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 résumé: La valorisation du graphite en pratique implique généralement une combinaison de procédés physiques (gravimétrie, flottation et magnétisme).

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