El mineral de grafito suele ir acompañado de cuarzo, ilita, caolinita, andalucita, sericita y una pequeña cantidad de pirita, limonita, turmalina y calcita, que solo se pueden usar después de la purificación y eliminación de impurezas. Los métodos comunes de purificación de grafito incluyen Hay seis tipos de método de floculación selectiva, método de flotación, método de ácido alcalino, método de lixiviación ácida, método de tostado por cloración y método de tostado a alta temperatura.
1. Floculación selectiva de mineral de grafito
Para purificar el mineral de grafito por floculación selectiva, es necesario agregar un floculante polimérico a una suspensión que contenga dos o más componentes, para que el floculante pueda adsorber selectivamente ciertos componentes en la suspensión y pasar la cadena puente.El efecto produce floculación y precipitación, para lograr el propósito de la separación de componentes.
Los principales floculantes son silicato de sodio, hexametafosfato de sodio, almidón de lignina, carboximetilcelulosa y vidrio soluble como dispersantes, harina de tapioca, polvo de bellota, alginato de sodio, poliacrilamida como floculantes para el mineral de grafito.
El método de purificación de floculación selectiva y el equipo de mineral de grafito son relativamente simples y el costo es bajo, pero la tasa de recuperación de carbono fijo es baja, solo alrededor del 40%.
2. Método de flotación de mineral de grafito
La flotación es un método común para la purificación del mineral de grafito, principalmente mediante la adición de una serie de reactivos de flotación para enriquecer los minerales objetivo seleccionados en la interfaz gas-líquido, a fin de lograr la separación de los minerales impuros para lograr el propósito de la purificación.
El grafito en sí tiene una buena flotabilidad e hidrofobicidad naturales, por lo que el mineral de grafito convencional puede purificarse mediante un proceso de flotación. En el proceso de purificación, para proteger las escamas grandes de grafito, el proceso generalmente adopta el proceso de molienda de múltiples etapas, separación múltiple y trituración y selección de concentrado grueso.
Los colectores comúnmente utilizados en la flotación de 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 soluble y fluorosilicato de sodio.
La purificación por flotación de mineral de grafito puede hacer que el grado de grafito alcance el 80%~90%, o incluso alrededor del 95%, y el método tiene un bajo consumo de drogas, un bajo consumo de energía y un bajo costo. Sin embargo, cuando el mineral de grafito contiene minerales de silicato muy finos y compuestos de potasio, calcio, sodio, magnesio, aluminio y otros elementos, la disociación del monómero no se puede lograr en la etapa de molienda y necesita ser purificado por otros procesos después. el método de flotación. .
3. Método de ácido alcalino de mineral de grafito
La purificación ácido-base del mineral de grafito es un proceso relativamente maduro en la actualidad, que se puede dividir en dos procesos: fusión alcalina y lixiviación ácida.
Proceso de fusión de álcali: en condiciones de alta temperatura, el álcali en estado fundido y las impurezas ácidas (silicato, aluminosilicato, cuarzo) en el grafito reaccionan químicamente para generar sales solubles y luego las impurezas se eliminan mediante lavado.
Proceso de lixiviación ácida: usando ácido para reaccionar con impurezas de óxidos metálicos, algunas impurezas que no han reaccionado en el proceso de fusión alcalina se convierten en sales solubles y luego las impurezas se eliminan mediante lavado para separarlas del grafito y mejorar la pureza del grafito.
La purificación con ácido alcalino del mineral de grafito puede hacer que el grafito tenga un sabor de hasta el 99,5%, y el equipo es simple, el consumo de energía es bajo y la inversión única es pequeña. Sin embargo, el ácido y el álcali de este método tendrán una fuerte corrosividad para el equipo y las aguas residuales purificadas estarán seriamente contaminadas. Además, también existe la desventaja de la pérdida de grafito.
4. Método de lixiviación ácida de mineral de grafito
La lixiviación ácida se puede utilizar para purificar el mineral de grafito con ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fluorhídrico y otros métodos. Entre ellos, el ácido sulfúrico y el ácido clorhídrico son más adecuados como ácidos de lixiviación, con una fuerte capacidad de lixiviación, pero algunos sulfatos tienen baja solubilidad, mientras que el ácido clorhídrico es caro; es fácil de explotar a alta temperatura; el ácido fluorhídrico no puede sufrir una reacción de oxidación o reducción reacción. El punto clave es disolver efectivamente SiO2 y silicato. Después de mezclar completamente el grafito y el ácido fluorhídrico, el ácido fluorhídrico se mezclará con las impurezas en el grafito. La reacción produce compuestos solubles en agua y volátiles, y luego las impurezas solubles se eliminan lavando con agua para obtener grafito de alta 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 altamente tóxico y causa una gran contaminación ambiental.
5. Método de tostado por cloración del mineral de grafito.
El método de tostado por cloración purifica el mineral de grafito, principalmente agregando una cantidad apropiada de agente reductor al mineral de grafito y luego tostando a alta temperatura bajo una atmósfera y un equipo específicos, de modo que el metal valioso del mineral se combine con cloro y se transforme en una fase gaseosa o una fase gaseosa con un punto de ebullición bajo.El cloruro metálico en fase condensada se precipita y se separa eficazmente de otros componentes para obtener grafito de alta pureza.
El método de tostado por cloración tiene alta eficiencia, bajo consumo de energía y bajo costo para la purificación del mineral de grafito. Sin embargo, en este método, el gas de cloro tiene una fuerte corrosividad y toxicidad y causa una gran contaminación al medio ambiente.
6. Método de tostado a alta temperatura del mineral de grafito.
El punto de fusión del mineral de grafito es muy alto (el punto de fusión es 3652 ℃, el punto de ebullición es 4250 ℃), que es mucho más alto que otros minerales de impureza. El método de tostado a alta temperatura para purificar el grafito se selecciona por la diferencia en el punto de fusión del grafito.Cuando el mineral de grafito se calienta a 2700~3000℃, la mayoría de las impurezas se han gasificado, por lo que puede separar efectivamente el grafito y las impurezas.
El método de tostado a alta temperatura puede purificar el mineral de grafito con un grado del 99,99% o incluso superior, pero el consumo de energía es grande, los requisitos para el equipo son muy altos y existen ciertos requisitos para la pureza del mineral de grafito.
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