¿Cómo purificar el mineral de grafito?

Grafito es un mineral no metálico esencial. Después de la purificación, se puede aplicar en muchos campos, tales como óptica, energía, aeroespacial, medio ambiente, y nuevos materiales. 

El mineral de grafito suele asociarse con cuarzo...illita, caolinitaandalucita, sericita, piritalimonita, turmalina, calcita, etc. Es necesario purificarlo y eliminarlo antes de utilizarlo. Los métodos estándar de purificación del grafito incluyen:

• Floculación selectiva
• Flotación
• Método alcalino-ácido
• Lixiviación ácida
• Tostado por cloración
• Tostado a alta temperatura

 

Beneficio del grafito

1. Selectivo Flocalización

Para purificar el mineral de grafito mediante floculación selectiva, es necesario añadir un floculante polimérico a una suspensión que contenga dos o más componentes, de modo que el floculante pueda adsorber selectivamente elementos específicos en la suspensión y pasar la cadena puente. El efecto produce floculación y precipitación para lograr el propósito de separación de componentes.

Los principales floculantes son el silicato sódico, el hexametafosfato sódico y el almidón de lignina. La carboximetilcelulosa y el vidrio de agua se utilizan como dispersantes. El polvo de tapioca, el polvo de bellota, el alginato sódico y la poliacrilamida se utilizan como floculantes para purificar el mineral de grafito.

El método y el equipo de purificación por floculación selectiva del mineral de grafito son relativamente simpley el coste es bajopero el la tasa de recuperación de carbono fijo es baja, sólo alrededor de 40%.

2. Flotación de mineral de grafito

La flotación es un método estándar para la purificación del mineral de grafitoprincipalmente mediante la adición de una serie de reactivos de flotación para enriquecer los minerales seleccionados en la interfase gas-líquido y separarlos de los minerales impuros para lograr el objetivo de la purificación.

El grafito tiene una buena flotabilidad e hidrofobicidad naturales, por lo que el mineral de grafito convencional puede purificarse por flotación. En el proceso de purificación, para proteger las grandes escamas de grafito, el procedimiento adopta generalmente la técnica de molienda en varias etapas, separaciones múltiples y remolienda y selección del concentrado grueso.

 

 

El uso común coleccionistas en la flotación del grafito son principalmente alquitrán de hulla, los agentes espumantes son principalmente aceite de terpineol o aceite de éter butílico, y los inhibidores son principalmente vidrio de agua y fluorosilicato de sodio.

La purificación por flotación del mineral de grafito puede el grado de grafito alcanza 80%~90% o incluso unos 95%. Y el método tiene bajo consumo de medicamentos, bajo consumo de energía y bajo coste. El mineral de grafito contiene minerales de silicato muy finos y compuestos de potasio, calcio, sodio, magnesio, aluminio y otros elementos. La disociación de los monómeros no puede lograrse en la etapa de molienda, y necesita purificarse de nuevo mediante otros procesos después de la flotación.

3. Ácido alcalino

La purificación ácido-base del mineral de grafito es un proceso relativamente maduro, que puede dividirse en fusión alcalina y lixiviación ácida.

Proceso de fusión alcalina: En condiciones de alta temperatura, el álcali en estado fundido y las impurezas ácidas (silicato, aluminosilicato, cuarzo) del grafito reaccionan químicamente para generar sales solubles y, a continuación, las impurezas se eliminan mediante lavado.

Proceso de lixiviación ácida: Utilizar el ácido para reaccionar con las impurezas de óxido metálico, convertir algunas de las impurezas que no reaccionan en el proceso de fusión alcalina en sales solubles y, a continuación, eliminar las impurezas mediante lavado para separarlas del grafito y mejorar la pureza del grafito.

La purificación alcalino-ácida del mineral de grafito puede hacer que el sabor a grafito hasta 99,5%, el equipo es sencillo, el consumo de energía es bajo y la inversión única es pequeña. Sin embargo, el ácido y el álcali de este método tendrán fuerte corrosividad para el equipoy el las aguas residuales depuradas estarán gravemente contaminadas. Además, también hay la desventaja de la pérdida de grafito.

4. Lixiviación ácida

La lixiviación ácida puede utilizarse para purificar el mineral de grafito mediante ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fluorhídrico y otros métodos.

• El ácido sulfúrico y el ácido clorhídrico son más adecuados para la lixiviación, con fuerte capacidad de lixiviación. Aún así, puede utilizar algunos métodos de lixiviación de ácido sulfúrico para purificar el mineral de grafito por ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fluorhídrico, etc.,
• El ácido sulfúrico y el ácido clorhídrico son más adecuados para la lixiviación, con una fuerte capacidad de lixiviación. Pero algunos sulfatos tienen baja solubilidad, y el ácido clorhídrico es más caro.
• El ácido nítrico es altamente oxidante y volátil, se descompone fácilmente cuando se expone a la luz y produce fácilmente fosgeno altamente tóxico, que puede explotar fácilmente a altas temperaturas.
• El ácido fluorhídrico no puede sufrir una reacción de oxidación ni experimentar una reacción de reducción. El punto crítico es que puede disolver eficazmente el sio2 y el silicato. Una vez que el grafito y el ácido fluorhídrico se han mezclado completamente, el ácido fluorhídrico reaccionará con las impurezas del grafito para formar compuestos solubles en agua y volátiles y, a continuación, eliminará las impurezas solubles lavándolas con agua para obtener grafito de gran pureza.

La purificación con ácido fluorhídrico del mineral de grafito puede eliminar eficazmente las impurezas de los minerales con un bajo consumo de energía. Sin embargo, este método es muy tóxico y provoca una gran contaminación ambiental.

 

 

5. Tostado por cloración

La purificación del mineral de grafito mediante el método de tostación por cloración consiste principalmente en añadir una cantidad adecuada de agente reductor al mineral de grafito. Y tostarlo a alta temperatura bajo una atmósfera y un equipo específicos para que el metal valioso del mineral se combine con el cloro y se transforme en una fase gaseosa o acumulación con un punto de fusión y un punto de ebullición bajos. A continuación, se precipita y se consigue una separación eficaz de otros componentes para obtener grafito de gran pureza.

El método de tostado por cloración tiene alta eficacia, bajo consumo de energía y bajo coste para la purificación del mineral de grafito. Sin embargo, en este método, el cloro gaseoso tiene fuerte corrosividad y toxicidady el la contaminación externa es relativamente grande.

6. Tostado a alta temperatura

El punto de fusión del mineral de grafito es muy alto (punto de fusión es 3652℃, el punto de ebullición es 4250℃)mucho mayor que otros minerales impuros. El método de tostado a alta temperatura para purificar el grafito utiliza la diferencia en el punto de fusión del grafito para seleccionar. Al calentar el mineral de grafito a 2700~3000℃, la mayoría de las impurezas se han gasificado, por lo que puede separar eficazmente el grafito de las impurezas.

El método de tostado a alta temperatura puede purificar mineral de grafito con una ley de 99,99% o incluso superior. Todavía, el consumo de energía es elevado, los requisitos de equipamiento son muy altosy hay requisitos específicos para la pureza del mineral de grafito.

 

Los anteriores son los seis tipos estándar de métodos de purificación del mineral de grafito. Según las propiedades del mineral de grafito, las condiciones de la planta de procesamiento y el presupuesto de inversión, elija qué método utilizar. Al seleccionar un proceso, realice primero la prueba de beneficio del mineral de grafito. Seleccione el proceso de purificación de forma selectiva mediante el informe de la prueba para conseguir excelentes beneficios técnicos y económicos.