drenaje y suministro de energía. A continuación, hay que elegir el método de extracción en función de las condiciones y la forma del yacimiento. Cuando el yacimiento es delgado y el techo es estable, se suele utilizar el método de extracción por pilares. Si el yacimiento es grueso y el mineral tiene poca estabilidad, elegimos el método de espeleología de subniveles. Éste divide el yacimiento en función de su altura y lo extrae de arriba abajo. Aunque la minería subterránea puede aprovechar los recursos profundos, tiene un coste elevado, una tecnología complicada, riesgos de seguridad y un alto índice de pérdida de mineral.

Procesos de extracción del grafito

Método de flotación

Principios básicos

Esta forma se basa en las diferencias de las propiedades físicas y químicas de las superficies minerales. Porque el grafito es naturalmente hidrófobo, y la mayoría de los minerales de ganga son hidrófilos. Durante la flotación, si se añade un colector a la pulpa, se adsorberá selectivamente en la superficie del grafito, reforzando su hidrofobicidad. Al mismo tiempo, añadir el agente espumante producirá burbujas estables. A continuación, las partículas de grafito hidrófobo adheridas a las burbujas flotarán en la superficie de la pulpa para formar una capa de espuma. Y los minerales de ganga hidrófilos permanecieron en la pulpa para lograr la separación.

Flujo de procesos

En primer lugar, se rompe y muele el mineral de grafito extraído para que el tamaño de las partículas cumpla los requisitos de disociación del monómero. En general, la malla -200 corresponde a 60%-80%. A continuación, poner la pulpa molida en el tanque de mezcla, añadir agua, colector y agente espumante para agitar completamente. Para que el agente y el mineral funcionen plenamente. A continuación, poner la pulpa en la máquina de flotación, aireada y agitada para producir burbujas para completar la separación por flotación. Por último, seleccionar el producto de espuma varias veces para mejorar el grado de concentrado de grafito y obtener productos calificados.

Factores que influyen

La granulometría de la molienda es importante, un grafito demasiado grueso y la disociación de la ganga no es suficiente, baja la ley del concentrado. Una granularidad excesiva de la molienda conduce a una molienda excesiva, aumenta el consumo de energía y de productos farmacéuticos y afecta al índice de flotación. El tipo y la dosis de colector afectan a la recuperación y a la ley del grafito. Y la cantidad de agente espumante afecta al tamaño y la estabilidad de las burbujas. Además, la concentración de pulpa, el tiempo de flotación y la temperatura también influyen en el efecto de flotación. Es necesario optimizarlos mediante pruebas y prácticas.

Método de purificación química

Método ácido-base

Se trata de utilizar la reacción del ácido y la base con las impurezas para disolver las impurezas y purificar el grafito. Se mezcla el concentrado de grafito con una determinada concentración de ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico, agitando la reacción a una temperatura específica. El ácido clorhídrico disuelve las impurezas de óxidos metálicos y el ácido fluorhídrico elimina las impurezas silíceas. Después de la reacción, se filtra y se lava, y a continuación se neutraliza el ácido residual con hidróxido de sodio y se eliminan algunas impurezas. Tras varios lavados, se puede obtener grafito con una pureza superior a 99%. Sin embargo, el consumo de ácido y base de este método es grande. Y las aguas residuales producidas por este método contaminan el medio ambiente y deben tratarse estrictamente.

Cloración Método de tostado

Calcinar el grafito a alta temperatura mezclándolo con agentes clorantes como el cloruro de calcio y el cloruro de sodio. Durante la calcinación, las impurezas del grafito reaccionan con los agentes clorantes para formar cloruros gaseosos o volátiles, a fin de separarse del grafito. Por ejemplo, las impurezas de hierro y aluminio se volatilizan en cloruros. Este método tiene bajo consumo de energía, alta eficiencia de purificación y puede eliminar eficazmente muchas impurezas. Sin embargo, producirá gas cloruro tóxico y corroerá seriamente el equipo. Por lo tanto, es necesario equiparlo con un tratamiento perfecto de los gases de escape y medidas anticorrosión.

Método de purificación física (purificación a alta temperatura)

Se purifica utilizando el alto punto de fusión del grafito y el bajo punto de fusión de las impurezas. Se introducen las materias primas de grafito en un horno especial de alta temperatura, calentando hasta 2500-3000℃. Bajo la protección de argónCon la adición de nitrógeno y otros gases inertes, las impurezas como las cenizas del grafito fundido se vaporizan y escapan a altas temperaturas. Esto puede aumentar la pureza del grafito a más de 99,9%. Y es adecuado para la electrónica de alta gama, la industria aeroespacial y otras áreas con requisitos de alta pureza para la producción de grafito de pureza ultra alta. Sin embargo, la inversión en equipos de este método es enorme, el consumo de energía es elevado y la escala de producción es relativamente pequeña.

Conclusión

La extracción de grafito incluye la exploración, la minería, el beneficio y la purificación. Las tecnologías existentes tienen sus propias características y responden a necesidades diferentes. En el futuro, su tecnología de extracción evolucionará hacia un desarrollo ecológico, eficiente e inteligente.

Si necesita comprar grafito, póngase en contacto con nosotros.