Comment le graphite est-il extrait ?

Le graphite est un minéral non métallique essentiel, qui possède d'excellentes propriétés telles que la conductivité électrique et le pouvoir lubrifiant. Il est largement utilisé dans les batteries, l'aérospatiale et d'autres industries. Cependant, le graphite est un minéral non métallique essentiel, graphite naturel nécessite une extraction complexe, et la compréhension de son processus est importante pour l'utilisation des ressources et le développement industriel.

Préparations avant l'extraction

Techniques d'exploration géologique

La technique de l'exploration géologique est très importante pour la recherche de gisements de graphite, et la base en est la cartographie géologique. L'observation et la mesure des roches de surface, des strates et d'autres éléments permettent de dresser des cartes et de délimiter la zone de minéralisation possible. L'exploration géophysique comprend la méthode de la résistivité et la méthode de la polarisation induite. La première utilise la différence de résistivité entre le graphite et la roche environnante pour trouver le minerai. La seconde utilise l'effet de polarisation du graphite dans un champ électrique pour identifier le corps minéralisé. L'exploration géochimique est utilisée pour localiser les gisements de graphite en analysant le sol et d'autres éléments de l'échantillon.

Analyse des propriétés du minerai

Après avoir déterminé l'emplacement du minerai de graphite, nous devons analyser les propriétés du minerai. Comme il y a beaucoup d'impuretés contenant du soufre et du fer, il est nécessaire d'envisager la méthode d'élimination des impuretés. Ensuite, analyser la composition minérale et clarifier la symbiose et la distribution des minéraux de graphite et de quartz. En outre, il faut analyser les propriétés physiques telles que la dureté et la densité afin de fournir une base pour les processus ultérieurs.

Méthodes d'extraction du graphite

Exploitation à ciel ouvert

Vous pouvez utiliser cette méthode lorsque le gisement de graphite est peu profondément enfoui et que le corps de minerai est important et concentré. Dans un premier temps, il convient d'effectuer les travaux de préparation du site. Il s'agit notamment d'éliminer la végétation, la terre végétale et le régolithe, de construire des routes de transport et des systèmes de drainage. Ensuite, la pelle électrique, l'excavateur hydraulique et d'autres grands équipements sont utilisés pour l'excavation. Lors de l'extraction, l'opération est stratifiée de haut en bas en fonction d'une certaine hauteur de marche. Le minerai extrait est livré directement au concentrateur par camion ou par convoyeur à bande.

L'exploitation à ciel ouvert est peu coûteuse, très efficace, avec un taux de perte de minerai et un taux de dilution relativement faibles, ce qui la rend propice à l'exploitation minière à grande échelle. Mais elle présente également des inconvénients évidents, tels que la perturbation de l'environnement de surface et l'occupation d'une grande partie du terrain. Elle est également soumise aux conditions climatiques, et les mauvaises conditions météorologiques affecteront les progrès de l'exploitation minière.

Exploitation minière souterraine

L'exploitation souterraine concerne le minerai de graphite profondément enfoui. Il faut tout d'abord réaliser des projets de développement, creuser des puits, des puits inclinés, des galeries et d'autres canaux. Et construire un système parfait de transport, de ventilation, de drainage et d'alimentation électrique. Ensuite, il faut choisir la méthode d'extraction en fonction des conditions d'occurrence et de la forme du corps minéralisé. Lorsque le corps minéralisé est mince et que le toit est stable, on utilise généralement la méthode d'exploitation par piliers. Si le corps de minerai est épais et que le minerai est peu stable, nous choisissons la méthode de l'excavation en sous-niveau. Elle divise le corps minéralisé en fonction de sa hauteur et l'extrait de haut en bas. Bien que l'exploitation souterraine permette d'utiliser des ressources profondes, elle est très coûteuse, sa technologie est complexe, elle présente des risques pour la sécurité et le taux de perte de minerai est élevé.

Procédés d'extraction du graphite

Méthode de flottation

Principes de base

Cette méthode repose sur les différences de propriétés physiques et chimiques des surfaces minérales. Le graphite est naturellement hydrophobe, alors que la plupart des minéraux de la gangue sont hydrophiles. Lors de la flottation, l'ajout d'un collecteur à la pulpe permet d'adsorber sélectivement la surface du graphite et de renforcer son hydrophobie. En même temps, l'ajout d'un agent moussant produit des bulles stables. Les particules de graphite hydrophobes attachées aux bulles flottent alors à la surface de la pâte pour former une couche de mousse. Les minéraux hydrophiles de la gangue restent dans la pulpe pour réaliser la séparation.

Déroulement du processus

Tout d'abord, le minerai de graphite extrait est cassé et broyé pour que la taille des particules réponde aux exigences de la dissociation des monomères. La taille générale de -200 mesh correspond à 60%-80%. Ensuite, la pulpe broyée est placée dans le réservoir de mélange, puis l'eau, le collecteur et l'agent moussant sont ajoutés afin d'agiter complètement. De sorte que l'agent et le minéral fonctionnent pleinement. Ensuite, la pulpe est introduite dans la machine de flottation, aérée et agitée pour produire des bulles afin d'achever la séparation par flottation. Enfin, le produit moussant est sélectionné plusieurs fois pour améliorer la qualité du concentré de graphite et obtenir des produits qualifiés.

Facteurs d'influence

La taille des particules de broyage est importante, une dissociation trop grossière du graphite et de la gangue n'est pas suffisante, ce qui entraîne une faible teneur en concentré. Une granulométrie excessive du broyage entraîne un broyage excessif, augmente la consommation d'énergie et la consommation de produits pharmaceutiques et affecte l'indice de flottation. Le type et le dosage du collecteur affectent la récupération et la teneur en graphite. La quantité d'agent moussant affecte la taille et la stabilité des bulles. En outre, la concentration de la pulpe, le temps de flottation et la température ont également une incidence sur l'effet de flottation. Vous devez les optimiser par le biais de tests et de pratiques.

Méthode de purification chimique

Méthode acide-base

Il s'agit d'utiliser la réaction de l'acide et de la base avec les impuretés pour dissoudre les impuretés et purifier le graphite. Mélanger le concentré de graphite avec une certaine concentration d'acide chlorhydrique et d'acide fluorhydrique, en agitant la réaction à une température spécifique. L'acide chlorhydrique dissout les impuretés d'oxyde métallique et l'acide fluorhydrique élimine les impuretés siliceuses. Après la réaction, le graphite est filtré et lavé, puis l'acide résiduel est neutralisé avec de l'hydroxyde de sodium et certaines impuretés sont éliminées. Après plusieurs lavages, il est possible d'obtenir du graphite d'une pureté supérieure à 99%. Toutefois, cette méthode consomme beaucoup d'acide et de base. De plus, les eaux usées produites par cette méthode polluent l'environnement et doivent être traitées de manière stricte.

Chlorination Méthode de torréfaction

Calciner le graphite à haute température en le mélangeant à des agents de chloration tels que le chlorure de calcium et le chlorure de sodium. Au cours du grillage, les impuretés du graphite réagissent avec les agents de chloration pour former des chlorures gazeux ou volatils, de manière à se séparer du graphite. Les impuretés telles que le fer et l'aluminium se volatilisent dans le chlorure. Cette méthode consomme peu d'énergie, a une grande efficacité de purification et peut éliminer efficacement de nombreuses impuretés. Cependant, elle produit du chlorure gazeux toxique et corrode sérieusement l'équipement. L'équipement doit donc être équipé d'un traitement parfait des gaz d'échappement et de mesures anticorrosion.

Méthode de purification physique (purification à haute température)

Il est purifié en utilisant le point de fusion élevé du graphite et le point de fusion bas des impuretés. Placer les matières premières de graphite dans un four spécial à haute température, chauffer jusqu'à 2500-3000℃. Sous la protection de argonGrâce aux gaz inertes, à l'azote et à d'autres gaz inertes, les impuretés telles que les cendres présentes dans le graphite fondu se vaporisent et s'échappent à haute température. Cela permet d'augmenter la pureté du graphite à plus de 99,9%. Cette méthode convient aux secteurs de l'électronique haut de gamme, de l'aérospatiale et à d'autres secteurs exigeant une grande pureté pour la production de graphite ultra-haute pureté. Cependant, l'investissement en équipement de cette méthode est énorme, la consommation d'énergie est élevée et l'échelle de production est relativement petite.

Conclusion

L'extraction du graphite comprend l'exploration, l'exploitation minière, l'enrichissement et la purification. Les technologies existantes ont leurs propres caractéristiques et répondent à des besoins différents. À l'avenir, la technologie d'extraction du graphite évoluera vers un développement vert, efficace et intelligent.

Si vous avez besoin d'acheter du graphite, contactez-nous dès maintenant.