Переработка графитовой руды играет ключевую роль в производстве высококачественного графита для аккумуляторной и промышленной отраслей. На фоне глобального спроса, обусловленного развитием электромобилей, потребность в высокочистом графите, по прогнозам, вырастет почти на 500% к 2050 году.
Независимо от того, перерабатывается ли кристаллический чешуйчатый графит или аморфная руда, грамотно спроектированная технологическая линия необходима для максимального извлечения и обеспечения качества продукции.
Ценность графита: почему размер чешуек имеет значение
В производстве графита основной задачей является сохранение крупночешуйчатого графита (+80 меш), который имеет значительно более высокую рыночную стоимость по сравнению с мелкими порошками.
FTM Machinery применяет многостадийную стратегию измельчения и многостадийную схему разделения. Как только чешуйки графита освобождаются от пустой породы, они немедленно извлекаются, чтобы предотвратить повреждение из-за переизмельчения.
| Марка графита | Размер ячейки | Применение | Рыночная стоимость |
| Сверхкрупная чешуйка | +50 меш | Расширяемый графит, огнезащитные материалы | Самая высокая |
| Крупная чешуйка | +80 меш | Огнеупоры, высококачественные смазки | Высокая |
| Средняя/мелкая чешуйка | −100 меш, −200 меш | Аноды для аккумуляторов (после сфероидизации) | Средняя |
Исходя из этих требований, типичный процесс обогащения графита включает дробление, контролируемое измельчение, многостадийную флотацию, а затем обезвоживание и сушку.
Дробление графитовой руды
Исходная графитовая руда обычно содержит от 3% до 15% фиксированного углерода (FC). Цель дробильного контура — подготовить однородный материал для мельниц при минимальном образовании пыли.
- Первичное дробление (щековые дробилки): предназначено для высокопроизводительного измельчения. Щековые дробилки серии PE уменьшают размер исходной руды до 500 мм до менее чем 100 мм.
- Вторичное/третичное дробление (конусная дробилка): для графита предпочтительны гидравлические конусные дробилки благодаря их способности формировать однородную кубовидную форму, что повышает эффективность последующей шаровой мельницы.
Измельчение графитовой руды
Переизмельчение — это «убийца прибыли" в переработке графита.
- Первичное измельчение (стержневые мельницы): в отличие от шаровых мельниц, стержневые мельницы используют измельчение с «линейным контактом". Это обеспечивает достаточное давление для освобождения чешуек от кварца, но предотвращает «ударное дробление", разрушающее крупные чешуйки.
- Вторичное доизмельчение (шаровые мельницы переливного типа): после получения чернового концентрата шаровые мельницы используются для «полировки" чешуек, удаляя примеси (слюду/силикаты) и достигая более высокого уровня чистоты (>90%).
Флотация графитовой руды
Графит по своей природе гидрофобен, то есть прилипает к пузырькам воздуха, в то время как пустая порода оседает. Однако для достижения аккумуляторного качества требуется несколько стадий очистки (обычно от 5 до 10 циклов).
Компоненты флотационного контура:
- Черновая флотация: флотационные машины большого объема SF или XCF быстро удаляют основную массу пустой породы (кварц/полевой шпат).
- Очистка: концентрат повторно измельчается и многократно флотируется. Каждый этап «очистки" постепенно приближает содержание фиксированного углерода к целевым 94–97%.
- Собиратель: керосин или дизельное топливо (примерно 150–300 г/т). Пенообразователь: сосновое масло или MIBC, применяемые для образования стабильных и управляемых пузырьков.
Обезвоживание и сушка графитовой руды
Конечный концентрат поступает в виде пульпы (примерно 30–40% твердого вещества) и должен быть превращен в сухой продукт, пригодный для транспортировки.
- Сгущение: высокоэффективные сгустители увеличивают содержание твердого вещества до 60%.
- Фильтрация: автоматические камерные фильтр-прессы снижают влажность до 15%. Для предприятий большой производительности это отраслевой стандарт по соотношению затрат и эффективности.
- Барабанная сушка: для соответствия экспортным стандартам конечная влажность должна быть ниже 1%. Промышленные барабанные сушилки обеспечивают сыпучесть чешуек без окисления.
Каждое месторождение графита имеет свои уникальные технологические особенности. Правильный выбор оборудования и технологической схемы критически важен для достижения высокого извлечения и качества продукции.
Для разработки индивидуальных решений по производству графита, подбора оборудования или проектирования фабрики консультации с опытными инженерами по обогащению могут значительно снизить риски проекта. Связаться с нами
Распространенные проблемы переработки графита и их решения
Проблема 1: Низкое качество концентрата
- Решение: увеличить количество стадий очистки и проверить наличие «сросшихся частиц" (графит, связанный с кварцем). Может потребоваться более тонкое доизмельчение.
Проблема 2: Потеря крупных чешуек
- Решение: сократить время измельчения в первичном контуре. Использовать спиральный классификатор или гидроциклон для быстрого удаления освобожденного графита из контура измельчения.
Проблема 3: Высокое содержание примесей (зольность)
- Решение: если графит ассоциирован с тяжелыми минералами, такими как пирит, перед финальной флотацией можно применить гравитационное разделение, например концентрационные столы, для снижения зольности.
