روش های فرآوری, کانی های غیرفلزی

گرافیت

فرآوری گرافیت

روش‌های فرآوری گرافیت شامل فلوتاسیون، جدایش الکتریکی، جدایش ثقلی و … می‌باشد. فلوتاسیون پرکاربردترین روش پرعیارسازی گرافیت است. فرآیند جداسازی و تفکیک کانسنگ گرافیت عمدتاً برای سنگ‌های گرافیت با اشکال کریستالی مختلف و همچنین سنگ‌های همراه با کانی‌های سیلیکاته مانند میکا یا پیریت مناسب است.

آشنایی با گرافیت

کانسنگ گرافیت به دو شکل گرافیت آمورف و گرافیت فلسی (پولکی) تشکیل می‌شود. گرافیت آمورف را گرافیت کریپتوکریستالی نیز می‌نامند. شکل کریستالی این نوع گرافیت کوچک بوده و سطح آن خاکی و مات است و کاربرد چندانی در صنعت ندارد. با این حال، عیار سنگ خام این سنگ گرافیت نسبتاً بالا است و به‌طور کلی بین 60% تا 80% متغیر است اما فلوتاسیون‌پذیری آن ضعیف است و پس از فلوتاسیون عیار آن تغییر چندانی نمی‌کند. به همین دلیل معمولاً کانسنگ‌های با عیار کمتر از 65% استخراج نمی‌شوند. ویژگی سنگ گرافیت فلسی این است که این نوع گرافیت فلس‌دار یا برگ شکل بوده و عیار آن بالا نیست (عموماً 3 تا 5 درصد) و بالاترین عیار آن از 20 تا 25 درصد بیشتر نمی‌شود. این نوع گرافیت فلوتاسیون‌پذیری خوبی داشته و پس از فلوتاسیون، عیار آن می‌تواند تا بیش از 90 درصد افزایش یابد، لذا استخراج کانسنگ‌های با عیار 2 تا 3 درصد نیز امکان‌پذیر است. گرافیت پولکی خواص بسیار خوبی دارد و به‌طور کلی می‌توان از آن برای تولید محصولات کربنی با عیار بالا استفاده کرد. از این رو برای کانه‌های مختلف گرافیت، نه تنها باید عیار کانسنگ را بررسی کرد، بلکه باید نوع آن را نیز مشخص کرد و سپس تصمیم گرفت که به منظور فرآوری آن از چه روشی استفاده شود.

گرافیت پولکی شناورپذیری خوبی دارد و اکثر این کانسنگ‌ها به روش فلوتاسیون فرآوری می‌شوند. در فلوتاسیون گرافیت معمولاً از کروزن (نفت سفید) و یا گازوئیل بعنوان کلکتور استفاده می‌شود.

سنگ معدن گرافیت کریپتوکریستالی اغلب با مواد معدنی سیلیکاته همانند میکا همراه است. در هنگام فلوتاسیون به منظور بازداشت کردن این‌گونه مواد معدنی می‌توان از نشاسته، دکسترین، چسب آلی، سلولز، آهک، اکسیدکننده‌ها و سایر عوامل استفاده کرد.

پودر گرافیت فرآوری شده

فلوشیت فرایند

آسیاکنی و فلوتاسیون چند مرحله‌ای؛ به منظور جلوگیری از آسیب دیدن گرافیت فلسی، معمولا عملیات آسیاکنی در چند مرحله انجام می‌شود. پس از چند مرحله نرم‌کنی مجدد و فلوتاسیون، کنسانتره حاصل از کیفیت مطلوب برخوردار خواهد بود.
ترکیب فلوتاسیون و جدایش ثقلی؛ برای جداسازی گرافیت همراه با کانی‌های با جرم مخصوص بالا، از ترکیب جدایش ثقلی به همراه فلوتاسیون استفاده می‌شود. در این روش ابتدا کانی‌های سنگین توسط جدایش ثقلی جدا شده و سپس باطله آن که حاوی ذرات سبک است فلوتاسیون می‌شوند.

فلوشیت فلوتاسیون گرافیت کریستالوئید

به‌طور کلی سختی سنگ گرافیت معمولاً متوسط سخت یا متوسط نرم است به همین دلیل خرایش آن راحت بوده و معمولاً از مدار باز سه مرحله‌ای یا دو مرحله‌ای و یا یک مرحله سنگ‌شکنی استفاده می‌شود. فرایند فلوتاسیون عموماً شامل یک مدار بسته آسیاکنی چند مرحله‌ای و طبقه‌بندی مرحله‌ای اسن که در آن مواد با دانه‌بندی متوسط به ابتدای خط بازگردانده می‌شوند تا خردایش مجدد بر روی آن‌ها انجام شود. سه شکل فرآیند چند مرحله‌ای وجود دارد که عبارتند از خردایش مجدد کنسانتره، آسیای مجدد سنگ معدن متوسط و آسیای مجدد باطله. در مورد گرافیت کریستالی عمدتاً فرآیند خردایش مجدد کنسانتره به کار می‌رود و بازیابی عملیات در شرایط عادی تا حدود 80% خواهد رسید.

اگرچه گرافیت کریپتوکریستالی از عیار بالایی برخوردار است، اما جداسازی آن دشوار است. گرافیت کریپتوکریستالی فلوتاسیون‌پذیری ضعیفی دارد و روش فلوتاسیون تنها می‌تواند نقش پرعیارسازی اولیه را ایفا کند. در بیشتر موارد، سنگ معدن به صورت دستی با روش سنگجوری طبقه‌بندی شده و سپس آسیاب و فروخته می‌شود.