黒鉛はどのように抽出されるのか？

黒鉛は重要な非金属鉱物で、導電性、潤滑性などの優れた特性を持っています。電池、航空宇宙、その他の産業で広く使用することができます。しかし 天然黒鉛 複雑な抽出が必要であり、そのプロセスを理解することは資源利用や産業開発にとって重要である。

抽出前の準備

地質探査技術

地質調査の技術は黒鉛鉱床を探索する上で非常に重要であり、その基本は地質マッピングである。地表の岩石や地層などを観察・測定して地図を作成し、鉱化可能な地域を特定する。物理探査には比抵抗法と誘導分極法がある。前者は、黒鉛と周囲の岩石との比抵抗の差を利用して鉱石を見つける方法。一方、誘導分極法は、黒鉛の電場中での分極効果を利用して鉱体を特定する。地球化学探査は、土壌やその他の試料元素を分析することにより、黒鉛鉱床の位置を特定するものである。

鉱石特性の分析

黒鉛鉱の場所を決定した後、鉱石の特性をさらに分析する必要がある。硫黄や鉄を含む不純物が多いので、不純物の除去方法を検討する必要がある。次に鉱物組成を分析し、黒鉛と石英鉱物の共生・分布を明らかにする。また、硬度や密度などの物性を分析し、後工程の基礎とする。

黒鉛の採掘方法

露天掘り

この方法は、黒鉛鉱床が浅く埋まっていて、鉱体が大きく集中している場合に使用できる。初期の段階では、サイトの準備作業を行う必要があります。例えば、植生、表土、レゴリスの除去、輸送道路、排水システムの構築などである。その後、電気ショベルや油圧ショベルなどの大型機械を使って掘削します。採掘の際には、上から下へ一定の段差の高さに従って層別作業を行います。採掘された鉱石は、トラックやベルトコンベヤーで直接濃縮機に運ばれます。

露天掘りには、低コスト、高効率、比較的低い鉱石損失率と希釈率があるため、大規模な採掘に適しています。しかし、地表環境を破壊し、多くの土地を占有するなどの欠点もある。また、気候条件にも左右され、悪天候は採掘の進捗に影響を及ぼす。

地下採掘

地下採掘は、深く埋もれた黒鉛鉱の採掘である。まず、開発プロジェクトを実施し、立坑、傾斜立坑、坑道、その他の水路を掘らなければならない。そして、完璧な輸送、換気、排水、電力供給システムを構築します。次に、鉱体の発生条件と形状に応じて採掘方法を選択する。鉱体が薄く、屋根が安定している場合は、通常、室柱採掘法を使用します。鉱体が厚く、鉱石の安定性が悪い場合は、サブレベルケービング法を選択します。鉱体を高さによって分割し、上から下へ引き抜く方法です。坑内掘りは深い資源を利用できる反面、コストが高く、技術も複雑で、安全上のリスクもあり、鉱石の損失率も高い。

黒鉛抽出プロセス

浮遊法

基本原則

この方法は、鉱物表面の物理的・化学的性質の違いに基づいている。黒鉛はもともと疎水性であり、ほとんどの苦灰鉱物は親水性であるからである。浮遊するとき、パルプにコレクターを加える、それは選択的にグラファイトの表面に吸着し、疎水性を増強する。同時に、泡立つ代理店を作り出します安定した泡を加えて下さい。すると、気泡に付着した疎水性の黒鉛粒子がパルプの表面に浮き上がり、泡の層を形成します。そして、親水性のガング鉱物がパルプ中に残り、分離を達成する。

プロセスの流れ

まず、採掘した黒鉛鉱石を粉砕し、モノマー解離に必要な粒度にします。そして、一般的な-200メッシュは60%-80%を占めます。その後、混合タンクに粉砕パルプを入れ、水、コレクター、発泡剤を加えて十分に撹拌する。そうすれば代理店および鉱物は十分に作用する。その後、浮遊分離を完了するために泡を生成するために通気し、攪拌し、浮遊機にパルプを入れます。最後に、黒鉛精鉱の等級を改善し、修飾されたプロダクトを得るために泡プロダクトを数回選ぶ。

影響要因

粉砕粒度は重要であり、粗すぎる黒鉛とガングー解離が十分でない、精鉱の低品位。研削の過度の粒度は、過度の研削につながり、エネルギー消費量と医薬品消費量を増加させ、浮遊指数に影響を与えます。捕集剤の種類と量は黒鉛の回収率と品位に影響する。また、発泡剤の量は気泡の大きさと安定性に影響する。さらに、パルプ濃度、浮遊時間、温度も浮遊効果に影響する。テストと実践を通じて最適化する必要がある。

化学精製法

酸塩基法

酸や塩基と不純物の反応を利用して不純物を溶かし、黒鉛を精製する方法です。黒鉛精鉱に一定濃度の塩酸とフッ酸を混合し、一定の温度で攪拌反応させる。塩酸は金属酸化物の不純物を溶解し、フッ化水素酸はケイ酸質の不純物を除去する。反応後、ろ過して洗浄し、水酸化ナトリウムで残留酸を中和し、不純物を除去する。数回の洗浄を経て、純度99%以上の黒鉛が得られる。しかし、この方法では酸と塩基の消費量が大きい。また、この方法で発生する廃水は環境を汚染するため、厳重に処理する必要がある。

塩素化焙煎法

黒鉛を塩化カルシウムや塩化ナトリウムなどの塩素化剤と混合して高温で焼成する。焙焼中、黒鉛の不純物は塩素化剤と反応してガス状または揮発性の塩化物を形成し、黒鉛から分離する。鉄、アルミニウムの不純物のような塩化物の揮発に。この方法は、エネルギー消費量が少なく、浄化効率が高く、多くの不純物を効果的に除去することができます。しかし、有毒な塩化物ガスが発生し、装置を深刻に腐食します。そのため、完璧な排ガス処理と防錆対策を備える必要がある。

物理的精製法（高温精製）

黒鉛の高融点と不純物の低融点を利用して精製します。黒鉛原料を特殊な高温炉に入れ、2500～3000℃まで加熱する。高温炉の保護下で アーゴン窒素などの不活性ガスにより、黒鉛融液中の灰分などの不純物は高温で気化し、排出されます。これにより、黒鉛の純度を99.9%以上に高めることができます。また、ハイエンドの電子機器や航空宇宙分野など、超高純度黒鉛の製造に高い純度が要求される分野に適している。しかし、この方法は設備投資が莫大で、エネルギー消費量も多く、生産規模も比較的小さい。

結論

グラファイトの抽出には、探査、採掘、選鉱、精製が含まれる。既存の技術にはそれぞれ特徴があり、異なるニーズに対応している。今後、黒鉛の抽出技術は、グリーンで効率的かつインテリジェントな開発に向かって発展していくだろう。

グラファイトを購入する必要がある場合は、今すぐご連絡ください。