Comment purifier le minerai de graphite ?

Graphite est un minéral non métallique essentiel. Après purification, il peut être utilisé dans de nombreux domaines, tels que l'optique, l'énergie, l'aérospatiale, l'environnement, et nouveaux matériaux. 

Le minerai de graphite est souvent associé à quartz, illite, kaolinite, andalusite, séricite, pyriteLa pierre est également utilisée pour la fabrication de pierres précieuses, de limonite, de tourmaline, de calcite, etc. Il doit être purifié et éliminé avant d'être utilisé. Les méthodes standard de purification du graphite sont les suivantes :

• Floculation sélective
• Flottation
• Méthode alcali-acide
• Lixiviation acide
• Torréfaction par chloration
• Torréfaction à haute température

 

Amélioration de la qualité du graphite

1. Sélectif Flocalisation

Pour purifier le minerai de graphite par floculation sélective, il est nécessaire d'ajouter un floculant polymère à une suspension contenant deux composants ou plus afin que le floculant puisse adsorber sélectivement des éléments spécifiques dans la suspension et passer la chaîne de pont. L'effet produit une floculation et une précipitation pour atteindre l'objectif de séparation des composants.

Les principaux floculants sont le silicate de sodium, l'hexamétaphosphate de sodium et l'amidon de lignine. La carboxyméthylcellulose et le verre soluble sont utilisés comme dispersants. La poudre de tapioca, la poudre de gland, l'alginate de sodium et le polyacrylamide sont utilisés comme floculants pour purifier le minerai de graphite.

La méthode et l'équipement de purification par floculation sélective du minerai de graphite sont relativement simples à mettre en œuvre. simpleet le coût est faiblemais le le taux de récupération du carbone fixe est faible, seulement environ 40%.

2. Flottation du minerai de graphite

La flottation est une méthode standard de purification du minerai de graphite.Le procédé consiste principalement à ajouter une série de réactifs de flottation pour enrichir les minéraux cibles sélectionnés dans l'interface gaz-liquide et les séparer des minéraux impurs afin d'atteindre l'objectif de la purification.

Le graphite a une bonne flottabilité naturelle et une bonne hydrophobie, de sorte que le minerai de graphite conventionnel peut être purifié par flottation. Dans le processus de purification, pour protéger les grandes paillettes de graphite, la procédure adopte généralement la technique du broyage en plusieurs étapes, des séparations multiples, du rebroyage et de la sélection des concentrés grossiers.

 

 

L'outil couramment utilisé collectionneurs dans la flottation du graphite sont principalement du goudron de houille, les agents moussants sont principalement de l'huile de terpinéol ou de l'huile d'éther butylique, et les inhibiteurs sont principalement du verre soluble et du fluorosilicate de sodium.

La purification par flottation du minerai de graphite peut permettre d'améliorer la qualité de l'eau. la qualité du graphite atteint 80%~90% ou même environ 95%. Et la méthode a faible consommation de médicaments, faible consommation d'énergie et faible coût. Le minerai de graphite contient des minéraux silicatés très fins et des composés de potassium, de calcium, de sodium, de magnésium, d'aluminium et d'autres éléments. La dissociation des monomères ne peut pas être réalisée au cours de l'étape de broyage, et il est nécessaire de procéder à une nouvelle purification par d'autres procédés après la flottation.

3. Acide alcalin

La purification acido-basique du minerai de graphite est un processus relativement mature, qui peut être divisé en fusion alcaline et en lixiviation acide.

Procédé de fusion alcaline : Dans des conditions de haute température, l'alcali à l'état fondu et les impuretés acides (silicate, aluminosilicate, quartz) du graphite réagissent chimiquement pour générer des sels solubles, puis les impuretés sont éliminées par lavage.

Procédé de lixiviation acide : Utiliser l'acide pour réagir avec les impuretés d'oxyde métallique, convertir certaines des impuretés n'ayant pas réagi dans le processus de fusion alcaline en sels solubles, puis éliminer les impuretés par lavage pour les séparer du graphite afin d'améliorer la pureté du graphite.

La purification alcali-acide du minerai de graphite permet d'obtenir le meilleur rendement possible. goût de graphite jusqu'à 99,5%, l'équipement est simple, la consommation d'énergie est faible et l'investissement unique est réduit. Cependant, l'acide et l'alcali de cette méthode auront des effets négatifs sur la qualité de l'eau. forte corrosivité pour l'équipementet le les eaux usées purifiées seront gravement polluées. En outre, il existe également l'inconvénient de la perte de graphite.

4. Lixiviation acide

La lixiviation acide peut être utilisée pour purifier le minerai de graphite par l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique, l'acide fluorhydrique et d'autres méthodes.

• L'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique conviennent mieux à la lixiviation et ont une forte capacité de lixiviation. Néanmoins, il est possible d'utiliser certaines méthodes de lixiviation à l'acide sulfurique pour purifier le minerai de graphite à l'aide d'acide sulfurique, d'acide chlorhydrique, d'acide nitrique, d'acide fluorhydrique, etc,
• L'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique conviennent mieux à la lixiviation et ont une forte capacité de lixiviation. Mais certains sulfates sont peu solubles et l'acide chlorhydrique est plus cher.
• L'acide nitrique est très oxydant et volatil, il se décompose facilement lorsqu'il est exposé à la lumière et produit facilement du phosgène hautement toxique, qui peut facilement exploser à des températures élevées.
• L'acide fluorhydrique ne peut pas subir de réaction d'oxydation ni de réaction de réduction. Le point critique est qu'il peut dissoudre efficacement le sio2 et le silicate. Une fois le graphite et l'acide fluorhydrique entièrement mélangés, l'acide fluorhydrique réagit avec les impuretés du graphite pour former des composés solubles dans l'eau et des substances volatiles, puis élimine les impuretés solubles par lavage à l'eau afin d'obtenir un graphite de grande pureté.

La purification du minerai de graphite par l'acide fluorhydrique permet d'éliminer efficacement les impuretés présentes dans les minéraux tout en consommant peu d'énergie. Toutefois, cette méthode est très toxique et entraîne une forte pollution de l'environnement.

 

 

5. Torréfaction par chloration

La purification du minerai de graphite par la méthode de grillage par chloration consiste principalement à ajouter une quantité appropriée d'agent réducteur au minerai de graphite. Le minerai est ensuite grillé à haute température dans une atmosphère et un équipement spécifiques, de sorte que le métal précieux contenu dans le minerai est combiné au chlore et transformé en phase gazeuse ou en accumulation avec un point de fusion et un point d'ébullition bas. Il est ensuite précipité et séparé efficacement des autres composants pour obtenir un graphite de grande pureté.

La méthode de torréfaction par chloration a haute efficacité, faible consommation d'énergie et faible coût pour la purification du minerai de graphite. Toutefois, dans cette méthode, le chlore gazeux a été utilisé pour la fabrication de la pâte à papier et de la pâte à papier. forte corrosivité et toxicitéet le la pollution externe est relativement importante.

6. Torréfaction à haute température

Le point de fusion du minerai de graphite est très élevé. (le point de fusion est 3652℃, le point d'ébullition est 4250℃)Le point de fusion du graphite est beaucoup plus élevé que celui des autres minéraux impurs. La méthode de grillage à haute température pour purifier le graphite utilise la différence de point de fusion du graphite pour sélectionner. En chauffant le minerai de graphite à 2700~3000℃, la plupart des impuretés ont été gazéifiées, ce qui permet de séparer efficacement le graphite des impuretés.

La méthode de torréfaction à haute température peut purifier le minerai de graphite avec une teneur de 99,99%, voire plus. Toujours, la consommation d'énergie est importante, les besoins en équipements sont très élevéset il y a exigences spécifiques pour la pureté du minerai de graphite.

 

Les six méthodes standard de purification du minerai de graphite sont décrites ci-dessus. En fonction des propriétés du minerai de graphite, des conditions de l'usine de traitement et du budget d'investissement, il convient de choisir la méthode à utiliser. Lors de la sélection d'un procédé, il convient d'effectuer d'abord un test d'enrichissement du minerai de graphite. Sélectionnez le processus de purification de manière ciblée à l'aide du rapport d'essai afin d'obtenir d'excellents avantages techniques et économiques.