توسعه فناوری فرآوری گرافیت در چین و پرومینر

2025-03-27

گرافیت دارای ویژگی‌های خوبی از جمله مقاومت به دماهای بالا، هدایت الکتریکی، هدایت حرارتی، لغزندگی، ثبات شیمیایی و مقاومت در برابر شوک حرارتی و غیره است. این ماده اولیه‌ای مهم نه تنها در صنایع هوافضا، دفاع و نظامی، تولید تجهیزات پیشرفته، انرژی‌های نو، مواد جدید، فناوری اطلاعات، صرفه‌جویی در انرژی و صنعت حفاظت از محیط زیست، بلکه همچنین در زمینه‌های صنعتی سنتی مانند مواد نسوز، برس‌های الکترودی، مداد، ریخته‌گری، آب‌بندی و روانکاری است. چین کشوری است که بزرگترین ذخایر و تولید گرافیت را در جهان دارد و فناوری و تجهیزات بهره‌برداری از گرافیت آن مدت‌هاست که در موقعیت رهبری در جهان قرار دارد. در حال حاضر، بیش از 50 شرکت بهره‌برداری از گرافیت در چین وجود دارد و بیش از 200 شرکت پردازش مختلف، که ظرفیت تولید حدود 1.6 میلیون تن در سال کنسانتره گرافیت را تشکیل می‌دهند. از سال 2014 تا 2019، تولید کنسانتره گرافیت جهانی در حدود 900 تا 1.2 میلیون تن در سال در نوسان بوده است که چین حدود 60% از تولید جهانی را به خود اختصاص داده است. می‌توان مشاهده کرد که تحقیق عمیق در مورد فناوری و تجهیزات بهره‌برداری از گرافیت اهمیت زیادی برای افزایش نفوذ بین‌المللی محصولات گرافیت چینی دارد.

پیشرفت‌های تحقیقاتی در فناوری بهره‌برداری از گرافیت

برخلاف بیشتر مواد معدنی، فرآوری گرافیت بلوری نیاز به کنسانتره گرافیت با درجه بالا و حفاظت از ساختار بلوری مواد معدنی گرافیت به حداکثر ممکن دارد. بنابراین، فناوری و تجهیزات فرآوری گرافیت ویژگی‌های خاصی دارند.

فناوری خردایش

به دلیل اینکه سختی سنگ معدن گرافیت معمولاً متوسط سخت یا متوسط سخت به نرم است، فرآیند خرد کردن نسبتاً ساده است و اغلب از فرآیند خرد کردن سه مرحله‌ای مدار باز، دو مرحله‌ای مدار باز یا حتی یک مرحله‌ای مدار باز استفاده می‌شود و برخی از آنها از فرآیند خرد کردن سه مرحله‌ای یک مدار بسته استفاده می‌کنند.

فناوری آسیاب کردن

برای محافظت از مورفولوژی بلوری ورق‌های گرافیت و افزایش نرخ ورق‌های بزرگ در کنسانتره، محققان تحقیقات زیادی انجام داده‌اند که می‌توان آن را به شکل محیط آسیاب، فرم آسیاب، فرم دستگاه شناور و فرآیند شناورسازی خلاصه کرد. بر اساس تعداد زیادی از تحقیقات و تجربیات تولید، فناوری که در حال حاضر به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود، شکل گرفته است.

تکنولوژی بهره‌برداری/پردازش

گرافیت بلوری عمدتاً فرآیند مدار بسته چند مرحله‌ای آسیاب کردن کنسانتره درشت، فرآوری چند مرحله‌ای و بازگشت متوالی (یا متمرکز یا متمرکز شده به بخش‌های مختلف) میانه‌ها را اتخاذ می‌کند. در شرایط عادی، نرخ بازیابی فرآوری می‌تواند به بیش از 85٪ برسد و برخی معادن می‌توانند به بیش از 90٪ برسند؛ عیار کنسانتره معمولاً بیش از 90٪ است و عیار کنسانتره گرافیت ورقه‌ای ریز معمولاً بیش از 93٪ است. برخی معادن همچنین فرآیند آسیاب کردن متمرکز یا نیمه متمرکز را آزمایش کرده‌اند. در دهه 1980، بیشتر کارخانه‌های فرآوری گرافیت در چین از 3 تا 5 فرآیند آسیاب و اصلاح برای کنسانتره‌های درشت استفاده می‌کردند. در حال حاضر، بیشتر کارخانه‌های فرآوری گرافیت از بیش از 8 فرآیند آسیاب و اصلاح استفاده می‌کنند و برخی حتی از 11 آسیاب استفاده می‌کنند. دلیل اصلی استفاده از آسیاب‌های متعدد، محافظت از ورقه‌های بزرگ گرافیت در برابر آسیب و افزایش بازده ورقه‌های بزرگ گرافیت در کنسانتره است.

بر اساس ویژگی‌های سنگ معدن اصلی، انواع فرآیندهای بهره‌برداری از گرافیت بلوری می‌توانند به انواع زیر تقسیم شوند:

1. گرافیت سنگ معدن ورقه‌ای درشت. این نوع سنگ معدن با ورقه‌های بزرگ گرافیت و قابلیت شناوری خوب مشخص می‌شود. اندازه ذرات گرافیت اولیه معمولاً ۰.۶-۲ میلی‌متر است، کربن ثابت معمولاً ۱%-۱۰% است و حاوی مقدار معینی میکا می‌باشد. فرآوری عمدتاً برای حفاظت از ورقه‌های بزرگ است و درجه کنسانتره در حدود ۸۷% یا حتی بالاتر کنترل می‌شود تا بازدهی ورقه‌های بزرگ افزایش یابد و محتوای کنسانتره نهایی با مش +۸۰ بین ۴۰% تا ۶۰% باشد.
2. گرافیت سنگ معدن با ورقه‌های متوسط. ورقه‌های گرافیت از این نوع سنگ معدن اندازه متوسطی دارند و قابلیت شناوری خوبی دارند. اندازه ذرات گرافیت اولیه بین ۰.۲ تا ۰.۶ میلی‌متر است، کربن ثابت معمولاً بین ۴٪ تا ۱۵٪ است و محتوای میکا کم است. ورقه‌های گرافیت عمدتاً باید محافظت شوند و بازده ورقه‌های بزرگ به حداکثر می‌رسد. درجه کنسانتره می‌تواند در محدوده ۸۶٪ تا ۹۰٪ کنترل شود و محتوای +۱۰۰ مش حدود ۴۰٪ تا ۶۰٪ است.
3. گرافیت اور فلکه‌ای خوب. فلکه‌های گرافیت از این نوع اور کوچک و دارای شناوری متوسط هستند. اندازه ذرات گرافیت اولیه بین ۰.۰۳ تا ۰.۲ میلی‌متر و محتوای کربن ثابت بین ۶٪ تا ۱۵٪ است. محصول بر بهبود خلوص متمرکز است، اما همچنین باید از فلکه‌های بزرگ محافظت کند حتی با کاهش نرخ بازیابی. درجه کنسانتره معمولاً حدود ۹۰٪ است، برخی تا ۹۸٪ نیز می‌رسند و محتوای مش +۱۰۰ بین ۵٪ تا ۲۰٪ است. این نوع اور باید فرآیند بهره‌برداری را تقویت کند و بهره‌برداری از فرآیندهای آسیاب چند مرحله‌ای و جداسازی چند مرحله‌ای استفاده می‌کند.
4. معدن گرافیت کریپتوکریستالی. اندازه بلور گرافیت کریپتوکریستالی معمولاً کمتر از ۱ میکرون است. بنابراین، اغلب دشوار است که تأثیرات واضحی برای بهبود درجه کنسانتره با استفاده از شناورسازی داشته باشیم. در حال حاضر، حجم استخراج گرافیت کریپتوکریستالی در چین زیاد نیست و معمولاً از روش انتخاب دستی برای به دست آوردن کنسانتره گرافیت با درجه بالاتر استفاده می‌شود. درجه سنگ خام معدن گرافیت لوتانگ در هنان ۶۵٪ تا ۶۸٪ است، درجه کنسانتره دست‌دست‌خورده ۷۰٪ تا ۸۸٪ و درجه باطله کمتر از ۶۰٪ است. شرکت گرافیت جنوبی یک خط تولید با ظرفیت سالانه ۲۰۰,۰۰۰ تن گرافیت میکروکریستالی ساخته است. نرخ بازیابی گرافیت میکروکریستالی در مرحله اول پروژه بیشتر از ۹۲٪ است و درجه کنسانتره حدود ۸۲٪ است.

با دهه‌ها تجربه در تحقیق و مطالعه فناوری پردازش گرافیت، شرکت فناوری معدن پرومینر (شانگهای) اکنون یک تیم فنی حرفه‌ای در پیشبرد فناوری پردازش برای کارخانه‌های پردازش گرافیت دارد تا ورقه‌های بزرگ را حفظ کرده و درجه کنسانتره را بهبود بخشد. شرکت فناوری معدن پرومینر (شانگهای) می‌تواند به شرکت‌های معدن گرافیت حمایت کامل برای کارخانه‌های پردازش گرافیت ارائه دهد!