Comment le minerai de graphite est-il traité en pratique ?

2025-07-27

Le traitement du minerai de graphite implique diverses techniques visant à améliorer la pureté et la qualité du concentré de graphite, en fonction du type de minerai et de la composition de sa gangue. En pratique, le processus de traitement vise à obtenir une teneur en carbone plus élevée, à éliminer les impuretés et à optimiser la taille des particules pour les applications industrielles. Voici un aperçu détaillé du processus :

1. Broyage et concassage

• ButPour libérer les flocons de graphite des minéraux de gangue environnants.
• Processus :
  • Le minerai est broyé à l'aide de concasseurs à mâchoires ou de concasseurs à cônes pour le réduire à des tailles plus petites.
  • Un broyage supplémentaire est effectué dans des broyeurs à boulets ou des broyeurs à barres, en veillant à ce que les flocons de graphite ne soient pas excessivement endommagés.

2. Criblage et Classification

• But: Pour séparer le minerai en différentes fractions de taille pour un traitement plus efficace.
• Processus :
  • Tamiser le minerai broyé et moulu pour le classer en fractions grossières et fines.
  • Les matériaux plus grossiers peuvent subir un broyage supplémentaire.

3. Séparation par gravité

• But: Pour éliminer les minéraux de gangue lourds comme le quartz, le feldspath et le mica.
• Processus :
  • Des équipements gravimétriques comme les moules, les tables vibrant et les séparateurs spirales sont utilisés.
  • Les paillettes de graphite plus légères sont séparées des impuretés plus lourdes.

4. Flotation par mousse

• But: Pour séparer sélectivement le graphite des autres minéraux.
• Processus :
  • Le minerai broyé est mélangé avec de l'eau, des collectants (par exemple, du kérosène) et des moussants (par exemple, de l'huile de pin).
  • Des bulles d'air sont introduites, et le graphite adhère aux bulles en raison de sa nature hydrophobe.
  • La mousse contenant le graphite est écrémée.
• Considérations :
  • Plusieurs étapes de flottation (enrichissement, raffinage et récupération) sont souvent nécessaires pour obtenir une plus grande pureté.

5. Traitement chimique (facultatif)

• ButPour purifier davantage le concentré de graphite en éliminant les impuretés résiduelles.
• Processus :
  • Une lixiviation acide avec de l'acide chlorhydrique (HCl), de l'acide fluorhydrique (HF) ou de l'acide sulfurique (H₂SO₄) est utilisée pour dissoudre les impuretés comme la silice ou le fer.
  • Un grillage alcalin avec de l'hydroxyde de sodium (NaOH) suivi d'une lixiviation acide peut également être appliqué pour un graphite de haute pureté.

6. Séparation magnétique (facultatif)

• ButPour éliminer les impuretés magnétiques comme la magnétite ou les minéraux contenant du fer.
• Processus :
  • Des séparateurs magnétiques sont utilisés pour séparer ces matériaux du concentré de graphite.

7. Séchage et criblage

• ButPour obtenir le taux d'humidité et la distribution granulométrique souhaités.
• Processus :
  • Le concentré est séché dans des séchoirs rotatifs ou d'autres équipements de séchage.
  • Le criblage final assure une taille de particules uniforme pour des applications spécifiques.

8. Concentré final

• Le concentré de graphite purifié contient généralement 85 à 98 % de carbone, selon le type de minerai et l'application prévue.
• Pour un graphite de haute pureté (> 99 % de carbone), des processus de raffinage supplémentaires, tels que la purification chimique ou thermique, peuvent être nécessaires.

Facteurs influençant la valorisation du graphite

1. Type de minerai:

   • Graphite cristallin/en paillettes: Plus facile à valoriser en utilisant des méthodes physiques comme la flottation.
   • Graphite amorphe: Nécessite des procédés plus complexes en raison de sa granulométrie fine.
   • Graphites veinés: Souvent naturellement de haute pureté et nécessitant une valorisation minimale.

2. Composition de la gangue:

   • La présence de silicates, de mica ou d'argile peut compliquer les procédés de valorisation.
   • Une teneur élevée en quartz peut nécessiter des traitements gravimétriques ou chimiques supplémentaires.

3. Taille des paillettes:

   • Les paillettes plus grandes ont une valeur marchande plus élevée, mais peuvent nécessiter une manipulation prudente lors de la valorisation pour éviter les cassures.

En résuméEn pratique, l'enrichissement du graphite implique généralement une combinaison de méthodes physiques (gravité, flottation et séparation magnétique) et chimiques pour atteindre la pureté et la taille de paillettes souhaitées. Le procédé exact dépend des caractéristiques du minerai, des exigences d'utilisation finale et des considérations économiques.

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