흑연은 어떻게 추출하나요?

흑연은 전기 전도성, 윤활성 등 우수한 특성을 가진 주요 비금속 광물입니다. 배터리, 항공우주 및 기타 산업에서 널리 사용됩니다. 하지만 천연 흑연 복잡한 추출이 필요하며 그 과정을 이해하는 것은 자원 활용과 산업 발전을 위해 중요합니다.

추출 전 준비 사항

지질 탐사 기법

지질 탐사 기술은 흑연 매장지를 찾는 데 매우 중요하며, 그 기초는 지질 매핑입니다. 지표암, 지층 및 기타 요소를 관찰하고 측정하여 지도를 작성하고 광물 매장 가능 지역을 묘사합니다. 지구물리 탐사에는 저항률 방법과 유도 편광 방법이 있습니다. 전자는 흑연과 주변 암석 사이의 저항률 차이를 이용해 광석을 찾습니다. 후자는 전기장에서 흑연의 편광 효과를 이용해 광체를 식별합니다. 지구화학 탐사는 토양 및 기타 시료 원소를 분석하여 흑연 매장지를 찾는 데 사용됩니다.

광석 속성 분석

흑연 광석의 위치를 결정한 후에는 광석의 특성을 추가로 분석해야 합니다. 먼저 화학 성분 분석을 수행하여 흑연 함량 및 관련 원소를 이해하고 황과 철을 포함하는 불순물이 많기 때문에 불순물 제거 방법을 고려할 필요가 있습니다. 그런 다음 광물 성분을 분석하고 흑연과 석영 광물의 공생과 분포를 명확히합니다. 또한 경도 및 밀도와 같은 물리적 특성을 분석하여 후속 공정의 기초를 제공합니다.

흑연 채굴 방법

노천 채굴

흑연 매장지가 얕게 묻혀 있고 광석이 크고 농축된 경우 이 방법을 사용할 수 있습니다. 초기 단계에서는 부지 준비 작업을 해야 합니다. 초목, 표토 및 암반 제거, 운송 도로 및 배수 시스템 구축과 같은 작업을 수행합니다. 그런 다음 전기 삽, 유압 굴삭기 및 기타 대형 장비를 사용하여 굴착합니다. 채굴 시에는 위에서 아래로 일정한 단차에 따라 층층이 쌓인 작업을 진행합니다. 추출된 광석은 트럭이나 벨트 컨베이어를 통해 농축기로 직접 전달됩니다.

노천 채굴은 비용이 저렴하고 효율이 높으며 광석 손실률과 희석률이 상대적으로 낮아 대규모 채굴에 유리합니다. 그러나 지표 환경을 파괴하고 많은 토지를 차지하는 등의 단점도 분명히 존재합니다. 또한 기후 조건의 영향을 받으며 악천후는 채굴 진행에 영향을 미칩니다.

지하 채굴

지하 채굴은 깊숙이 묻혀 있는 흑연 광석을 채굴하는 작업입니다. 우선 개발 프로젝트를 수행하고 갱도, 경사 갱도, 입구 및 기타 수로를 파야 합니다. 그리고 완벽한 운송, 환기, 배수 및 전원 공급 시스템을 구축해야 합니다. 그런 다음 광석 본체의 발생 조건과 모양에 따라 채굴 방법을 선택합니다. 광석 본체가 얇고 지붕이 안정된 경우 일반적으로 실내 기둥 채굴 방법을 사용합니다. 광석 본체가 두껍고 광석의 안정성이 좋지 않은 경우 서브 레벨 굴착 방법을 선택합니다. 광석 본체를 높이에 따라 나누어 위에서 아래로 끌어내리는 방식입니다. 지하 채굴은 심부 자원을 활용할 수 있지만 비용이 많이 들고 기술이 복잡하며 안전 위험과 광석 손실률이 높다는 단점이 있습니다.

흑연 추출 프로세스

부양 방법

기본 원칙

이 방법은 광물 표면의 물리적, 화학적 특성의 차이에 기반합니다. 흑연은 자연적으로 소수성이고 대부분의 맥반석 광물은 친수성이기 때문입니다. 부양시, 펄프에 수집기를 추가하면 흑연 표면에 선택적으로 흡착되어 소수성을 강화합니다. 동시에 발포제를 추가하면 안정적인 기포가 생성됩니다. 그런 다음 기포에 부착 된 소수성 흑연 입자가 펄프 표면으로 떠서 거품 층을 형성합니다. 그리고 친수성 맥석 광물은 펄프에 남아 분리를 달성합니다.

프로세스 흐름

먼저, 채굴된 흑연 광석을 부수고 분쇄하여 입자 크기가 단량체 해리 요건을 충족하도록 합니다. 그리고 일반적인 -200 메쉬는 60%-80%를 차지합니다. 그런 다음 분쇄 된 펄프를 혼합 탱크에 넣고 물, 수집기 및 발포제를 추가하여 완전히 저어줍니다. 에이전트와 미네랄이 완전히 작동하도록합니다. 그런 다음 펄프를 부양 기계에 넣고 폭기하고 교반하여 거품을 생성하여 부양 분리를 완료합니다. 마지막으로 폼 제품을 여러 번 선택하여 흑연 농축액의 등급을 개선하고 자격을 갖춘 제품을 얻습니다.

영향 요인

분쇄 입자 크기가 중요하며, 너무 거친 흑연과 맥석 해리는 충분하지 않으며, 농축물의 등급이 낮습니다. 과도한 분쇄 입도는 과도한 분쇄로 이어지고 에너지 소비와 약품 소비를 증가시키며 부유 지수에 영향을 미칩니다. 수집기의 종류와 용량은 흑연의 회수율과 등급에 영향을 미칩니다. 그리고 발포제의 양은 기포의 크기와 안정성에 영향을 미칩니다. 또한 펄프 농도, 부양 시간 및 온도도 부양 효과에 영향을 미칩니다. 테스트와 연습을 통해 최적화해야 합니다.

화학적 정제 방법

산-염기 방법

이것은 산과 염기가 불순물과 반응하여 불순물을 용해시켜 흑연을 정화하는 것입니다. 흑연 농축액에 일정 농도의 염산 및 불산을 혼합하여 특정 온도에서 교반 반응을 일으킵니다. 염산은 금속 산화물 불순물을 용해하고 불산은 규산 불순물을 제거합니다. 반응 후 여과 및 세척한 다음 잔류 산을 수산화나트륨으로 중화하여 일부 불순물을 제거합니다. 여러 번 세척하면 순도 99% 이상의 흑연을 얻을 수 있습니다. 그러나 이 방법의 산과 염기 소비량은 많습니다. 그리고 이 방법으로 생성된 폐수는 환경을 오염시키므로 엄격하게 처리해야 합니다.

염소 처리 로스팅 방법

염화칼슘 및 염화나트륨과 같은 염소화제와 혼합하여 고온에서 흑연을 소성합니다. 로스팅하는 동안 흑연 불순물은 염소화제와 반응하여 기체 또는 휘발성 염화물을 형성하여 흑연에서 분리됩니다. 철, 알루미늄 불순물과 같은 염화물 휘발. 이 방법은 에너지 소비가 적고 정화 효율이 높으며 많은 불순물을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 그러나 독성 염화물 가스를 생성하고 장비를 심각하게 부식시킵니다. 따라서 완벽한 배기가스 처리 및 부식 방지 대책이 필요합니다.

물리적 정화 방법(고온 정화)

흑연의 높은 녹는점과 불순물의 낮은 녹는점을 이용하여 정제합니다. 흑연 원료를 특수 고온 용광로에 넣고 2500-3000℃까지 가열합니다. 의 보호하에 아르곤, 질소 및 기타 불활성 가스, 흑연 속의 재와 같은 불순물이 고온에서 녹아 기화하여 빠져나갑니다. 이를 통해 흑연의 순도를 99.9% 이상으로 높일 수 있습니다. 또한 초고순도 흑연 생산에 대한 순도 요구 사항이 높은 하이엔드 전자, 항공우주 및 기타 분야에 적합합니다. 그러나 이 방법은 장비 투자가 크고 에너지 소비가 많으며 생산 규모가 상대적으로 작습니다.

결론

흑연 추출에는 탐사, 채굴, 선광 및 정제가 포함됩니다. 기존 기술에는 고유한 특성이 있으며 다양한 요구 사항을 충족합니다. 앞으로 흑연 추출 기술은 친환경적이고 효율적이며 지능적인 개발을 향해 발전할 것입니다.

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