بالإضافة إلى دوره التقليدي باعتباره "الرصاص" في أقلام الرصاص، يعد الجرافيت عنصرًا رئيسيًا في علم المعادن والحراريات. كما أنه بالغ الأهمية في صناعة البطاريات. الجرافيت هو أحد المواد الخام الأساسية لبطاريات الليثيوم. اليوم، من المتوقع أن تزدهر صناعة السيارات الكهربائية ذات الطاقة الجديدة. هل تشعر أنه من الضروري معرفة كل شيء عن معالجة خام الجرافيت؟
ويقول البنك الدولي إن الطلب على الجرافيت سيزداد بنسبة 500 بالمائة تقريبًا بحلول عام 2050 لتلبية الطلب المتزايد على تقنيات الطاقة النظيفة. دفعت الزيادة في الطلب على الجرافيت منتجي الجرافيت إلى التركيز على معالجة خام الجرافيت.
أنواع خام الجرافيت
خامات الجرافيت المختلفة مناسبة لجداول المعالجة المختلفة. وينقسم الجرافيت الطبيعي حسب قطر البلورة عادة إلى:
- الجرافيت غير المتبلور (قطر البلورة أقل من 1 ميكرومتر).
- الجرافيت البلوري (قطر البلورة أكبر من 1 ميكرومتر). الجرافيت البلوري، الذي يشار إليه غالبًا على أنه يشير عمومًا إلى رقائق الجرافيت، والتي يمكن تقسيمها إلى شرائح جرافيت كبيرة (قطر بلوري أكبر من 147 ميكرومتر) وجرافيت شرائح صغيرة (قطر بلوري أقل من 147 ميكرومتر).
مخطط تدفق معالجة خام الجرافيت غير المتبلور
يتمتع خام الجرافيت غير المتبلور بدرجة عالية (يحتوي بشكل عام على 60% إلى 80% من الكربون)، ولكن جزيئات خام الجرافيت صغيرة للغاية وغالبًا ما تكون مدمجة في الطين، مما يجعل فصل التعويم مستحيلًا. لذلك، تقوم العديد من مناجم الجرافيت بسحق وطحن الخام الخام المستخرج مباشرة لبيع منتجات مسحوق الجرافيت.
العملية التقليدية هي خام الجرافيت الخام - التكسير - التجفيف - الطحن - التصنيف - التعبئة والتغليف.
تقشر ورقة تدفق معالجة خام الجرافيت
يتمتع الجرافيت المتقشر بتعويم جيد، لذا فإن التعويم الرغوي هو طريقة إثراء فعالة. يتمتع الجرافيت الكبير بخصائص ممتازة وتطبيق واسع. في عملية الإثراء، يجب علينا حماية سطح رقائق الجرافيت الكبيرة من التلف وفصلها في الوقت المناسب. ولذلك، فإننا نستخدم طريقة الطحن متعدد المراحل والتعويم متعدد المراحل لمعالجة رقائق الجرافيت.
سحق خام الجرافيت
(1) حجم جسيمات تغذية الخام الخام: 300~500mm؛
(2) حجم جسيمات المنتج النهائي: 10~20mm؛
(3) عملية التكسير شائعة الاستخدام هي دائرة مفتوحة ذات مرحلتين أو دائرة مفتوحة ثلاثية المراحل؛
(4) المعدات عبارة عن كسارة فكية للتكسير الأولي، أو كسارة مخروطية، أو كسارة مطرقة للتكسير النهائي.
طحن خام الجرافيت
(1) بشكل عام، يتم اعتماد عملية الطحن متعددة المراحل والتعويم متعدد المراحل، مع 2 إلى 7 مرات من الطحن و2 إلى 10 مرات من التعويم؛
(2) المعدات: يتم إستخدام المطحنة القضيبية أو المطحنة الكروية من النوع الشبكي في الغالب للطحن الخشن، ويتم إعداد المطحنة الكروية من النوع الفائض لإعادة الطحن؛
(3) مرحلة الطحن والتصنيف الخشنة عبارة عن دائرة مغلقة، في حين أن مرحلة إعادة الطحن والتعويم عبارة عن دائرة مفتوحة؛
(4) في الطحن متعدد المراحل، استخدم المصنف لفصل رقائق الجرافيت الكبيرة عالية الجودة في أسرع وقت ممكن.
فصل تعويم خام الجرافيت
(1) المجمع: يعتبر الكيروسين والديزل من الخيارات الأكثر شيوعًا.
(2) عامل الرغوة: الخيار الأكثر شيوعًا هو زيت 2#؛
(3) المنظم: إذا كان الجرافيت يحتوي على البيريت، فغالبًا ما يضاف الجير لقمعه. عندما تحتوي الشوائب على معادن الكوارتز أو الميكا أو السيليكات، غالبًا ما يتم استخدام كربوكسي ميثيل السليلوز الصوديوم أو الزجاج المائي أو خليط من هذين العاملين بالتناسب لمنع الشوائب؛
(4) المعدات: تستخدم في الغالب آلة تعويم خاصة أو عمود تعويم خاص لخام الجرافيت.
الاستفسار عن آلة التعويم الجرافيت
عملية إثراء رقائق الجرافيت التقليدية (للإشارة فقط)
تنقية خام الجرافيت
يحتوي تركيز الجرافيت بعد فصل التعويم على محتوى كربون ثابت بنسبة 90-97%. إذا كان مطلوبا الجرافيت عالي النقاء، مطلوب مزيد من التنقية. تتضمن عملية التنقية طريقة درجة الحرارة العالية، والتكرير الحراري، وترشيح حمض الهيدروفلوريك، وترشيح الحمض المختلط، وما إلى ذلك. ومن بينها، طريقة درجة الحرارة المرتفعة هي الأكثر تفضيلاً، والتي يمكنها تنقية الجرافيت إلى أكثر من 97-99٪.
خاتمة
الجرافيت على أعتاب نمو هائل في السوق. على وجه الخصوص، رقائق الجرافيت هي نوع الجرافيت المطلوب لأنودات بطارية الليثيوم أيون. ومع ارتفاع الطلب على السيارات الكهربائية، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، والأجهزة اللوحية، والهواتف المحمولة، فإن الطلب على رقائق الجرافيت يرتفع أيضًا.
لذلك، بالنسبة للمستثمرين في الجرافيت، فإن فهم عملية معالجة خام الجرافيت وتحسينها لا يمكن أن يساعدهم فقط على اغتنام الفرص المتاحة في العصر ولكن أيضًا تحسين إنتاج وجودة منتجات الجرافيت.
