Bagaimana Grafit Diekstraksi?

Grafit adalah mineral non-logam utama, yang memiliki sifat yang sangat baik seperti konduktivitas listrik dan pelumasan. Anda dapat menggunakannya secara luas dalam industri baterai, kedirgantaraan dan industri lainnya. Namun demikian, grafit alami membutuhkan ekstraksi yang kompleks, dan memahami prosesnya sangat penting untuk pemanfaatan sumber daya dan pengembangan industri.

Persiapan Sebelum Ekstraksi

Teknik Eksplorasi Geologi

Teknik eksplorasi geologi sangat penting dalam mencari deposit grafit, dan dasarnya adalah pemetaan geologi. Dengan mengamati dan mengukur batuan permukaan, strata dan elemen lainnya untuk menggambar peta, menggambarkan area mineralisasi yang mungkin. Eksplorasi geofisika meliputi metode resistivitas dan metode polarisasi terinduksi. Metode yang pertama menggunakan perbedaan resistivitas antara grafit dan batuan di sekitarnya untuk menemukan bijih. Sedangkan metode yang terakhir menggunakan efek polarisasi grafit dalam medan listrik untuk mengidentifikasi tubuh bijih. Eksplorasi geokimia digunakan untuk menemukan endapan grafit dengan menganalisis tanah dan elemen sampel lainnya.

Analisis Properti Bijih

Setelah menentukan lokasi bijih grafit, kita perlu menganalisis properti bijih. Pertama-tama lakukan analisis komposisi kimia untuk memahami kandungan grafit dan elemen terkait, karena ada banyak pengotor yang mengandung belerang dan besi, maka perlu dipertimbangkan metode penghilangan pengotor. Kemudian analisis komposisi mineral, dan klarifikasi simbiosis dan distribusi mineral grafit dan kuarsa. Selain itu, analisis sifat fisik seperti kekerasan dan kepadatan untuk memberikan dasar bagi proses selanjutnya.

Metode Penambangan Grafit

Penambangan Terbuka

Anda dapat menggunakan metode ini jika deposit grafit terkubur dangkal dan badan bijih berukuran besar dan terkonsentrasi. Pada tahap awal, Anda harus melakukan pekerjaan persiapan lokasi. Seperti membersihkan vegetasi, lapisan tanah atas dan regolit, membangun jalan transportasi dan sistem drainase. Kemudian gunakan sekop listrik, ekskavator hidrolik, dan peralatan besar lainnya untuk menggali. Saat menambang, menurut ketinggian langkah tertentu dari operasi bertingkat dari atas ke bawah. Bijih yang diekstraksi dikirim langsung ke konsentrator dengan truk atau konveyor sabuk.

Penambangan terbuka memiliki biaya rendah, efisiensi tinggi, tingkat kehilangan bijih dan tingkat pengenceran yang relatif rendah, sehingga kondusif untuk penambangan skala besar. Namun, ada juga kekurangannya, seperti mengganggu lingkungan permukaan dan menempati banyak lahan. Hal ini juga tergantung pada kondisi iklim, dan cuaca buruk akan mempengaruhi kemajuan penambangan.

Penambangan Bawah Tanah

Penambangan bawah tanah adalah untuk bijih grafit yang terkubur dalam. Pertama-tama, kita harus melaksanakan proyek pengembangan, menggali poros, poros miring, adit, dan saluran lainnya. Dan membangun sistem transportasi, ventilasi, drainase, dan catu daya yang sempurna. Kemudian pilih metode penambangan sesuai dengan kondisi kemunculan dan bentuk tubuh bijih. Jika badan bijih tipis dan atapnya stabil, biasanya menggunakan metode penambangan pilar ruangan. Jika badan bijih tebal dan bijih memiliki stabilitas yang buruk, kami memilih metode caving sublevel. Metode ini membagi badan bijih sesuai dengan ketinggiannya dan menariknya dari atas ke bawah. Meskipun penambangan bawah tanah dapat memanfaatkan sumber daya yang dalam, namun metode ini memiliki biaya yang tinggi, teknologi yang rumit, risiko keselamatan, dan tingkat kehilangan bijih yang tinggi.

Proses Ekstraksi Grafit

Metode Flotasi

Prinsip Dasar

Cara ini didasarkan pada perbedaan sifat fisik dan kimia permukaan mineral. Karena grafit secara alami bersifat hidrofobik, dan sebagian besar mineral gangue bersifat hidrofilik. Saat flotasi, menambahkan kolektor ke pulp, itu akan secara selektif menyerap pada permukaan grafit, memperkuat hidrofobisitasnya. Pada saat yang sama, menambahkan bahan berbusa akan menghasilkan gelembung yang stabil. Kemudian partikel grafit hidrofobik yang menempel pada gelembung melayang ke permukaan pulp untuk membentuk lapisan busa. Dan mineral gangue hidrofilik tetap berada di dalam pulp untuk mencapai pemisahan.

Alur Proses

Pertama, hancurkan dan giling bijih grafit yang ditambang untuk membuat ukuran partikel memenuhi persyaratan disosiasi monomer. Dan umum -200 mesh menyumbang 60%-80%. Kemudian masukkan bubur kertas ke dalam tangki pencampur, tambahkan air, pengumpul dan bahan pembusa untuk diaduk rata. Sehingga agen dan mineral berfungsi penuh. Kemudian masukkan pulp ke dalam mesin flotasi, diangin-anginkan dan diaduk untuk menghasilkan gelembung untuk menyelesaikan pemisahan flotasi. Terakhir, pilih produk busa beberapa kali untuk meningkatkan kadar konsentrat grafit dan mendapatkan produk yang berkualitas.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi

Ukuran partikel penggilingan adalah penting, grafit yang terlalu kasar dan disosiasi gangue tidak cukup, konsentrat dengan kadar rendah. Perincian penggilingan yang berlebihan menyebabkan penggilingan yang berlebihan, meningkatkan konsumsi energi dan konsumsi farmasi, dan mempengaruhi indeks flotasi. Jenis dan dosis kolektor mempengaruhi pemulihan dan kadar grafit. Dan jumlah agen berbusa mempengaruhi ukuran dan stabilitas gelembung. Selain itu, konsentrasi pulp, waktu flotasi dan suhu juga akan berpengaruh pada efek flotasi. Anda perlu mengoptimalkannya melalui pengujian dan latihan.

Metode Pemurnian Kimia

Metode Asam-Basa

Ini menggunakan reaksi asam dan basa dengan pengotor untuk melarutkan pengotor untuk memurnikan grafit. Campurkan konsentrat grafit dengan konsentrasi asam klorida dan asam fluorida tertentu, aduk reaksi pada suhu tertentu. Asam klorida melarutkan pengotor oksida logam, dan asam fluorida menghilangkan pengotor yang mengandung silika. Setelah reaksi, saring dan cuci, lalu netralkan sisa asam dengan natrium hidroksida dan hilangkan beberapa kotoran. Setelah beberapa kali pencucian, grafit dengan kemurnian lebih dari 99% dapat diperoleh. Namun demikian, konsumsi asam dan basa dari metode ini sangat besar. Dan air limbah yang dihasilkan oleh metode ini mencemari lingkungan dan perlu diolah secara ketat.

Metode Pemanggangan Klorinasi

Kalsinasi grafit pada suhu tinggi dengan mencampurkannya dengan zat klorinasi seperti kalsium klorida dan natrium klorida. Selama pemanggangan, pengotor grafit bereaksi dengan zat klorinasi untuk membentuk gas atau klorida yang mudah menguap, sehingga terpisah dari grafit. Seperti besi, pengotor aluminium menjadi penguapan klorida. Metode ini memiliki konsumsi energi yang rendah, efisiensi pemurnian yang tinggi, dan secara efektif dapat menghilangkan banyak kotoran. Namun, ini akan menghasilkan gas klorida beracun dan menimbulkan korosi serius pada peralatan. Jadi perlu dilengkapi dengan pengolahan gas buang yang sempurna dan tindakan anti-korosi.

Metode Pemurnian Fisik (Pemurnian Suhu Tinggi)

Ini dimurnikan dengan menggunakan titik leleh grafit yang tinggi dan titik leleh pengotor yang rendah. Masukkan bahan baku grafit ke dalam tungku suhu tinggi khusus, panaskan hingga 2500-3000 ℃. Di bawah perlindungan argonnitrogen dan gas inert lainnya, pengotor seperti abu dalam grafit meleleh, menguap dan keluar pada suhu tinggi. Hal ini dapat meningkatkan kemurnian grafit hingga lebih dari 99,9%. Dan sangat cocok untuk elektronik kelas atas, kedirgantaraan, dan area lain dengan persyaratan kemurnian tinggi untuk produksi grafit dengan kemurnian sangat tinggi. Namun, investasi peralatan metode ini sangat besar, konsumsi energinya tinggi, dan skala produksinya relatif kecil.

Kesimpulan

Ekstraksi grafit meliputi eksplorasi, penambangan, pemanfaatan, dan pemurnian. Teknologi yang ada memiliki karakteristik masing-masing dan memenuhi kebutuhan yang berbeda. Di masa depan, teknologi ekstraksi akan berkembang ke arah pengembangan yang ramah lingkungan, efisien, dan cerdas.

Jika Anda perlu membeli grafit, hubungi kami sekarang.