Wie man Graphitaufbereitungsprozesse und -geräte für ultra-niedrigen Aschegehalt konfiguriert.

2025-10-11

Die Konfiguration von Graphitaufbereitungsprozessen und -geräten für einen extrem niedrigen Aschegehalt erfordert ein detailliertes Verständnis und eine sorgfältige Optimierung jedes Schrittes im Aufbereitungsprozess. Das Ziel ist es, rohes Graphit-Erz zu reinigen, um den Gehalt an festem Kohlenstoff zu maximieren und gleichzeitig Ascheverunreinigungen zu minimieren. Hier ist ein detaillierter Leitfaden, wie man eine Graphitproduktion mit extrem niedrigem Aschegehalt erreichen kann:

1. Verstehen Sie die Eigenschaften von Graphit-Erz

Bevor der Benefizierungsprozess entworfen wird, führen Sie eine detaillierte Analyse des rohen Graphitminerals durch, um Folgendes zu bestimmen:

• Graphitpartikelgröße und Morphologie: Flake-, amorpher oder Adergraphit.
• Mineralogische AssoziationenIdentifizieren Sie die Gangminerale, die mit Graphit verbunden sind.
• BefreiungsgrößeDie Größe, bei der Graphit aus der Wirtsmatrix freigesetzt wird.

Unter Verwendung von Techniken wie Röntgendiffraktion (XRD), optischer Mikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie (SEM) wird die mineralogische und chemische Zusammensetzung des Erzes bestimmt.

2. Zerkleinerung und Mahlung

Die effiziente Befreiung von Graphitflocken aus der Ganggmatrix ist entscheidend:

• VerwendungBackenbrecheroderKegelbrecherFür grobe Zerkleinerung, um Übermahlung zu vermeiden, die Graphitflocken beschädigen kann.
• Folgen Sie mitStabmühlen oder KugelmühlenFür die Feinvermahlung basierend auf der freigesetzten Größe, die in der ersten Analyse bestimmt wurde.

VerwendungGeschlossene Zerkleinerungin Kombination mit Hydrozyklonen, um Übermahlung zu verhindern und eine optimale Partikelgrößenverteilung aufrechtzuerhalten.

3. Klassifizierung und Entschlammung

Beim Mahlen können feine Partikel (<10 Mikrometer) entstehen, die zu Schwierigkeiten bei der Trennung und einem höheren Aschegehalt führen können. Implementieren Sie Klassifizierungs- und Entschlammungsstufen mit:

• Hydrozyklone oder Klassifizierer, um feine und grobe Partikel zu trennen.
• Entfernen Sie Schlämme mit Entschlammungszyklonen, Schraubenklassifizierern oder Absetzteichen.

Dieser Schritt minimiert Schlämme, die reich an Verunreinigungen sind.

4. Flotation zur ursprünglichen Reinigung

Flotation ist eine der effektivsten Methoden zur Flotation von Graphit und zur Reduzierung des Aschegehalts.

• ReagenzienVerwenden Sie Sammler wie Kerosin, Dieselöl oder Leichtöl, kombiniert mit Schäumern (z. B. MIBC), um die Flotationsleistung zu verbessern.
• Durchführen einer groben FlotationPriorisieren Sie den Erhalt von großflockigem Graphit durch den Einsatz von energieeffizienter Rührtechnik.
• Saubere FlotationFühren Sie mehrere Stufen der Reinigungsflotation durch, um Verunreinigungen schrittweise zu entfernen.
• Optimieren Sie den Zellstoff-pH-Wert (typischerweise 7–10) und die Reagenzdosierung, um die Graphitselektion zu verbessern.

5. Schwerkrafttrennung

Führen Sie die Schwerkrafttrennung ein, um schwere Gangminerale wie Quarz, Feldspat und Glimmer zu entfernen. Zu den Ausrüstungsoptionen gehören:

• TischerschütterZur Reinigung von mittleren Partikelgrößen.
• Spiralverdampfer Geeignet für feine bis mittlere Partikelgrößen.
• Multischwerkrafttrennmaschinen (MGS)Für feinere Klassifikationen und Konzentration von Sub-Mikron-Graphitpartikeln.

6. Chemisches Auslaugen für ultra-niedrigen Aschegehalt

Um ultraniedrige Aschegehalte (<1%) zu erreichen, ist eine chemische Reinigung erforderlich:

• SäurebehandlungDurchführen der Säurelaugung mit HCl, H2SO4, HF oder einer Kombination von Säuren, um silikatische Gangstoffe aufzulösen und Verunreinigungen zu oxidieren.
  • Die Säurekonzentration, Temperatur und Reaktionszeit müssen optimiert werden, um eine effektive Verunreinigungsentfernung bei gleichzeitiger Erhaltung der Graphitflocken zu gewährleisten.
• Alkalische WäscheBehandeln Sie den Rückstand mit Alkalien (NaOH oder KOH), um verbleibende Silikate und Carbonate zu entfernen.
• Spülen Sie das Graphit gründlich aus, um saure oder alkalische Rückstände zu beseitigen.

7. Thermische Reinigung (Optional für hohe Reinheit)

Für ultrahochreines Graphit (z. B. >99,9% festen Kohlenstoff) kann nach der chemischen Auslaugung eine thermische Reinigung erforderlich sein:

• Erhitzen Sie Graphit in einem Hochtemperaturofen (>2.500°C), um flüchtige und metallische Verunreinigungen zu entfernen.
• Inertgaseatmosphären (z. B. Argon oder Stickstoff) können erforderlich sein, um Oxidation zu verhindern.

8. Entwässerung und Trocknung

Nach der Aufbereitung die Feuchtigkeit aus dem Endprodukt entfernen:

• DicklegungVerwenden Sie Absetzbecken oder Hochleistungsverdicker.
• FiltrationVerwenden Sie Vakuum-, Trommel- oder Platten- und Rahmenfilter.
• TrocknenVerwenden Sie Rotations- oder Blitztrockner und halten Sie kontrollierte Temperaturen ein, um strukturelle Schäden an Graphitflocken zu vermeiden.

9. Screening und Klassifizierung

Bewerten Sie das endgültig gereinigte Graphit basierend auf der Partikelgröße und der Flake-Größenverteilung (z. B. feines, mittleres oder großes Flake-Graphit). Verwenden Sie industrielle Siebe oder Vibrationssiebe zur Klassifizierung.

10. Prozessüberwachung und Automatisierung

• Implementieren Sie Prozesskontrollsysteme zur Überwachung des Mahlens, des pH-Werts der Schlammlösung, der chemischen Dosierung und der Flotationsleistung.
• Nutzen Sie Online- und Offline-Analysewerkzeuge wie Elementeanalysatoren oder Festkohleanalysatoren, um eine Echtzeit-Qualitätskontrolle sicherzustellen.

11. Auswahl der Ausrüstung

Investieren Sie in geeignete hocheffiziente Geräte für jede Prozessstufe:

• Zerkleinerung und MahlenWählen Sie Geräte, die ein Übermahlen verhindern (z. B. AG/SAG-Mühlen, Stabmühlen).
• FloatationszellenVerwenden Sie die Konfiguration von luftgefüllten Zellen für eine bessere Erzgehaltsrückgewinnung.
• ReinigungsreaktorenSäurebeständige Tanks/Reaktoren aus PTFE, Polypropylen oder anderen geeigneten Materialien.

12. Umwelt- und Sicherheitsberücksichtigungen

• Entsorgen Sie chemische Abwässer verantwortungsvoll mit Neutralisierungs- und Abwasserbehandlungssystemen.
• Stellen Sie sicher, dass Staubunterdrückungs- und Belüftungssysteme vorhanden sind.
• Befolgen Sie die Umweltvorschriften für Abraum und Abwässer.

Zusammenfassungs-Workflow

1. Zerkleinern und Mahlen →
2. Klassifizierung und Entslimung →
3. Mehrstufige Flotation →
4. Schwerkrafttrennung →
5. Chemische Auslaugung →
6. Thermische Reinigung (falls benötigt) →
7. Entwässerung und Trocknung →
8. Screening und Klassifizierung →
9. Schlammmanagement und Produktqualitätsicherung.

Die Umsetzung der oben genannten Schritte mit präziser Optimierung und geeigneter Ausrüstung wird dazu beitragen, ultraniedrigen Aschegraphit mit hohem Festkohlenstoffgehalt zu erzielen, der für fortschrittliche Anwendungen wie Lithium-Ionen-Batterien, Elektrofahrzeuge und die Luft- und Raumfahrtindustrie geeignet ist.

Die Prominer (Shanghai) Mining Technology Co., Ltd. ist auf die Bereitstellung umfassender Lösungen für die Mineralverarbeitung und fortschrittliche Materialien weltweit spezialisiert. Unsere Kernkompetenzen umfassen: Goldverarbeitung, Lithiumerzaufbereitung, Industriemineralien. Wir sind spezialisiert auf die Herstellung von Anodenmaterialien und die Graphitverarbeitung.

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