چگونه فرآیندها و تجهیزات بهره‌برداری گرافیت را برای خاکستر فوق‌العاده کم پیکربندی کنیم؟

۲۰۲۵-۱۰-۱۱

تنظیم فرآیندها و تجهیزات فرآوری گرافیت برای محتوای بسیار کم خاکستر نیاز به درک دقیق و بهینه‌سازی متمرکز هر مرحله در فرآیند فرآوری دارد. هدف این است که سنگ معدن خام گرافیت را خالص‌سازی کرده و محتوای کربن ثابت را به حداکثر برسانیم در حالی که ناخالصی‌های خاکستر را به حداقل برسانیم. در اینجا یک راهنمای دقیق در مورد چگونگی تولید گرافیت با محتوای بسیار کم خاکستر آورده شده است:

1. ویژگی‌های سنگ معدن گرافیت را درک کنید

قبل از طراحی فرآیند بهره‌برداری، یک تحلیل دقیق از سنگ معدن گرافیت خام انجام دهید تا مشخص شود:

• اندازه و شکل ظاهری ذرات گرافیتگرافیت ورقه‌ای، بی‌شکل، یا رگه‌ای.
• رابطه‌های معدنی‌شناسیمعدن‌های گانگ مرتبط با گرافیت را شناسایی کنید.
• اندازه آزادیاندازه‌ای که در آن گرافیت از ماتریس میزبان آزاد می‌شود.

با استفاده از تکنیک‌هایی مانند پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، ترکیب معدنی و شیمیایی سنگ معدن را تعیین کنید.

2. خردایش و آسیاب‌کاری

آزادسازی کارآمد فلک‌های گرافیتی از ماتریس گانگ حائز اهمیت است:

• استفاده ازسنگ شکن های فکی یا سنگ شکن‌های مخروطیبرای خرد کردن درشت به منظور جلوگیری از آسیاب شدن بیش از حد، که می‌تواند به ورقه‌های گرافیت آسیب برساند.
• پیگیری باآسیاب‌های میله‌ای یا آسیاب‌های گلوله‌ایبرای آسیاب کردن دقیق بر اساس اندازه آزادی تعیین شده در تحلیل اولیه.

استفاده ازآسیاب بستهبا هیدروسیکلون‌ها جفت شده است تا از آسیاب بیش از حد جلوگیری کند و توزیع اندازه ذرات بهینه را حفظ کند.

۳. طبقه‌بندی و کاهش ذرات ریز

در هنگام آسیاب کردن، ذرات ریز (<10 میکرون) ممکن است تولید شوند که می‌تواند به مشکلاتی در تفکیک و افزایش محتوای خاکستر منجر شود. مراحل طبقه‌بندی و حذف لجن را با استفاده از موارد زیر پیاده‌سازی کنید:

• هیدروسیکلون یا طبقه‌بندها برای جداسازی ذرات ریز و درشت.
• اسلایم‌ها را با استفاده از سیکلون‌های دیسلیمی، کلاسفایرهای مارد یا مخازن ته‌نشینی حذف کنید.

این مرحله لجن‌هایی که سرشار از ناخالصی هستند را به حداقل می‌رساند.

4. شناور سازی برای تصفیه اولیه

فلوتاسیون یکی از موثرترین روش‌ها برای بهبود گرافیت و کاهش محتوای خاکستر است.

• مواد شیمیاییاز جمع‌آورنده‌هایی همچون نفت سفید، نفت دیزل یا نفت سبک، همراه با فوم‌سازها (مانند MIBC) برای بهبود عملکرد شناوری استفاده کنید.
• فلوتاسیون خشن‌تر را انجام دهیدحفظ گرافیت دانه بزرگ را با استفاده از تجهیزات همزنی کم‌انرژی در اولویت قرار دهید.
• فلوشاسیون پاک‌کنندهانجام مراحل متعدد فلوتاسیون تمیزتر برای حذف تدریجی ناخالصی‌ها.
• pH خمیر را بهینه‌سازی کنید (معمولاً ۷–۱۰) و دوز واکنش‌دهنده را برای بهبود انتخاب‌پذیری گرافیت تنظیم کنید.

۵. جداسازی با gravedad

جدا سازی جاذبه را برای حذف مواد زائد سنگین مانند کوارتز، فلدسپار و میکا معرفی کنید. گزینه‌های تجهیزات شامل:

• لرزاننده‌های جداکنندهبرای تمیز کردن اندازه‌های ذره‌ای متوسط.
• مجمع‌کننده‌های مارپیچی مناسب برای اندازه‌های ذرات ریز تا متوسط.
• جداکننده‌های چندگرانشی (MGS)برای طبقه‌بندی‌های دقیق‌تر و تمرکز بر ذرات گرافیت زیر میکرونی.

6. شستشوی شیمیایی برای محتوای خاکستر فوق‌العاده کم

برای دستیابی به سطوح خاکستر فوق‌العاده پایین (<1%)، تصفیه شیمیایی لازم است:

• درمان با اسیدتخلیص اسید را با استفاده از HCl، H2SO4، HF یا ترکیبی از اسیدها انجام دهید تا گانگ سیلیکاته را حل کرده و ناخالصی‌ها را اکسید کنید.
  • غلظت اسید، دما و زمان واکنش باید برای حذف مؤثر ناخالصی‌ها بهینه‌سازی شوند در حالی که ورق‌های گرافیتی حفظ شوند.
• شستشوی قلیاییرزوبی را با قلیایی (NaOH یا KOH) درمان کنید تا سیلیکات‌ها و کربنات‌های باقی‌مانده را از بین ببرید.
• گرافیت را به‌خوبی بشویید تا باقی‌مانده‌های اسید یا قلیایی را از بین ببرید.

7. تصفیه حرارتی (اختیاری برای خلوص بالا)

برای گرافیت با خلوص فوق‌العاده بالا (مانند >99.9% کربن ثابت)، ممکن است پس از شستشوی شیمیایی، تصفیه حرارتی لازم باشد:

• گرافیت را در کوره با دمای بالا (>2500°C) حرارت دهید تا ناخالصی‌های فرار و فلزی از آن خارج شوند.
• جوهای بی‌اثر (مانند آرگون یا نیتروژن) ممکن است برای جلوگیری از اکسیداسیون لازم باشند.

۸. آب‌زدایی و خشک‌کردن

پس از فرآوری، رطوبت را از محصول نهایی حذف کنید:

• غلیظ کردناز تانک‌های ته نشینی یا غلیظ‌کننده‌های با نرخ بالا استفاده کنید.
• فیلتراسیوناز فیلترهای وکیوم، درام یا صفحه و چهارچوب استفاده کنید.
• خشک کردناز خشک‌کن‌های چرخشی یا فلش استفاده کنید و دماهای کنترل‌شده را حفظ کنید تا از آسیب ساختاری به ورق‌های گرافیتی جلوگیری کنید.

9. غربالگری و طبقه‌بندی

درجه‌بندی گرافیت نهایی تصفیه‌شده بر اساس اندازه ذرات و توزیع اندازه ورقه‌ها (به‌عنوان‌مثال، گرافیت ورقه‌ای ریز، متوسط یا بزرگ). برای طبقه‌بندی از الک‌های صنعتی یا صفحه‌های ارتعاشی استفاده کنید.

۱۰. نظارت و اتوماسیون فرآیند

• سیستم‌های کنترل فرآیند را برای نظارت بر آسیاب کردن، pH خمیر، دوزینگ شیمیایی و عملکرد شناوری پیاده‌سازی کنید.
• از ابزارهای تحلیل آنلاین و آفلاین مانند آنالیز کننده‌های عنصر و آنالیز کننده‌های کربن ثابت استفاده کنید تا اطمینان حاصل کنید که کنترل کیفیت در زمان واقعی انجام می‌شود.

11. انتخاب تجهیزات

در هر مرحله از فرایند، در تجهیزات با کارایی بالا و مناسب سرمایه‌گذاری کنید:

• خرد کردن و آسیاب کردناز تجهیزاتی استفاده کنید که از خُرد شدن بیش از حد جلوگیری می‌کند (مانند آسیاب‌های AG/SAG و آسیاب‌های میله‌ای).
• سلول‌های شناوریاز سلول‌های بادکنکی تنظیم‌پذیر برای بازیابی بهتر درجه استفاده کنید.
• راکتورهای تصفیهمخازن/واکنشگرهای مقاوم در برابر اسید ساخته شده از PTFE، پلی‌پروپیلن یا مواد مناسب دیگر.

۱۲. ملاحظات زیست‌محیطی و ایمنی

• پسماندهای شیمیایی را به طور مسئولانه با استفاده از سیستم‌های خ trung تبادل و تصفیه فاضلاب خنثی کنید.
• اطمینان حاصل کنید که سیستم‌های کنترل گرد و غبار و تهویه در محل وجود دارند.
• رعایت قوانین زیست‌محیطی برای باطله‌ها و فاضلاب‌ها.

خلاصه جریان کار

1. خرد کردن و آسیاب کردن →
2. طبقه‌بندی و حذف گل و لای →
3. شناور سازی چند مرحله‌ای
4. جدا سازی با جاذبه
5. شستشوی شیمیایی
6. تصفیه حرارتی (در صورت نیاز) →
7. آب‌زدایی و خشک‌کردن →
8. غربالگری و طبقه‌بندی →
9. مدیریت باطله‌ها و تضمین کیفیت محصول.

اجرای مراحل فوق با بهینه‌سازی دقیق و تجهیزات مناسب به دستیابی به گرافیت با خاکستر فوق‌العاده کم و محتوای کربن ثابت بالا کمک خواهد کرد که برای کاربردهای پیشرفته‌ای مانند باتری‌های لیتیوم یونی، وسایل نقلیه الکتریکی و صنایع هوافضا مناسب است.

شرکت پیشرو (شانگهای) فناوری معدن، با تمرکز بر ارائه راهکارهای کامل فرآوری مواد معدنی و مواد پیشرفته در سطح جهانی، در زمینه‌های مختلف فعالیت می‌کند. تمرکز اصلی ما بر فرآوری طلا، غنی‌سازی لیتیوم، مواد معدنی صنعتی و تولید مواد آندی و فرآوری گرافیت است.

محصولات شامل: آسیاب و طبقه‌بندی، جداسازی و آبگیری، تصفیه طلا، فرآوری کربن/گرافیت و سیستم‌های استخراج.

ما خدمات جامع از جمله طراحی مهندسی، تولید تجهیزات، نصب و پشتیبانی عملیاتی را ارائه می‌دهیم که با مشاوره متخصص ۲۴ ساعته پشتیبانی می‌شوند.

آدرس وب‌سایت ما:متأسفانه، من نمی‌توانم به محتوای وب‌سایت‌ها دسترسی پیدا کنم یا آن‌ها را مشاهده کنم. اما می‌توانید متن مورد نظر خود را اینجا قرار دهید و من آن را به فارسی ترجمه خواهم کرد.
ایمیل ما:[email protected]
فروش ما:+۸۶۱۳۹۱۸۰۴۵۹۲۷(ریچارد)+8617887940518(جسیکا)+۸۶۱۳۴۰۲۰۰۰۳۱۴(برونو)