Bagaimana Cara Memurnikan Bijih Grafit?

Grafit adalah mineral non-logam yang penting. Setelah dimurnikan, dapat digunakan di berbagai bidang, seperti optik, energi, kedirgantaraan, lingkungan, dan bahan baru. 

Bijih grafit sering dikaitkan dengan kuarsa, illite, kaolinitandalusit, serisit, piritlimonit, turmalin, kalsit, dll. Grafit harus dimurnikan dan dihilangkan sebelum digunakan. Metode pemurnian grafit standar meliputi:

• Flokulasi selektif
• Flotasi
• Metode asam alkali
• Pencucian asam
• Pemanggangan klorinasi
• Pemanggangan suhu tinggi

Manfaat Grafit

1. Selektif Flocculation

Untuk memurnikan bijih grafit dengan flokulasi selektif, menambahkan flokulan polimer ke dalam suspensi yang mengandung dua atau lebih komponen diperlukan agar flokulan dapat secara selektif mengadsorpsi elemen tertentu dalam suspensi dan melewati rantai jembatan. Efeknya menghasilkan flokulasi dan pengendapan untuk mencapai tujuan pemisahan komponen.

Flokulan utama adalah natrium silikat, natrium heksametafosfat, dan pati lignin. Karboksimetil selulosa dan gelas air digunakan sebagai dispersan. Bubuk tapioka, bubuk biji pohon ek, natrium alginat, dan poliakrilamida digunakan sebagai flokulan untuk memurnikan bijih grafit.

Metode pemurnian flokulasi selektif dan peralatan bijih grafit relatif sederhanadan biayanya rendahtapi Tingkat pemulihan karbon tetap rendah, hanya sekitar 40%.

2. Flotasi Bijih Grafit

Flotasi adalah metode standar untuk pemurnian bijih grafitterutama dengan menambahkan serangkaian reagen flotasi untuk memperkaya mineral target yang dipilih dalam antarmuka gas-cair untuk memisahkannya dari mineral pengotor untuk mencapai tujuan pemurnian.

Grafit memiliki daya apung dan hidrofobisitas alami yang baik, sehingga bijih grafit konvensional dapat dimurnikan dengan pengapungan. Dalam proses pemurnian, untuk melindungi serpihan besar grafit, prosedur umumnya mengadopsi teknik penggilingan multi-tahap, beberapa pemisahan, dan penyesalan dan pemilihan konsentrat kasar.

Yang umum digunakan kolektor dalam flotasi grafit sebagian besar adalah tar batubara, bahan pembusa sebagian besar adalah minyak terpineol atau minyak butil eter, dan penghambat sebagian besar adalah gelas air dan natrium fluorosilikat.

Pemurnian flotasi bijih grafit dapat membuat tingkat grafit mencapai 80% ~ 90% atau bahkan sekitar 95%. Dan metode ini memiliki konsumsi obat yang rendah, konsumsi energi yang rendah, dan biaya yang rendah. Bijih grafit mengandung mineral silikat yang sangat halus dan senyawa kalium, kalsium, natrium, magnesium, aluminium, dan elemen lainnya. Disosiasi monomer tidak dapat dicapai pada tahap penggilingan, dan perlu dimurnikan lagi dengan proses lain setelah pengapungan.

3. Asam Basa

Pemurnian asam-basa bijih grafit adalah proses yang relatif matang, yang dapat dibagi menjadi peleburan alkali dan pelindian asam.

Proses peleburan alkali: Di bawah kondisi suhu tinggi, alkali dalam keadaan cair dan pengotor asam (silikat, aluminosilikat, kuarsa) dalam grafit direaksikan secara kimiawi untuk menghasilkan garam yang dapat larut, kemudian pengotor tersebut dihilangkan dengan cara dicuci.

Proses pencucian asam: Gunakan asam untuk bereaksi dengan pengotor oksida logam, ubah beberapa pengotor yang tidak bereaksi dalam proses peleburan alkali menjadi garam yang dapat larut, dan kemudian hilangkan pengotor dengan mencuci untuk memisahkannya dari grafit untuk meningkatkan kemurnian grafit.

Pemurnian alkali-asam dari bijih grafit dapat membuat rasa grafit hingga 99,5%, peralatannya sederhana, konsumsi energinya rendah, dan investasi satu kali kecil. Namun, asam dan basa dari metode ini akan memiliki sifat korosif yang kuat terhadap peralatandan air limbah yang dimurnikan akan tercemar parah. Selain itu, ada juga kerugian dari kehilangan grafit.

4. Pencucian Asam

Pelindian asam dapat digunakan untuk memurnikan bijih grafit dengan asam sulfat, asam klorida, asam nitrat, asam fluorida, dan metode lainnya.

• Asam sulfat dan asam klorida lebih cocok untuk pelindian, dengan kemampuan pelindian yang kuat. Namun, ia dapat menggunakan beberapa metode pelindian asam sulfat untuk memurnikan bijih grafit dengan asam sulfat, asam klorida, asam nitrat, asam fluorida, dll,
• Asam sulfat dan asam klorida lebih cocok untuk pelindian, dengan kemampuan pelindian yang kuat. Tetapi beberapa sulfat memiliki kelarutan yang rendah, dan asam klorida lebih mahal.
• Asam nitrat sangat oksidatif dan mudah menguap, mudah terurai ketika terkena cahaya, dan mudah menghasilkan fosgen yang sangat beracun, yang dapat dengan mudah meledak pada suhu tinggi.
• Asam fluorida tidak dapat mengalami reaksi oksidasi atau mengalami reaksi reduksi. Titik kritisnya adalah, asam ini dapat melarutkan sio2 dan silikat secara efektif. Setelah grafit dan asam fluorida tercampur sempurna, asam fluorida akan bereaksi dengan pengotor di dalam grafit untuk membentuk senyawa yang larut dalam air dan mudah menguap, lalu menghilangkan pengotor yang larut dengan mencuci dengan air untuk mendapatkan grafit dengan kemurnian tinggi.

Pemurnian asam fluorida bijih grafit dapat secara efektif menghilangkan pengotor dalam mineral dengan konsumsi energi yang rendah. Namun, metode ini sangat beracun dan menyebabkan pencemaran lingkungan yang besar.

5. Pemanggangan Klorinasi

Pemurnian bijih grafit dengan metode pemanggangan klorinasi terutama untuk menambahkan jumlah zat pereduksi yang sesuai ke dalam bijih grafit. Dan memanggangnya pada suhu tinggi di bawah atmosfer dan peralatan tertentu sehingga logam berharga dalam mineral digabungkan dengan klorin dan diubah menjadi fase gas atau akumulasi dengan titik leleh dan titik didih yang rendah. Kemudian mengendapkan dan mencapai pemisahan yang efektif dari komponen lain untuk mendapatkan grafit dengan kemurnian tinggi.

Metode pemanggangan klorinasi memiliki efisiensi tinggi, konsumsi energi yang rendah, dan biaya yang rendah untuk pemurnian bijih grafit. Namun, dalam metode ini, gas klorin memiliki sifat korosif dan toksisitas yang kuatdan polusi eksternal relatif besar.

6. Pemanggangan suhu tinggi

Titik leleh bijih grafit sangat tinggi (titik leleh adalah 3652 ℃, titik didih adalah 4250 ℃)jauh lebih tinggi daripada mineral pengotor lainnya. Metode pemanggangan suhu tinggi untuk memurnikan grafit menggunakan perbedaan titik leleh grafit untuk dipilih. Saat memanaskan bijih grafit hingga 2700 ~ 3000 ℃, sebagian besar pengotor telah digasifikasi, sehingga secara efektif dapat memisahkan grafit dari pengotor.

Metode pemanggangan suhu tinggi dapat memurnikan bijih grafit dengan kadar 99,99% atau bahkan lebih tinggi. Masih, konsumsi energinya besar, persyaratan untuk peralatan sangat tinggi, dan ada persyaratan khusus untuk kemurnian bijih grafit.

Di atas adalah enam jenis metode pemurnian bijih grafit standar. Menurut sifat bijih dari bijih grafit, kondisi pabrik pengolahan, dan anggaran investasi, pilih metode mana yang akan digunakan. Saat memilih proses, lakukan uji manfaat bijih grafit terlebih dahulu. Pilih proses pemurnian dengan cara yang ditargetkan melalui laporan pengujian untuk mengupayakan manfaat teknis dan ekonomi yang sangat baik.